DE102016206440A1

DE102016206440A1 - Method for pulsation damping in a system carrying a fluid

Info

Publication number: DE102016206440A1
Application number: DE102016206440.1A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Schlücker; Nicolas Sven Alexander Alt; Piotr Reichel-Lesnianski; Andreas Kögler
Original assignee: Friedrich Alexander Univeritaet Erlangen Nuernberg FAU
Current assignee: Friedrich Alexander Univeritaet Erlangen Nuernberg FAU
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2017-11-02

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Pulsationsdämpfung in einer ein Fluid führenden Anlage (1) angegeben, wobei das Fluid in einem Dämpfungsabschnitt (2, 22, 29, 33, 36, 37) der Anlage (1) durch einen Schlauch (8) strömt, der sich gegen ein Druckpolster in einem zu einer Gehäusewand (11) ausgebildeten Zwischenraum (10) abstützt. Dabei ist vorgesehen den Druck im Zwischenraum (10) auf eine minimale Pulsationsamplitude zu regeln. Weiter wird eine entsprechende Anlage (1) mit Pulsationsdämpfung angegeben.The invention relates to a method for pulsation damping in a system (1) carrying a fluid, wherein the fluid flows in a damping section (2, 22, 29, 33, 36, 37) of the system (1) through a hose (8) is supported against a pressure pad in a to a housing wall (11) formed intermediate space (10). It is envisaged to regulate the pressure in the intermediate space (10) to a minimum pulsation amplitude. Furthermore, a corresponding system (1) with pulsation damping is specified.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Pulsationsdämpfung in einer ein Fluid führenden Anlage, wobei das Fluid in einem Dämpfungsabschnitt der Anlage durch einen Schlauch strömt, der sich gegen ein Druckpolster in einem zu einer Gehäusewand ausgebildeten Zwischenraum abstützt. Die Erfindung betrifft weiter eine Anlage zur Führung eines Fluids, die zur Pulsationsdämpfung einen Dämpfungsabschnitt umfasst, in dem ein vom Fluid durchströmbarer Schlauch angeordnet ist, der sich gegen ein Druckpolster in einem zu einer Gehäusewand ausgebildeten Zwischenraum abstützt. Die Erfindung beschäftigt sich insbesondere mit der Dämpfung von Druckpulsationen, die durch Fluidenergiemaschinen in strömenden Flüssigkeiten verursacht werden. The invention relates to a method for pulsation damping in a fluid-carrying system, wherein the fluid flows through a hose in a damping section of the system, which is supported against a pressure pad in a space formed to a housing wall space. The invention further relates to a system for guiding a fluid, which comprises a damping section for pulsation damping, in which a hose through which fluid can flow is arranged, which is supported against a pressure cushion in a space formed relative to a housing wall. The invention is particularly concerned with the damping of pressure pulsations caused by fluid energy machines in flowing liquids.

Druckpulsationen und hydraulische Schwingungen in Fluid führenden Anlagen verursachen Schäden in Anlagenkomponenten und führen in unerwünschter Weise auch zu einem erhöhten Energieverbrauch. Um solche Schäden zu vermeiden und um durch Druckschwankungen verursachte Verluste zu vermeiden, sind Pulsationsdämpfer einzusetzen. Gegenüber klassischen Anbaudämpfern werden hierbei üblicherweise Inline-Dämpfer bevorzugt, die beispielsweise als Einbaukomponenten in Rohren in eine bestehende Anlage integriert werden können. Dabei ist beispielsweise ein vom Fluid durchströmbarer, innenliegender Schlauch vorgesehen, der sich gegen ein Druckpolster in einem zu einer Gehäusewand ausgebildeten Zwischenraum abstützt. Bei einer Druckpulsation im Fluid wird der Schlauch unter Kompression eines das Druckpolster bildenden Gases ausgedehnt. Verringert sich der Druck im Fluid wird die im Gas des Druckpolsters gespeicherte Energie wieder in das Fluid abgegeben. Dies führt zu einer Dämpfung der Druckpulsationen, also zu einer Verringerung der Pulsations- bzw. Druckschwingungsamplitude. Pressure pulsations and hydraulic oscillations in fluid-bearing systems cause damage to system components and undesirably lead to increased energy consumption. To avoid such damage and to avoid losses caused by pressure fluctuations, use pulsation dampers. In contrast to conventional attachment dampers, preference is given here to inline dampers which, for example, can be integrated as built-in components in pipes in an existing installation. In this case, for example, a fluid-permeable, internal hose is provided, which is supported against a pressure pad in a space formed to a housing wall space. In a pressure pulsation in the fluid, the tube is expanded under compression of a gas forming the pressure pad. As the pressure in the fluid decreases, the energy stored in the gas of the pressure pad is returned to the fluid. This leads to an attenuation of the pressure pulsations, ie to a reduction of the pulsation or pressure oscillation amplitude.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Pulsationsdämpfung in einer ein Fluid führenden Anlage und eine entsprechende Anlage mit Pulsationsdämpfung anzugeben, wobei die Dämpfungswirkung bezüglich aktueller und anlagenspezifischer Bedingungen optimierbar wird. The object of the invention is to provide a method for pulsation damping in a fluid-carrying system and a corresponding system with pulsation damping, wherein the damping effect with respect to current and system-specific conditions is optimized.

Diese Aufgabe wird für ein Verfahren zur Pulsationsdämpfung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Druck im Zwischenraum auf eine minimale Pulsationsamplitude im Fluid geregelt wird. Das Verfahren als solches wird insbesondere vollautomatisch durchgeführt. This object is achieved according to the invention for a method for pulsation damping of the type mentioned in the introduction that the pressure in the space is controlled to a minimum pulsation amplitude in the fluid. The method as such is in particular carried out fully automatically.

Die Erfindung geht dabei in einem ersten Schritt von der Überlegung aus, dass ein gegebener Druck zur Ausbildung des Druckpolsters, gegen den sich der vom Fluid durchströmte Schlauch abstützt, nicht für alle möglichen Betriebsbedingungen der Anlage eine optimale Pulsationsdämpfung im Fluid gewährleisten kann. Überhaupt kann mit einem starren Pulsationsdämpfungssystem nicht für jede Fluid führende Anlage eine gleich gute Pulsationsdämpfung erzielt werden. Zwar bewirken derartige Systeme in der Tat eine Pulsationsdämpfung. Jedoch wird der optimale Dämpfpunkt entweder gar nicht oder nur bei bestimmten herrschenden Betriebsbedingungen zufällig erreicht. The invention is based in a first step on the consideration that a given pressure to form the pressure pad, against which the fluid flowed through the hose is supported, can not ensure optimum pulsation damping in the fluid for all possible operating conditions of the system. In general, an equally good pulsation damping can not be achieved with a rigid pulsation damping system that does not lead to any fluid. Indeed, such systems do indeed provide pulsation damping. However, the optimum damping point is either not achieved at all or only at random under certain prevailing operating conditions.

In einem zweiten Schritt erkennt die Erfindung, dass die Dämpfungswirkung unter der Voraussetzung eines gegebenen konkreten mechanischen Dämpfungssystems im Wesentlichen von dem Druck des Druckpolsters abhängt. Ein zu hoher Druck führt zu einer harten Dämpfung und eignet sich gegebenenfalls nur zur Dämpfung kleiner Schwingungsamplituden. Bei einem zu niedrigen Druck vermag die Dämpfung gegebenenfalls hohen Schwingungsamplituden nicht zu folgen. In a second step, the invention recognizes that the damping effect on the assumption of a given concrete mechanical damping system depends essentially on the pressure of the pressure pad. Too high pressure leads to a hard damping and is possibly only suitable for damping small vibration amplitudes. If the pressure is too low, the damping may fail to follow high vibration amplitudes.

In einem dritten Schritt schließlich erkennt die Erfindung anhand eigener Untersuchungen, dass ein Optimum der Dämpfungswirkung unabhängig von den tatsächlichen Betriebsbedingungen tatsächlich nur bei einem bestimmten Druck bzw. innerhalb eines bestimmten abgegrenzten Druckbereichs auftritt. Die optimale Dämpfung zeichnet sich dabei durch minimale Druck- bzw. Pulsationsamplituden aus. Wird der optimale Druckpunkt bzw. der optimal Druckbereich überfahren, so nimmt die Pulsationsamplitude sowohl in Richtung auf einen höheren als auch in Richtung auf einen niedrigeren Druck zu. Dies erlaubt es, den Druck unter Beachtung der Pulsationsamplitude derart einzustellen, dass die Pulsationsamplitude minimal ist. Mit anderen Worten kann also der Druck im Zwischenraum auf die minimale Pulsationsamplitude geregelt werden. Finally, in a third step, the invention recognizes from its own investigations that an optimum of the damping effect, independently of the actual operating conditions, actually only occurs at a certain pressure or within a certain delimited pressure range. Optimal damping is characterized by minimal pressure or pulsation amplitudes. If the optimum pressure point or the optimum pressure range is run over, the pulsation amplitude increases both in the direction of a higher pressure and in the direction of a lower pressure. This makes it possible to adjust the pressure in consideration of the pulsation amplitude such that the pulsation amplitude is minimal. In other words, therefore, the pressure in the intermediate space can be regulated to the minimum pulsation amplitude.

Bevorzugt wird bei dem angegebenen Verfahren zur Pulsationsdämpfung der Zwischenraum zwischen dem Schlauch und der Gehäusewand selbst mit einem Gas gefüllt. In diesem Fall stützt sich der Schlauch unmittelbar gegen das durch ein Gasvolumen gebildete Druckpolster ab. In einer anderen, alternativen Ausgestaltung ist der Zwischenraum mit einer Flüssigkeit gefüllt, wobei sich die Flüssigkeit des Zwischenraums gegen ein Gaspolster abstützt. In letzterem Fall wird eine durch Pulsation des Fluiddrucks verursachte Schwingung des Schlauchs über die Flüssigkeit des Zwischenraums hydraulisch auf das Gaspolster übertragen. Das Gaspolster ist dabei beispielsweise in einem separaten Reservoir außerhalb der Dämpfungskomponente gebildet. Der Gasraum und der Zwischenraum der Dämpfungskomponente sind hierbei beispielsweise über eine geeignete, elastische Membran getrennt. Bei einem fehlenden Innendruck der Anlage wird bevorzugt der Zwischenraum vom Gaspolster abgetrennt. Hierdurch wird eine unerwünschte Ausdehnung des Schlauches nach innen unterbunden, wenn der Innendruck oder das Fluid fehlt. Preferably, in the specified method for pulsation damping, the gap between the hose and the housing wall itself is filled with a gas. In this case, the hose is supported directly against the pressure cushion formed by a gas volume. In another alternative embodiment, the intermediate space is filled with a liquid, wherein the liquid of the intermediate space is supported against a gas cushion. In the latter case, vibration of the hose caused by pulsation of the fluid pressure is transmitted hydraulically to the gas cushion via the liquid of the clearance. The gas cushion is formed, for example, in a separate reservoir outside the damping component. The gas space and the intermediate space of the damping component are in this case separated, for example, via a suitable elastic membrane. In the case of a lack of internal pressure of the system, the intermediate space is preferably separated from the gas cushion. hereby an undesired expansion of the tube is prevented inside when the internal pressure or the fluid is missing.

Zwischen dem Gaspolster bzw. einem entsprechenden Reservoir und dem Zwischenraum ist in einer bevorzugten Ausgestaltung ein Kanalstück eingebaut, das auch während des Betriebs nie Gas enthält. In dieses Kanalstück ist zur Abtrennung des Zwischenraums vom Gaspolster in einer zweckmäßigen Ausgestaltung ein Ventil eingebaut, welches insbesondere servogesteuert ist. Über ein solches Ventil lässt sich das Gasreservoir schnell vom Zwischenraum trennen, sofern dies beispielsweise bei fehlendem Innendruck erforderlich sein sollte. Als Flüssigkeit, mit der der Zwischenraum befüllt ist, eignet sich z. B. ein Öl. Über die nicht komprimierbare Flüssigkeit stützt sich der deformierbare Schlauch nach Art eines hydraulischen Gestänges gegen das Gaspolster ab. Das Gaspolster, welches beispielsweise in einem Gasreservoir gebildet ist, wird im Betriebsfall über die Deformation des Schlauches bei Bedarf komprimiert und entspannt. Between the gas cushion or a corresponding reservoir and the intermediate space, a channel piece is installed in a preferred embodiment, which never contains gas even during operation. In this channel piece a valve is installed for the separation of the gap from the gas cushion in an expedient embodiment, which is in particular servo-controlled. About such a valve, the gas reservoir can be quickly separated from the gap, if this should be necessary, for example, in the absence of internal pressure. As a liquid with which the gap is filled, z. As an oil. About the incompressible liquid, the deformable hose is supported in the manner of a hydraulic linkage against the gas cushion. The gas cushion, which is formed for example in a gas reservoir, is compressed in case of operation on the deformation of the hose if necessary and relaxed.

Für die Erfindung ist es allgemein von Vorteil, dass die Verbindung zwischen einem das Gaspolster gegebenenfalls ausbildenden Reservoir oder Gasraum und dem Zwischenraum möglichst großzügig gestaltet ist. Auf diese Weise bleibt ein Druckverlust in diesem Bereich gewünscht minimal. Ist das Gasreservoir mit dem Zwischenraum beispielsweise über eine Bohrung verbunden, die in die Gehäusewand des Dämpfungsabschnitts eingebracht ist, so ist bevorzugt der Schlauch in dem Bereich der Bohrung mit einer Versteifung versehen, so dass der Schlauch nicht in unerwünschter Weise eingezogen wird. Die Versteifung ist an dem Schlauch insbesondere mittels Versteifungselementen wie Noppen, Rippen oder dergleichen ausgebildet. Die Versteifung ist andererseits beispielsweise durch eine geänderte Materialwahl oder durch eine geänderte Materialstärke für den Schlauch im Bereich der Bohrung ausgestaltet. It is generally advantageous for the invention that the connection between a reservoir or gas space which optionally forms the gas cushion and the gap is made as generous as possible. In this way, a pressure loss in this area remains desired minimal. If the gas reservoir is connected to the intermediate space, for example via a bore, which is introduced into the housing wall of the damping section, the hose is preferably provided with a stiffening in the region of the bore, so that the hose is not drawn in undesirably. The stiffening is formed on the hose in particular by means of stiffening elements such as knobs, ribs or the like. On the other hand, the stiffening is designed, for example, by a changed choice of material or by a changed material thickness for the hose in the region of the bore.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Pulsationsamplitude für die Regelung unmittelbar durch eine Erfassung des Druckverlaufs über der Zeit ermittelt. In einer anderen Ausgestaltung wird die Pulsationsamplitude durch eine Erfassung der Schwingungsamplitude des Schlauches ermittelt. Schlauchschwingungen werden beispielsweise über Vibrationssensoren oder Abstandssensoren erfasst. Zur Erfassung der Druckamplitude werden geeignete Drucksensoren eingesetzt. In a further advantageous embodiment of the invention, the pulsation amplitude for the control is determined directly by detecting the pressure curve over time. In another embodiment, the pulsation amplitude is determined by detecting the oscillation amplitude of the tube. Tube vibrations are detected, for example, via vibration sensors or distance sensors. Suitable pressure sensors are used to record the pressure amplitude.

Der Druckverlauf über der Zeit wird in einer bevorzugten Ausgestaltung im Zwischenraum selbst, in einer Zuführleitung zum Zwischenraum und/oder in einem zum Zwischenraum kommunizierenden Behälter, beispielsweise in einem das Gaspolster ausbildenden Gasreservoir, erfasst. Hierzu sind entsprechend geeignete Drucksensoren entsprechend platziert. The pressure profile over time is detected in a preferred embodiment in the intermediate space itself, in a supply line to the intermediate space and / or in a container communicating to the intermediate space, for example in a gas reservoir forming the gas cushion. For this purpose, appropriate pressure sensors are placed accordingly.

Zur Regelung der Pulsationsamplitude auf ein Minimum wird in einer zweckmäßigen Ausgestaltung zu einer Erhöhung des Drucks im Zwischenraum ein an eine Druckleitung oder an ein Druckreservoir angeschlossenes Einlassventil geöffnet und zu einer Erniedrigung des Druckes im Zwischenraum ein mit dem Außenraum verbundenes Auslassventil betätigt. Durch Einsatz von Ventilen ist eine schnelle Einstellung des Drucks im Zwischenraum ermöglicht. Einlass- und Auslassventile können getrennt in der Gehäusewand des Dämpfungselements eingebracht sein. Im Falle eines Kanalstücks zwischen einem Gasreservoir und dem Zwischenraum werden Einlass- und Auslassventil bevorzugt in diesem Kanalstück angeordnet. Dabei ist das Auslassventil bezüglich des Gasreservoirs zweckmäßigerweise dem Einlassventil nachgeschaltet. To control the pulsation amplitude to a minimum, an inlet valve connected to a pressure line or to a pressure reservoir is opened in an expedient embodiment to increase the pressure in the intermediate space, and an outlet valve connected to the exterior space is actuated to reduce the pressure in the intermediate space. By using valves a rapid adjustment of the pressure in the gap is made possible. Inlet and exhaust valves may be incorporated separately in the housing wall of the damping element. In the case of a channel piece between a gas reservoir and the intermediate space, inlet and outlet valves are preferably arranged in this channel piece. In this case, the outlet valve with respect to the gas reservoir is expediently connected downstream of the inlet valve.

Vorteilhafterweise wird zur Regelung der Druck im Zwischenraum verändert, die zur Veränderung des Druckes korrespondierende Änderung in der Pulsationsamplitude erfasst und der Druck in Richtung einer Verringerung der Pulsationsamplitude nachgeführt. Dieses Regelverfahren erkennt die minimale Pulsationsamplitude, da diese über den Druckverlauf einem spezifischen Druck oder einem spezifischen Druckbereich zuordenbar ist, wie eigene Untersuchungen ergeben haben. Bevorzugt erfolgt hierbei die Veränderung des Druckes bzw. die Einstellung eines geänderten Druckes im Zwischenraum über kleine Schritte, wobei jeweils die zum aktuell eingestellten Druck korrespondierende Pulsationsamplitude erfasst wird. Advantageously, the pressure in the intermediate space is changed to control, which detects the change in the pulsation amplitude corresponding to the change in the pressure and tracks the pressure in the direction of a reduction in the pulsation amplitude. This control method recognizes the minimum pulsation amplitude, since it can be assigned to a specific pressure or a specific pressure range via the pressure curve, as our own investigations have shown. Preferably, in this case, the change in the pressure or the setting of a changed pressure in the intermediate space via small steps, wherein in each case the pulsation amplitude corresponding to the currently set pressure is detected.

Weiter bevorzugt wird bei Inbetriebnahme der Fluid führenden Anlage der Druck im Zwischenraum erhöht bis eine Pulsationsamplitude erfassbar ist. Anschließend wird der Druck weiter erhöht, bis die minimale Pulsationsamplitude erfasst bzw. eingestellt ist. Bei dieser Regelung ist davon ausgegangen, dass der Druck im Zwischenraum bei Inbetriebnahme der Anlage minimal ist bzw. sich auf Atmosphärenniveau befindet, so dass in jedem Fall die Dämpfung einer Pulsation im Fluid zunächst nicht gegeben bzw. lediglich suboptimal ist. More preferably, the pressure in the intermediate space is increased during startup of the fluid-leading system until a Pulsationsamplitude can be detected. Subsequently, the pressure is further increased until the minimum pulsation amplitude is detected or set. In this scheme, it is assumed that the pressure in the intermediate space during commissioning of the system is minimal or at atmospheric level, so that in any case, the attenuation of a pulsation in the fluid is initially not given or only suboptimal.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird im Betrieb der Anlage die Pulsationsamplitude erfasst und die Regelung des Drucks im Zwischenraum bei einer Änderung der Pulsationsamplitude gestartet. Auf diese Weise wird die Pulsationsdämpfung selbstadaptiv an geänderte Betriebsbedingungen in der Anlage herangeführt. Zur Durchführung dieser Variante wird die Pulsationsamplitude entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich mit vorgegebenen Zeitabständen erfasst und hieraus auf Änderungen geschlossen. In a further advantageous embodiment, the pulsation amplitude is detected during operation of the system and the regulation of the pressure in the intermediate space is started with a change in the pulsation amplitude. In this way, the pulsation damping is self-adaptive brought to changed operating conditions in the system. To carry out this variant, the pulsation amplitude is detected either continuously or discontinuously at predetermined time intervals, and conclusions are drawn therefrom.

Zweckmäßigerweise wird bei Betriebsende der Fluid führenden Anlage der Druck auf den Umgebungs- bzw. Atmosphärendruck abgeglichen. Bei Inbetriebnahme wird dazu, wie bereits beschrieben, zur Einregelung auf eine minimale Pulsationsamplitude der Druck im Zwischenraum unter Erfassung der aktuellen Pulsationsamplitude erhöht. Conveniently, at the end of operation of the fluid-carrying system, the pressure is adjusted to the ambient or atmospheric pressure. During start-up, as already described, the pressure in the interspace is increased by detecting the current pulsation amplitude for adjustment to a minimum pulsation amplitude.

Der Zwischenraum zwischen der Gehäusewand und dem Schlauch ist insbesondere mit einem Gas oder mit einer Flüssigkeit beladen bzw. gefüllt. Im Falle der Flüssigkeit wird ein Gaspolster über ein externes Gasreservoir erzeugt. Der Zwischenraum oder ein mit dem Zwischenraum verbundenes Gasreservoir werden entweder aus einem Druckleitungsnetz oder von einem Kompressor versorgt. Alternativ ist ein Anschluss an einen Druckbehälter vorgesehen. The intermediate space between the housing wall and the hose is in particular loaded or filled with a gas or with a liquid. In the case of the liquid, a gas cushion is generated via an external gas reservoir. The space or a gas reservoir connected to the gap are supplied either from a pressure line network or from a compressor. Alternatively, a connection to a pressure vessel is provided.

Die eingangs gestellte Aufgabe wird für eine Anlage zur Führung eines Fluids, die einen Dämpfungsabschnitt umfasst, in dem ein vom Fluid durchströmbarer Schlauch angeordnet ist, der sich gegen ein Druckpolster in einem zu einer Gehäusewand ausgebildeten Zwischenraum abstützt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass weiter ein Sensor zur Erfassung einer Pulsationsamplitude im Fluid, steuerbare Druckänderungsmittel zur Änderung des Drucks im Zwischenraum und ein mit dem Sensor und mit den Druckänderungsmitteln signaltechnisch verbundener Controller umfasst sind, wobei der Controller zu einer insbesondere vollautomatischen Regelung des Drucks im Zwischenraum auf eine minimale Pulsationsamplitude eingerichtet ist. The object stated in the introduction is achieved according to the invention for a system for guiding a fluid, which comprises a damping section, in which a hose through which fluid can flow, which is supported against a pressure cushion in a space formed relative to a housing wall, that further comprises a sensor for detecting a Pulsationsamplitude in the fluid, controllable pressure changing means for changing the pressure in the space and a signal connected to the sensor and the pressure change means controller are included, wherein the controller is set up for a particularly fully automatic control of the pressure in the intermediate space to a minimum Pulsationsamplitude.

Der Sensor zur Erfassung der Pulsationsamplitude ist in einer Variante als ein Abstandssensor oder als ein Vibrationssensor ausgebildet. Bevorzugt ist der Sensor zur Erfassung der Pulsationsamplitude als ein Drucksensor ausgebildet, der in der Lage ist, den Druckverlauf im Zwischenraum zu erfassen. In dieser Variante wird sowohl der Druck im Zwischenraum als auch die Pulsationsamplitude über einen einzigen, schnell reagierenden Drucksensor erfasst. Der Druck wird dabei beispielsweise als ein zeitlicher Mittelwert oder als ein Integral über den erfassten Druckverlauf bestimmt. The sensor for detecting the pulsation amplitude is designed in a variant as a distance sensor or as a vibration sensor. Preferably, the sensor for detecting the Pulsationsamplitude is designed as a pressure sensor which is able to detect the pressure profile in the intermediate space. In this variant, both the pressure in the intermediate space and the pulsation amplitude are detected by a single, rapidly responding pressure sensor. The pressure is determined, for example, as a time average or as an integral over the detected pressure curve.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Anlage finden sich in den auf eine Anlage gerichteten Unteransprüchen. Für die das Fluid führende Anlage und für deren Weiterbildungen können sinngemäß die für das Verfahren und dessen Weiterbildungen genannten Vorteile übertragen werden. Further advantageous embodiments of the system can be found in the directed to a system dependent claims. For the system carrying the fluid and for their further developments, the advantages mentioned for the method and its developments can be transferred analogously.

Zweckmäßigerweise ist ein vom Zwischenraum über ein Dichtungsmittel getrennter Gasraum umfasst, so dass sich eine Flüssigkeit im Zwischenraum gegen ein Gaspolster im Gasraum bzw. im Gasreservoir abstützt. Alternativ ist der Zwischenraum mit einem Gas gefüllt, wobei insbesondere in der Gehäusewand eine Bohrung eingebracht ist. Über diese Bohrung ist der Zwischenraum mit einer Druckleitung, einem Druckbehälter oder einem Gasreservoir verbunden. Expediently, a gas space separated from the intermediate space by a sealing means is included, so that a liquid in the intermediate space is supported against a gas cushion in the gas space or in the gas reservoir. Alternatively, the intermediate space is filled with a gas, wherein in particular a bore is introduced in the housing wall. About this hole, the gap is connected to a pressure line, a pressure vessel or a gas reservoir.

Zweckmäßigerweise sind der Gasraum und der Zwischenraum über ein gasfreies Kanalstück verbunden, wobei im Kanalstück ein Ventil zu einer bedarfsweisen Abtrennung des Gasraums angeordnet ist. Appropriately, the gas space and the gap are connected via a gas-free passage piece, wherein a valve is arranged in the channel piece to a demand-related separation of the gas space.

Zu einer schnellen Regelung umfassen die Druckänderungsmittel in vorteilhafter Weise ein an eine Druckleitung oder an ein Druckreservoir angeschlossenes Einlassventil und ein mit dem Außenraum verbundenes Auslassventil. Das Einlass- und das Auslassventil sind bevorzugt im Kanalstück angeordnet. For rapid regulation, the pressure changing means advantageously comprise an inlet valve connected to a pressure line or to a pressure reservoir and an outlet valve connected to the outside space. The inlet and the outlet valves are preferably arranged in the channel piece.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist der Dämpfungsabschnitt als ein Rohr, als ein Rohrbogen, als ein Rohrabzweigstück, als eine Rohrgabelung oder als ein Rohrkreuzungsstück ausgebildet. Derartige Rohrelemente sind in Fluid führenden Anlagen häufig eingesetzt, gegebenenfalls hinsichtlich ihrer Anschluss- bzw. Befestigungsgeometrie normiert und zudem kommerziell erhältlich. Ein als derartiges Rohrelement ausgebildetes Dämpfungselement ermöglicht daher eine nachträgliche Ausrüstung einer Fluid führenden Anlage mit einem Pulsationsdämpfer. Auch ist ein rascher Austausch im Zuge einer Wartung oder Reparatur ermöglicht. In an expedient embodiment, the damping section is formed as a pipe, as a pipe bend, as a branch pipe branch, as a pipe bifurcation or as a pipe crossing piece. Such pipe elements are often used in fluid-bearing systems, optionally standardized with respect to their connection or mounting geometry and also commercially available. A designed as such a tubular element damping element therefore allows retrofitting a fluid-leading system with a pulsation damper. Also, a quick replacement in the course of a maintenance or repair is possible.

Entsteht im Falle eines Rohrbogens auf einer Seite ein Druckstoß, so prallt dieser auf die im Bogen abgewinkelte Schlauchwand. Ist der Schlauch richtig gegen ein Druckpolster abgestützt, bzw. wird auf minimale Pulsationsamplitude geregelt, so wird der Druckstoß effektiv gedämpft. If, in the case of a pipe bend, a pressure surge occurs on one side, this bounces on the hose wall angled in the bend. If the hose is properly supported against a pressure pad or regulated to a minimum pulsation amplitude, the pressure surge is effectively damped.

Weiter ermöglicht ein Rohr oder Rohrelement auch einen vergleichsweise einfachen Umbau in einen angegebenen Pulsationsdämpfer bzw. Dämpfungsabschnitt. Hierbei wird insbesondere ein Schlauch passender Geometrie nachträglich in das Rohr eingeführt und an den Endseiten des Rohres mit einer entsprechenden Anschluss- oder Dichtgeometrie versehen. Über beispielsweise einen Flansch an den Endseiten wird beim Verschrauben mit einem Gegenflansch der Anlage dann eine Abdichtung des Schlauches nach außen erzielt. Als Anschluss bzw. Dichtgeometrie sind umlaufende Wülste der Schlauchenden insbesondere mit einer keilförmigen oder einer ringförmigen Geometrie zu bevorzugen. Zur Aufnahme des jeweiligen umlaufenden Wulstes ist eine entsprechende Nut im Anschlussflansch des Rohrelements eingebracht. Der Gegenflansch kann eine entsprechende Nut zur Aufnahme des Wulstes aufweisen. Dies ist abhängig von der gewählten Dichtgeometrie des Schlauchendes jedoch nicht zwingend erforderlich. Furthermore, a pipe or pipe element also allows a comparatively simple conversion into a specified pulsation damper or damping section. In this case, in particular, a tube of suitable geometry is subsequently introduced into the tube and provided on the end sides of the tube with a corresponding connection or sealing geometry. By way of example, a flange on the end faces a sealing of the hose is then achieved when screwing with a mating flange of the system to the outside. As a connection or sealing geometry are circumferential beads of the hose ends in particular with a wedge-shaped or an annular geometry to be preferred. For receiving the respective circumferential bead, a corresponding groove is made in the connecting flange of the tubular element. The mating flange may have a corresponding groove for receiving the bead. This depends on the chosen one Sealing geometry of the hose end, however, not mandatory.

Bei einem Umbau eines Rohrelements wird an einer Mantelfläche bevorzugt eine Anschlussgeometrie für die Fluidbeladung des Zwischenraums, also zur Beladung mit einem Gas oder mit einer Flüssigkeit, eingebracht. Die Anschlussgeometrie ist beispielsweise als durch eine Bohrung in der Mantelfläche und durch eine entsprechende Anschlussmuffe realisiert. Alternativ oder zusätzlich wird die Rohrwand bzw. Gehäusewand des Dämpfungselements von innen ausgedreht, so dass der Schlauch mehr Bewegungsfreiraum in Richtung der Gehäusewand erhält. In the case of a conversion of a tubular element, a connection geometry for the fluid loading of the intermediate space, that is to say for loading with a gas or with a liquid, is preferably introduced on a lateral surface. The connection geometry is realized, for example, as through a bore in the lateral surface and through a corresponding connection sleeve. Alternatively or additionally, the tube wall or housing wall of the damping element is rotated from the inside, so that the tube receives more freedom of movement in the direction of the housing wall.

In einer anderen, ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung ist die Gehäusewand des Dämpfungselements konvex nach außen ausgeformt. Im Innenraum entsteht der Zwischenraum aufgrund des Abstands zwischen einem insbesondere geradlinigen Schlauch und der nach außen konvex ausgeformten Gehäusewand. In another, likewise preferred embodiment, the housing wall of the damping element is convexly outwardly formed. In the interior of the gap created due to the distance between a particular straight tube and the outwardly convex shaped housing wall.

In einer wiederum alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung weist der Schlauch Versteifungselemente auf, die insbesondere als Noppen und/oder Rippen ausgestaltet sind. Die versteifenden Geometrien bzw. Versteifungselemente sind zweckmäßigerweise als Längsrippen, als umlaufende Rippen, als inselähnliche Erhebungen (also Noppen) oder in Gestalt weiterer Formvarianten wie Gitter, Kreuzmuster etc. ausgebildet. Durch derartige Versteifungselemente oder versteifende Geometrien wird nicht nur ein Zwischenraum zwischen dem Schlauch und der Gehäusewand des Dämpfungselements ausgebildet. Zusätzlich werden durch derartige Geometrien eine Verformung des Schlauchs und eine Zuströmung des Fluids in den Zwischenraum kontrolliert und optimiert. Im Übrigen weisen derartige Formen bereits ein gewisses Potential für eine Dämpfung einer Pulsation auf. In yet another alternative or additional embodiment, the hose has stiffening elements, which are configured in particular as knobs and / or ribs. The stiffening geometries or stiffening elements are expediently designed as longitudinal ribs, as circumferential ribs, as island-like elevations (ie knobs) or in the form of further shape variants such as lattices, cross patterns, etc. By such stiffening elements or stiffening geometries not only a gap between the hose and the housing wall of the damping element is formed. In addition, such geometries control and optimize deformation of the tube and inflow of the fluid into the gap. Incidentally, such forms already have a certain potential for damping pulsation.

Bevorzugt ist von der Anlage eine Fluidenergiemaschine umfasst, wobei ein Dämpfungsabschnitt an der Einlassseite und/oder an der Auslassseite der Fluidenergiemaschine angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich ist ein Dämpfungsabschnitt in die Fluidenergiemaschine integriert. Preferably, the plant comprises a fluid energy machine, wherein a damping section is arranged on the inlet side and / or on the outlet side of the fluid energy machine. Alternatively or additionally, a damping section is integrated in the fluid energy machine.

Bevorzugt ist die Fluidenergiemaschine eine Arbeitsmaschine, insbesondere eine Pumpe oder ein Kompressor. Weiter bevorzugt ist die Pumpe der Fluid führenden Anlage, die mit einem Dämpfungsabschnitt ausgestattet ist, eine Drehkolbenpumpe, eine Exzenterschneckenpumpe, eine oszillierende Verdrängerpumpe oder eine Kreiselpumpe. Preferably, the fluid energy machine is a working machine, in particular a pump or a compressor. More preferably, the pump is the fluid-carrying system, which is equipped with a damping section, a rotary piston pump, an eccentric screw pump, an oscillating positive displacement pump or a centrifugal pump.

In einer wiederum anderen zweckmäßigen Ausgestaltung ist der Dämpfungsabschnitt in ein Ventil integriert. Ein solches Ventil ist beispielsweise ein Ventil auf der Saug- und/oder Druckseite einer Pumpe, insbesondere einer Kolbenpumpe oder einer Kolbenmembranpumpe. In yet another advantageous embodiment of the damping portion is integrated in a valve. Such a valve is for example a valve on the suction and / or pressure side of a pump, in particular a piston pump or a piston diaphragm pump.

Gerade auf der Saugseite von Pumpen wirken in der Regel Maßendruckwirkungen. Wird das geförderte Fluid beispielsweise beschleunigt, so entsteht ein Unterdruck (Massendruckverlust, „acceleration head loss). Der Schlauch muss sich dann, um eine derartige Druckabsenkung zu mindern, ausdehnen und damit die richtige Druckabsenkung im Zwischenraum zulassen. Dies erfordert eine Einstellung des Druckes im Zwischenraum bzw. in einem gekoppelten Gasreservoir. Mit anderen Worten muss der Gasinhalt im Zwischenraum oder im Gasreservoir nachgeführt werden. Der Gasinhalt besteht aus dem Gasvolumen im Zwischenraum und dem Gasvolumen beispielsweise in einer Zuleitung. Durch die Erfindung werden das Gasvolumen und der Druck sowohl in einer Zuleitung als auch im Zwischenraum selbstadaptiv angepasst. Ein Gas wird entweder zugeführt oder ausgelassen bzw. abgesaugt. Das System passt sich selbstadaptiv an. Die notwendige Gasmenge wird optimal eingestellt. Especially on the suction side of pumps usually have a dimensional pressure effects. If the pumped fluid is accelerated, for example, a negative pressure is created (mass head loss). The hose must then, in order to reduce such a pressure reduction, expand and thus allow the correct pressure reduction in the intermediate space. This requires an adjustment of the pressure in the intermediate space or in a coupled gas reservoir. In other words, the gas content must be tracked in the intermediate space or in the gas reservoir. The gas content consists of the gas volume in the intermediate space and the gas volume, for example in a supply line. By means of the invention, the gas volume and the pressure are adapted self-adaptively both in a feed line and in the intermediate space. A gas is either supplied or discharged or sucked off. The system adapts itself adaptively. The necessary amount of gas is optimally adjusted.

Ein elastisch verformbarer bzw. deformierbarer Schlauch, der bevorzugt mit Rippen oder anderen Strukturen insbesondere auf seiner Außenseite ausgestattet ist, ist in der Lage bereits bei niedrigen Drücken kleine Schwingungs- bzw. Pulsationsamplituden (Turbulenzen) zu dämpfen. Dies liegt an der Elastizität zwischen den Versteifungsgeometrien. Steigt der Druck im Fluidraum, muss der Raum zwischen und gegebenenfalls auch hinter den Rippen mit einem Druckpolster bzw. Gaspolster beladen werden. Eine Rippen- bzw. Versteifungsgeometrie ist dann nicht zwingend notwendig. An elastically deformable or deformable hose, which is preferably provided with ribs or other structures, in particular on its outer side, is able to dampen small oscillation or pulsation amplitudes (turbulences) even at low pressures. This is due to the elasticity between the stiffener geometries. If the pressure in the fluid chamber rises, the space between and possibly also behind the ribs must be loaded with a pressure cushion or gas cushion. A rib or stiffening geometry is then not absolutely necessary.

Zum Einsatz im Bereich der Hygienetechnik werden bevorzugt für den Schlauch entsprechend zugelassene Elastomere oder Plastomere bzw. entsprechend geeignete Kunststoffe eingesetzt. Die Anschluss- bzw. Dichtgeometrien an den Schlauchenden sind den hygienetechnischen Vorschriften entsprechend ausgestaltet. For use in the field of hygiene technology, preferably elastomers or plastomers or correspondingly suitable plastics are used for the hose. The connection or sealing geometries at the hose ends are designed according to the hygienic regulations.

Das angegebene Verfahren und der angegebene Dämpfungsabschnitt im Einsatz mit der selbstadaptiven Regelung sind auch besonders geeignet zur Integration in das Druckventil von oszillierenden Pumpen. Weiter zweckmäßig wird der Dämpfungsabschnitt in einen Saug- und/oder einen Druckkanal von Kreiskolbenpumpen, Exzenterschneckenpumpen (dort insbesondere auch in den Stator), in Zahnradpumpen, in Flügelzellenpumpen, in Schraubenspindelpumpen und generell in allen rotierenden Verdrängerpumpen eingesetzt. The specified method and the specified damping section in use with the self-adaptive control are also particularly suitable for integration into the pressure valve of oscillating pumps. It is further expedient to use the damping section in a suction and / or a pressure channel of rotary piston pumps, eccentric screw pumps (in particular also in the stator), in gear pumps, in vane pumps, in screw pumps and generally in all rotary displacement pumps.

Das Dämpfungselement ist weiter bevorzugt in den Saugkanal und/oder in den Druckkanal von Kreiselpumpen integriert. Der Schlauch weist in diesem Fall bevorzugt auch Inducer-Eigenschaften auf, um das Entstehen von Kavitäten zu verhindern. Der Schlauch hat hierzu geeignete Geometrien, bevorzugt die vorbeschriebenen Versteifungsgeometrien, die zugleich einen Strömungsdrall und eine Dämpfungswirkung erzeugen. The damping element is further preferably integrated in the suction channel and / or in the pressure channel of centrifugal pumps. In this case, the tube preferably also has inducer properties in order to prevent the formation of cavities. For this purpose, the tube has suitable geometries, preferably the above-described stiffening geometries, which at the same time produce a flow twist and a damping effect.

Das Dämpfungselement bzw. der Schlauch kann aus Elastomeren, Plastomeren und allgemein aus verformbaren Kunststoffen hergestellt werden. Der Dämpfungsabschnitt bzw. der Schlauch ist leicht reinigbar. Das angegebene Verfahren und der entsprechende Dämpfungsabschnitt in der Anlage eignen sich insbesondere auch für die Saugseite von Pumpen, wenn der verfügbare NPSHR (required Net Positive Suction Head) sehr klein ist. Die Erfindung ermöglicht eine Inline-Dämpfertechnik, die sich verhält wie ein Rohr und insofern keine zusätzlichen Strömungswiderstände aufweist. Ein nachträglicher Einbau ist durch die Verwendung bereits vorhandener oder normierter Rohrelemente gegeben. Die Erfindung zeichnet sich zudem durch eine selbstadaptive Funktion aus. Der optimale Dämpfungspunkt wird selbsttätig gesucht. Auch ist eine Optimierung für die Dämpfung turbulenzbedingter Schwingungen mit kleiner Amplitude gegeben. Dadurch ist eine Reduzierung des Strömungslärm und einer Steigerung der Energieeffizient verbunden. The damping element or the hose can be made of elastomers, plastomers and generally of deformable plastics. The damping section or hose is easy to clean. The specified method and the corresponding damping section in the system are particularly suitable for the suction side of pumps, if the available Net Positive Suction Head (NPSHR) is very small. The invention enables an in-line damper technology that behaves like a pipe and thus has no additional flow resistance. A subsequent installation is given by the use of existing or standardized pipe elements. The invention is also characterized by a self-adaptive function. The optimal damping point is searched automatically. There is also an optimization for the damping of turbulence-induced vibrations with a small amplitude. This is associated with a reduction in flow noise and an increase in energy efficiency.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhang einer Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen: Embodiments of the invention will be described in more detail in the appended drawing. Showing:

1: in einem Querschnitt einen Dämpfungsabschnitt in einer fluidführenden Anlage, 1 in a cross-section a damping section in a fluid-carrying system,

2: eine Aufsicht auf einen zur Dämpfung eingesetzten Schlauch, 2 : a plan view of a hose used for damping,

3: in einem Querschnitt einen als Rohrbogen ausgebildeten Dämpfungsabschnitt, 3 in a cross-section of a pipe bend formed as a damping section,

4: den zeitlichen Verlauf der Pulsationsamplitude bei verändertem Druck, 4 : the time course of the pulsation amplitude at a different pressure,

5: schematisch in einem Schnitt eine Drehkolbenpumpe mit integrierten Dämpfungsabschnitten, 5 FIG. 2: schematically, in a section, a rotary lobe pump with integrated damping sections, FIG.

6: ein Ventil mit integriertem Dämpfungsabschnitt und 6 : a valve with integrated damping section and

7: in einem Querschnitt eine Exzenterschneckenpumpe mit integrierten Dämpfungsabschnitten 7 in a cross-section of an eccentric screw pump with integrated damping sections

1 zeigt in einem Querschnitt für eine Anlage 1 zur Führung eines Fluids einen Dämpfungsabschnitt 2, der hier beispielhaft als ein geradliniges Rohr 3 ausgebildet ist. Das Rohr 3 weist an seinen Enden jeweils einen Flansch 4, 5 auf. In die Anlage 1 ist das Rohr 3 durch Verschrauben der Flansche 4, 5 mit zugeordneten, korrespondierenden Flanschen 6 bzw. 7 eingebaut. Im Betrieb der Anlage 1 wird das Rohr 3 bzw. der Dämpfungsabschnitt 2 von einem Fluid, insbesondere von einer Flüssigkeit, durchströmt. 1 shows in a cross section for a plant 1 for guiding a fluid, a damping section 2 who exemplifies this as a straight-lined pipe 3 is trained. The pipe 3 has at its ends in each case a flange 4 . 5 on. In the plant 1 is the pipe 3 by screwing the flanges 4 . 5 with associated, corresponding flanges 6 respectively. 7 built-in. In operation of the plant 1 becomes the pipe 3 or the damping section 2 by a fluid, in particular flows through a liquid.

Im Inneren des Rohrs 3 ist ein verformbarer Schlauch 8 eingesetzt. Der Schlauch 8 ist beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff, insbesondere aus einem Elastomer, gefertigt. Zur Abdichtung des Innenraums des Schlauchs 8 gegenüber einem Außenraum weist der Schlauch 8 an seinen beiden Enden jeweils eine Dichtgeometrie 9 auf. Die Dichtgeometrie 9 ist beispielsweise als ein umlaufender Wulst mit einem gegebenen Querschnittsprofil ausgebildet. Zur Aufnahme der umlaufenden Wulst bzw. der Dichtgeometrie 9 ist in den Flanschen 4, 5 des Rohres 3 jeweils eine entsprechende Nut eingebracht. Beim Verschrauben der Flansche 4, 5 mit den Flanschen 6, 7 wird die Dichtgeometrie unter Abdichtung des Innenraums des Schlauchs 8 nach außen elastisch verformt. Das die Anlage 1 durchströmende Fluid durchströmt den Dämpfungsabschnitt 3 im Inneren des Schlauches 8. Die Abdichtung nach außen ist über die elastisch verformten Anschlussgeometrien 9 gewährleistet. Inside the tube 3 is a deformable hose 8th used. The hose 8th is for example made of a suitable plastic, in particular of an elastomer. To seal the interior of the hose 8th opposite to an exterior, the hose has 8th each at its two ends a sealing geometry 9 on. The sealing geometry 9 For example, it is formed as a circumferential bead having a given cross-sectional profile. For holding the circumferential bead or the sealing geometry 9 is in the flanges 4 . 5 of the pipe 3 each introduced a corresponding groove. When screwing the flanges 4 . 5 with the flanges 6 . 7 The sealing geometry is under sealing of the interior of the hose 8th deformed elastically to the outside. That the plant 1 flowing fluid flows through the damping section 3 inside the hose 8th , The seal to the outside is on the elastically deformed connection geometries 9 guaranteed.

Es wird ersichtlich, dass sich auf die beschriebene Art und Weise sowohl der Umbau eines bestehenden Rohres 3 in einen Dämpfungsabschnitt 2 als auch der Ein- und Ausbau des Rohres 3 in bzw. aus einer Anlage 1 in einfacher Art und Weise bewerkstelligen lässt. Auch lässt sich der Schlauch 8 einfach dem Rohr 3 entnehmen und kann leicht gereinigt werden. It will be seen that, in the manner described, both the remodeling of an existing pipe 3 in a damping section 2 as well as the installation and removal of the pipe 3 in or out of a facility 1 in a simple way. Also, the hose can be 8th just the pipe 3 and can be easily cleaned.

Der Schlauch 8 ist über einen Zwischenraum 10 von der Gehäusewand 11 des Rohrs 3 beabstandet. Der Zwischenraum 10 ist beispielsweise durch eine entsprechende vom Schlauch 8 abweichende Geometrie des Schlauches 8 gebildet. Beispielsweise ist die Innenwand des Rohres 3 zur Ausbildung des Zwischenraums 10 abgedreht. Wiederum alternativ ist der Rohrquerschnitt im Bereich des Dämpfungsabschnitts 2 konvex nach außen erweitert. The hose 8th is over a gap 10 from the housing wall 11 of the pipe 3 spaced. The gap 10 is for example by a corresponding from the hose 8th deviating geometry of the hose 8th educated. For example, the inner wall of the tube 3 for the formation of the gap 10 turned off. Again alternatively, the tube cross-section is in the region of the damping section 2 convex outwards.

Der Zwischenraum 10 steht über einer Bohrung in der Gehäusewand 11 kommunizierend mit einem Gasraum 12 in Verbindung oder ist mit dem Gasraum 12 hydraulisch gekoppelt. Im ersteren Fall ist der Zwischenraum 10 mit dem Gas des Gasraums 12 befüllt. Im zweiten Fall ist der Zwischenraum 10 mit einer Flüssigkeit, zum Beispiel Öl, gefüllt. Die Flüssigkeit ist dann von dem Gas des Gasraums 12 getrennt, jedoch dem Gaspolster hydraulisch angekoppelt. Der Schlauch 8 stützt sich somit entweder gegen ein Gaspolster im Zwischenraum 10 oder über eine Flüssigkeit hydraulisch gegen ein Gaspolster im Gasraum 12 ab. The gap 10 is above a hole in the housing wall 11 communicating with a gas space 12 communicates with or is with the gas space 12 hydraulically coupled. In the former case is the gap 10 with the gas of the gas space 12 filled. In the second case is the gap 10 filled with a liquid, for example oil. The liquid is then from the gas of the gas space 12 separated, but hydraulically coupled to the gas cushion. The hose 8th is thus supported either against a gas cushion in the space 10 or via a liquid hydraulically against a gas cushion in the gas space 12 from.

Der Gasraum 12 ist über ein Kanalstück 13 mit dem Zwischenraum 10 verbunden. Über ein Einlassventil 14 und ein Auslassventil 15 ist entweder der Druck im Zwischenraum 10 selbst oder der auf eine Flüssigkeit im Zwischenraum 10 wirkenden Gasdruck einstellbar. Das Einlassventil 14 ist mit dem Gasraum 12 verbunden. Über das Auslassventil 15 kann Gas nach außen in die Umgebung abgelassen werden. Im Kanalstück 13 ist weiter gegebenenfalls ein Sperrventil 16 eingebracht, über das Gaspolster vom Zwischenraum 10 abgetrennt werden kann. Diese Funktion kann alternativ auch vom Einlassventil 14 übernommen werden. The gas space 12 is over a canal piece 13 with the gap 10 connected. Via an inlet valve 14 and an exhaust valve 15 is either the pressure in the gap 10 itself or on a liquid in the space 10 acting gas pressure adjustable. The inlet valve 14 is with the gas space 12 connected. Via the outlet valve 15 Gas can be discharged to the outside into the environment. In the canal piece 13 is further optionally a check valve 16 introduced, over the gas cushion from the gap 10 can be separated. This function can alternatively also from the inlet valve 14 be taken over.

Durch das Abtrennen des Gaspolsters vom Zwischenraum 10 kann ein Ausdehnen des Schlauches 8 in den Innenraum des Rohres 3 bei fehlendem Fluiddruck bzw. Innendruck verhindert werden. Im Falle einer Füllung des Zwischenraums 10 mit einer Flüssigkeit ist im Kanalstück 15 weiter eine Membran 17 angeordnet, die die Flüssigkeit des Zwischenraums 10 von dem Gas im Gasraum 12 trennt. Die Membran 17 ist alternativ im Gasraum 12 angeordnet. By separating the gas cushion from the gap 10 may be a stretching of the hose 8th in the interior of the pipe 3 be prevented in the absence of fluid pressure or internal pressure. In case of a filling of the gap 10 with a liquid is in the channel piece 15 continue a membrane 17 arranged the liquid of the space 10 from the gas in the gas space 12 separates. The membrane 17 is alternatively in the gas space 12 arranged.

Weiter ist ein Controller 18 vorgesehen, der mit dem Einlassventil 14, dem Auslassventil 15 und dem Sperrventil 16 signaltechnisch in Verbindung steht. Über den Controller 18 werden die Ventile 14, 15, 16 betätigt. Des Weiteren sind im Gasraum 12 und im Kanalstück 13 jeweils Drucksensoren 21, 24 angeordnet, die ebenfalls mit dem Controller 18 in Verbindung stehen. Über den Drucksensor 21 wird der Druck im Gasraum 12 erfasst. Über den Drucksensor 24 wird der über das Gaspolster aufgebaute Druck gemessen, gegen den sich der deformierbare Schlauch 8 abstützt. Next is a controller 18 provided with the inlet valve 14 , the exhaust valve 15 and the check valve 16 is technically connected. About the controller 18 become the valves 14 . 15 . 16 actuated. Furthermore, in the gas room 12 and in the canal piece 13 each pressure sensors 21 . 24 arranged, which also with the controller 18 keep in touch. About the pressure sensor 21 becomes the pressure in the gas space 12 detected. About the pressure sensor 24 the pressure built up over the gas cushion is measured, against which the deformable hose 8th supported.

Im Betrieb werden über den Drucksensor 24 der auf den Schlauch 8 wirkende Druck und damit auch Druckschwingungen, die durch Druckstöße beim durchströmen des Fluids erzeugt werden, erfasst. Der Drucksensor 24 ist in einen Regelkreis eingebunden, der vom Controller 18 beispielsweise in Form eines Mikroprozessors überwacht wird. In operation, via the pressure sensor 24 the on the hose 8th acting pressure and thus pressure oscillations, which are generated by pressure surges when flowing through the fluid detected. The pressure sensor 24 is integrated into a control loop that is controlled by the controller 18 is monitored, for example in the form of a microprocessor.

Der Controller 18 steuert hierbei das Einlassventil 14 und das Auslassventil 15. Durch Öffnen des Einlassventils 14 wird der Druck im Zwischenraum 10 bzw. im Falle einer Flüssigkeit der auf den Zwischenraum 10 wirkende Gasdruck erhöht. Durch Öffnen des Auslassventils 15 wird der Druck gesenkt. The controller 18 controls the inlet valve 14 and the exhaust valve 15 , By opening the inlet valve 14 the pressure in the space becomes 10 or in the case of a liquid on the space 10 acting gas pressure increases. By opening the exhaust valve 15 the pressure is lowered.

Bei Inbetriebnahme der Anlage 1 wird der Druck zunächst erhöht bis ein gutes Drucksignal über den Drucksensor 24 erfasst werden kann. Ab hier sucht das System selbständig den Punkt mit einer minimalen Pulsations- bzw. Druckamplitude, was einem optimalen Dämpfungseffekt entspricht. Es kann aber alternativ auch eine zielgerichtete Vorbeladung realisiert sein, von der ausgehend der Regelprozess beginnt. Wird ein Drucksignal erfasst, so wird durch den Controller 18 der Druck in kleinen, insbesondere einstellbaren, Stufen erhöht. Wird die erfasste Pulsationsamplitude durch die Druckerhöhung geringer, so wird die Druckbeladung fortgesetzt, bis die Pulsationsamplitude erneut größer wird. Von diesem Punkt aus wird zurück geregelt, bis das Minimum der Pulsationsamplitude erreicht ist. When commissioning the system 1 The pressure is initially increased until a good pressure signal via the pressure sensor 24 can be detected. From here, the system automatically searches for the point with a minimum pulsation or pressure amplitude, which corresponds to an optimal damping effect. Alternatively, however, a targeted preloading can be realized, starting from which the control process begins. If a pressure signal is detected, then the controller 18 the pressure is increased in small, in particular adjustable, stages. If the detected pulsation amplitude decreases as a result of the increase in pressure, the pressure load is continued until the pulsation amplitude increases again. From this point, it is regulated back until the minimum of the pulsation amplitude has been reached.

Ändert sich während des Betriebs der Anlage die Pulsation, insbesondere die Pulsationsamplitude, so wird das Regelverfahren erneut gestartet und somit der optimale Dämpfungspunkt selbständig nachgeführt. If the pulsation, in particular the pulsation amplitude, changes during operation of the system, the control process is restarted and thus the optimum damping point is automatically adjusted.

Der Gasraum 12 ist beispielsweise mit einem Druckbehälter, mit einer Druckleitung oder mit einem Kompressor verbunden. Wird die Anlage 1 abgeschaltet oder wird ein Pumpensystem außer Betrieb gesetzt, so kann der Dämpfungsabschnitt 2 heruntergefahren oder spontan ausgeschaltet werden. In beiden Fällen wird der Druck im Zwischenraum 10 oder der auf den Zwischenraum 10 wirkende Druck bis zum Erreichen des Umgebungsdruckes abgesenkt. Dies wird durch ein entsprechend großes Ventil, beispielsweise das Auslassventil 15 oder ein zusätzliches Ventil erreicht, welches ebenfalls vom Controller 18 gesteuert wird. The gas space 12 For example, it is connected to a pressure vessel, to a pressure line or to a compressor. Will the plant 1 switched off or a pump system is disabled, so the damping section 2 shut down or be turned off spontaneously. In both cases, the pressure in the gap 10 or the on the gap 10 acting pressure lowered until it reaches the ambient pressure. This is done by a correspondingly large valve, for example the outlet valve 15 or an additional valve, which also comes from the controller 18 is controlled.

In 2 ist in einer Aufsicht die Oberfläche eines Schlauchs 8 gezeigt, der beispielsweise als Dämpfungselement in einen Dämpfungsabschnitt 2 einer Anlage 1 gemäß 2 eingesetzt sein kann. Der Schlauch 8 weist an seinen Enden jeweils eine Dichtungsgeometrie 9 in Form eines umlaufenden Wulstes auf. An seiner Außenseite weist der Schlauch 8 zudem Versteifungselemente 19 in Form von Längsrippen 20 auf. Durch die Längsrippen 20 tritt bereits bei niedrigen Pulsationsamplituden eine Dämpfungswirkung durch den Schlauch 8 an sich auf. Bedingt durch die Elastizität des Schlauches 8 zwischen den Längsrippen 20 weist dieser eine Silencer-Funktion auf. Turbulenzbedingte kleine Amplituden werden gedämpft. In 2 is in a plan view the surface of a hose 8th shown, for example, as a damping element in a damping section 2 a plant 1 according to 2 can be used. The hose 8th has at its ends in each case a sealing geometry 9 in the form of a circumferential bead. On its outside, the hose points 8th also stiffening elements 19 in the form of longitudinal ribs 20 on. Through the longitudinal ribs 20 occurs at low pulsation amplitudes damping effect through the hose 8th in itself. Due to the elasticity of the hose 8th between the longitudinal ribs 20 this has a silencer function. Turbulence-related small amplitudes are attenuated.

In 3 ist ein Dämpfungsabschnitt 22 entsprechend 1 dargestellt, welcher als ein Rohrbogen 23 ausgeführt ist. Das Rohr 3 ist hierbei über einen rechten Winkel abgebogen. Man erkennt an den jeweiligen Enden des Rohrbogens 23 die Flansche 4, 5. An einer Stelle des Rohrbogens 23 ist das Kanalstück 13 zur Ankopplung an einen externen Gasraum eingebracht. In das Innere des Rohrbogens 23 ist ein Schlauch entsprechend 1 einsetzbar. Um im Falle eines Druckstoßes ein Anstoßen des im Rohrbogen 23 angeordneten Schlauches an die Gehäusewand zu vermeiden, ist der Rohrbogen 23 bzw. die Außenwand im Bereich des Außenradius bevorzugt ausgebaucht. In 3 is a damping section 22 corresponding 1 shown, which as a pipe bend 23 is executed. The pipe 3 This is bent over a right angle. It can be seen at the respective ends of the pipe bend 23 the flanges 4 . 5 , At one point of the pipe bend 23 is the channel piece 13 for coupling to an external gas space brought in. Into the inside of the pipe bend 23 is a hose accordingly 1 used. In the case of a pressure surge, a bumping in the pipe bend 23 arranged hose to avoid the housing wall, the pipe bend 23 or the outer wall in the region of the outer radius preferably bulged.

4 zeigt den Verlauf des Druckes im Zwischenraum 10 eines Dämpfungsabschnitts 2 gemäß 1 als Funktion über der Zeit, wobei der Druck allmählich erhöht wird. Die sichtbaren Druck- bzw. Pulsationsamplituden sind die Folge von beispielsweise durch eine oszillierende Pumpe in der Anlage 1 erzeugten periodischen Druckstößen in dem durchströmenden Fluid. Diese Druckstöße werden über den Schlauch 8 in das Druckpolster bzw. bei einem mit Gas gefüllten Zwischenraum 10 auf das dort befindliche Gas übertragen. Man erkennt, dass mit steigendem Druck ein Bereich minimaler Pulsationsamplitude 25 erreicht wird. Dieser Bereich liegt beispielhaft bei etwa 4 bar. Steigt der Druck weiter, wird dieser Bereich verlassen und die Pulsationsamplitude steigt erneut an. Es wird insofern aus 4 ersichtlich, dass abhängig vom Druck des auf den Schlauch 8 wirkenden Druckpolsters ein spezifischer Druck oder abgegrenzter Druckbereich existiert, in dem die Pulsationsamplitude minimal ist. Mit anderen Worten existiert ein optimaler Druck oder schmaler Druckbereich, an dem die Dämpfungswirkung ideal ist. Durch das angegebene Regelverfahren wird das System selbstadaptiv an diesen optimalen Druckpunkt herangeführt. 4 shows the course of the pressure in the space 10 a damping section 2 according to 1 as a function of time, with the pressure gradually increasing. The visible pressure or pulsation amplitudes are the result of, for example, an oscillating pump in the system 1 generated periodic pressure surges in the fluid flowing through. These pressure surges are over the hose 8th in the pressure pad or in a gas-filled gap 10 transferred to the gas located there. It can be seen that with increasing pressure a range of minimum pulsation amplitude 25 is reached. This range is exemplary at about 4 bar. If the pressure continues to rise, this area is left and the pulsation amplitude increases again. It will be so far 4 can be seen that depends on the pressure of the hose 8th acting pressure pad a specific pressure or limited pressure range exists in which the Pulsationsamplitude is minimal. In other words, there is an optimum pressure or narrow pressure range where the damping effect is ideal. By the specified control method, the system is self-adaptive brought to this optimum pressure point.

In 5 ist schematisch in einer Schnittdarstellung eine Drehkolbenpumpe 26 gezeigt, die eine Einlassseite 27 und eine Auslassseite 28 aufweist. Sowohl auf der Einlassseite 27 als auch auf der Auslassseite 28 ist in die Drehkolbenpumpe 26 jeweils ein Dämpfungsabschnitt 29 integriert. Man erkennt entsprechend 1 die jeweils in das Gehäuse eingebrachten Zwischenräume 10, die über ein Kanalstück 13 jeweils mit einem Gasraum 12 verbunden sind. Über entsprechend 1 ausgeführte Ventile wird das beschriebene Regelverfahren mittels eines jeweiligen Controllers 18 ausgeführt. Der Fluid führende Innenraum der Drehkolbenpumpe 26 ist jeweils mit einem entsprechenden Elastomer ausgekleidet. Dieses Elastomer bildet im Bereich der Dämpfungsabschnitte 29 jeweils einen Schlauch 8 aus, der sich gegen ein Druckpolster im jeweiligen Zwischenraum 10 abstützt. Zentral sind für die Drehkolbenpumpe 26 die beiden Drehkolben 30 ersichtlich, die bei einer Rotation Fluid von der Einlassseite 27 zur Auslassseite 28 fördern. In 5 is a schematic sectional view of a rotary lobe pump 26 shown an inlet side 27 and an outlet side 28 having. Both on the inlet side 27 as well as on the exhaust side 28 is in the rotary lobe pump 26 one damping section each 29 integrated. One recognizes accordingly 1 each introduced into the housing spaces 10 , which have a channel piece 13 each with a gas space 12 are connected. About accordingly 1 executed valves is the control method described by means of a respective controller 18 executed. The fluid leading interior of the rotary lobe pump 26 is lined in each case with a corresponding elastomer. This elastomer forms in the region of the damping sections 29 one hose each 8th out, standing against a pressure pad in each space 10 supported. Central to the rotary lobe pump 26 the two rotary pistons 30 it can be seen that during a rotation fluid from the inlet side 27 to the outlet side 28 promote.

In 6 ist ein Ventil 31 dargestellt, welches beispielsweise auf der Saug- oder Druckseite einer Kolbenpumpe eingesetzt werden kann. In einem Ventilsitz 32 sitzt ein vorgespannter Ventilteller. Bei entsprechendem Druckaufbau kann Fluid in der dargestellten Orientierung das Ventil 31 von links nach rechts durchströmen. Im Bereich der Ventilführung ist im Ventil 31 ein Dämpfungsabschnitt 33 eingebracht. Über eine entsprechende Ausnehmung im Ventilgehäuse resultiert ein Zwischenraum 10. Ein Schlauch 8 im Bereich der Ventilführung stützt sich gegen ein Druckpolster im Zwischenraum 10 ab. Im Gehäuse des Ventils 31 ist ein Kanalstück 13 eingebracht. Das Kanalstück 13 ist mit einem Gasraum 12 verbunden. Im Bereich des Gasraums 12 ist auch ein Controller 18 angeordnet. In 6 is a valve 31 represented, which can be used for example on the suction or pressure side of a piston pump. In a valve seat 32 sits a prestressed valve plate. With appropriate pressure build-up fluid in the illustrated orientation, the valve 31 flow through from left to right. In the area of the valve guide is in the valve 31 a damping section 33 brought in. About a corresponding recess in the valve housing results in a gap 10 , A hose 8th in the area of the valve guide is supported against a pressure pad in the intermediate space 10 from. In the housing of the valve 31 is a channel piece 13 brought in. The channel piece 13 is with a gas space 12 connected. In the area of the gas space 12 is also a controller 18 arranged.

7 zeigt in einem Schnitt eine Exzenterschneckenpumpe 34. Die Exzenterschnecke 35 ist erkennbar. Sowohl auf der Einlassseite 27 als auch auf der Auslassseite 28 ist jeweils ein Dämpfungsabschnitt 36 bzw. 37 angeordnet. Die jeweiligen Dämpfungsabschnitte 36, 37 weisen nach außen aufgeweitete Gehäuse auf, so dass jeweils ein Hohlraum 10 gegenüber einem innenliegenden, verformbaren Schlauch 8 ausgebildet ist. Die jeweiligen Zwischenräume 10 stehen mit einem Gasraum 12 in Verbindung. Dort ist jeweils auch ein Controller 18 zu einer selbst adaptiven Anpassung des Drucks im Zwischenraum 10 angeordnet. 7 shows in a section an eccentric screw pump 34 , The eccentric screw 35 is recognizable. Both on the inlet side 27 as well as on the exhaust side 28 is each a damping section 36 respectively. 37 arranged. The respective damping sections 36 . 37 have outwardly flared housing, so that each have a cavity 10 opposite an inner, deformable hose 8th is trained. The respective spaces 10 stand with a gas space 12 in connection. There is also a controller there 18 to a self-adaptive adaptation of the pressure in the gap 10 arranged.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Anlage zur Führung eines Fluids Plant for guiding a fluid
2 2: Dämpfungsabschnitt damping section
3 3: Rohr pipe
4, 5 4, 5: Flansch flange
6, 7 6, 7: Flansch flange
8 8th: Schlauch tube
9 9: Dichtgeometrie sealing geometry
10 10: Zwischenraum gap
11 11: Gehäusewand housing wall
12 12: Gasraum headspace
13 13: Kanalstück channel piece
14 14: Einlaßventil intake valve
15 15: Auslaßventil outlet valve
16 16: Sperrventil check valve
17 17: Membran membrane
18 18: Controller controller
19 19: Versteifungselemente stiffeners
20 20: Längsrippen longitudinal ribs
21 21: Drucksensor pressure sensor
22 22: Dämpfungsabschnitt damping section
23 23: Rohrbogen Elbows
24 24: Drucksensor pressure sensor
25 25: Bereich minimaler Pulsationsamplitude Range of minimum pulsation amplitude
26 26: Drehkolbenpumpe Rotary pump
27 27: Einlaßseite inlet side
28 28: Auslaßseite outlet
29 29: Dämpfungsabschnitt damping section
30 30: Drehkolben rotary pistons
31 31: Ventil Valve
32 32: Ventilsitz valve seat
33 33: Dämpfungsabschnitt damping section
34 34: Exzenterschneckenpumpe Cavity Pump
35 35: Exzenterschnecke eccentric screw
36 36: Dämpfungsabschnitt damping section
37 37: Dämpfungsabschnitt damping section

Claims

Method for pulsation damping in a system carrying fluid ( 1 ), wherein the fluid in a damping section ( 2 . 22 . 29 . 33 . 36 . 37 ) the plant ( 1 ) through a hose ( 8th ) flows against a pressure pad in a housing wall ( 11 ) formed space ( 10 ), characterized in that the pressure in the intermediate space ( 10 ) is regulated to a minimum pulsation amplitude.

Method according to claim 1, characterized in that the intermediate space ( 10 ) is filled with a gas.

Method according to claim 1, characterized in that the intermediate space ( 10 ) is filled with a liquid, wherein the liquid is supported against a gas cushion.

A method according to claim 3, characterized in that in the case of a lack of internal pressure of the system ( 1 ) the space is separated from the gas cushion.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pulsation amplitude is determined by detecting the pressure curve over time.

A method according to claim 5, characterized in that the pressure variation over time in the intermediate space ( 10 ), in a supply line and / or in a space communicating container ( 12 ) is detected.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that to increase the pressure in the intermediate space ( 10 ) connected to a pressure line or to a pressure reservoir inlet valve ( 14 ) is opened, and that to a lowering of the pressure in the space ( 10 ) connected to the outside exhaust valve ( 15 ) is opened.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that for regulating the pressure in the intermediate space ( 10 ) is changed so that the corresponding change in the Pulsationsamplitude is detected, and that the pressure is tracked in the direction of a reduction in the Pulsationsamplitude.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that during commissioning the pressure in the intermediate space ( 10 ) is increased until a Pulsationsamplitude is detectable, and that the pressure in the space ( 10 ) is further increased until a minimum pulsation amplitude is detected.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the pulsation amplitude is detected in operation, and that the regulation of the pressure in the intermediate space ( 10 ) starts when the pulsation amplitude changes.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at the end of operation the pressure in the intermediate space ( 10 ) is adjusted to an ambient pressure.

Investment ( 1 ) for guiding a fluid, comprising a damping section ( 2 . 22 . 29 . 33 . 36 . 37 ), in which a fluid-permeable hose ( 8th ) is arranged, which is against a pressure pad in a housing wall ( 11 ) formed space ( 10 ), characterized in that further comprises a sensor for detecting a Pulsationsamplitude, controllable pressure changing means for changing the pressure in the intermediate space ( 10 ) and a controller connected to the sensor and to the pressure change means ( 18 ) and that the controller ( 18 ) for regulating the pressure in the intermediate space ( 10 ) is set to a minimum pulsation amplitude.

Investment ( 1 ) according to claim 12, characterized in that the sensor for detecting the Pulsationsamplitude as a pressure sensor ( 24 ) is trained.

Investment ( 1 ) according to claim 12 or 13, characterized in that one of the intermediate space ( 10 ) gas space separated by a sealant ( 12 ), so that a liquid in the space ( 10 ) is supported against a gas cushion in the gas space.

Investment ( 1 ) according to claim 14, characterized in that the gas space ( 12 ) and the gap ( 10 ) via a gas-free channel piece ( 13 ) and that in the channel piece ( 13 ) a valve ( 16 ) to an on-demand separation of the gas space ( 12 ) is arranged.

Investment ( 1 ) according to one of claims 12 to 15, characterized in that the pressure changing means connected to a pressure line or to a pressure reservoir inlet valve ( 14 ) and an outlet valve connected to the exterior ( 15 ).

Investment ( 1 ) according to one of claims 12 to 16, characterized in that the damping section ( 2 . 22 . 29 . 33 . 36 . 37 ) as a pipe ( 3 ), as a pipe bend ( 23 ), is formed as a pipe branch piece, a pipe bifurcation or a pipe crossing piece.

Investment ( 1 ) according to one of claims 12 to 17, characterized in that a fluid energy machine ( 26 . 34 ), and in that a damping section ( 2 . 22 . 29 . 33 . 36 . 37 ) on the inlet side ( 27 ) and / or on the outlet side ( 28 ) of the fluid energy machine ( 26 . 34 ) and / or into the fluid energy machine ( 26 . 34 ) is integrated.

Investment ( 1 ) According to claim 18, characterized in that the fluid energy machine ( 26 . 34 ) is a working machine, in particular a pump or a compressor.

Investment ( 1 ) according to claim 19, characterized in that the pump is a rotary piston pump ( 26 ), an eccentric screw pump ( 34 ), an oscillating positive displacement pump or a centrifugal pump.

Investment ( 1 ) according to one of claims 12 to 17, characterized in that the damping section ( 2 . 22 . 29 . 33 . 36 . 37 ) into a valve ( 31 ) is integrated.

Investment ( 1 ) according to one of claims 12 to 21, characterized in that the hose stiffening elements ( 19 ), in particular knobs and / or ribs ( 20 ) having.