DE1106127B - Rueckstroemdrossel mit zentralen oder ringfoermigen Widerstandskoerpern - Google Patents

Description

• Rückströmdrossel mit zentralen oder ringförmigen Widerstandskörpern Die Erfindung betrifft eine Rückströmdrossel für Gas- oder Flüssigkeitsleitungen mit konzentrisch in der Leitung angeordneten zentralen oder ringförmigen Widerstandskörpern, die dem strömenden Medium in Abhängigkeit von dessen Strömungsrichtung verschieden großen Widerstand bieten und diesem Zweck auf ihrer einen Anströmseite wirbelerzeugende, im Radialschnitt konkave ringförmige Stauflächen aufweisen.
• Bei den bisher bekannten Rückströmdrosseln dieser Art erzeugen die ringförmigen Stauflächen bei Anströmung in einer Richtring Wirbelwalzen, welche der strömenden Flüssigkeit bzw. dem strömenden Gas den Weg versperren und dadurch das Weiterströmen weitgehend verhindern. Solange aber das Weiterströmen verhindert ist, fließt auch in die Wirbelwalze keine Flüssigkeit mehr hinein. Die Wirbelwalze erhält bei ihrer Entstehung aus der Strömung eine gewisse Energie. Diese Energie wird durch die Reibung innerhalb der Wirbelwalze und an deren Grenzflächen aufgezehrt, so daß der Wirbel immer energieärmer wird, bis er zusammenbricht und damit der weiteren Strömung den Weg freigibt. Die Strömung findet nun nur noch geringen Widerstand und erreicht dadurch wieder höhere Geschwindigkeit, wobei durch die Strömung eine neue Wirbelwalze erzeugt wird. Die stetige Wiederholung dieses Vorganges bewirkt, daß eine mit geringer Frequenz pulsierende Strömung entsteht, wobei das Pulsieren dadurch bewirkt wird, daß der Strömungswiderstand jeweils nach Zusammenbrechen einer Wirbelwalze geringer wird und wieder ansteigt, wenn sich eine neue Wirbelwalze aufgebaut hat.
• Die vorliegende Erfindung bezweckt, dieses oft in Form von harten Stößen auftretende Pulsieren zu vermeiden. Zu diesem Zweck besteht gemäß der Erfindung zumindest eine der wirbelerzeugenden ringförmigen Stauflächen aus mehreren schraubenförmig verlaufenden Teilflächen, die in Umfangsrichtung durch Stufen gegeneinander abgesetzt sind. Dadurch wird bewirkt, daß an jeder Stufe aus einer entstandenen Wirbelwalze ein Teil der strömenden Flüssigkeit bzw. des strömenden Gases mit sehr geringem Druck abströmt. Eine der abströmenden Menge entsprechende Teilmenge strömt dann von der Druckseite her in die Wirbelwalze ein und führt dieser dabei so viel Energie zu, wie zur Aufrechterhaltung der Strömung in der Wirbelwalze erforderlich ist, so daß die Wirbelwalze bestehenbleibt und der Strömung dauernd den Weg versperrt.
• Derartige Rückströmdrosseln können für die verschiedensten Zwecke verwendet werden, beispielsweise zur Dämpfung der Schwingungen einer Luftfeder eines Kraftfahrzeuges. Dabei ist die Rückströmdrossel in dem Überströmkanal zwischen Federbalg und Luftspeicherraum vorgesehen und derart angeordnet, daß die Luft bei der Strömung aus dem Federbalg in den Luftspeicherraum hinein einen nur sehr geringen Widerstand findet, während der Rückströmung aus dem Luftspeicherraum in den Federbalg in der Rückströmdrossel ein großer Widerstand entgegengesetzt wird.
• Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
• Fig. 1 zeigt einen Schnitt in einer Ebene durch die Längsachse der Rückströmdrossel; Fig.2 zeigt einen Schnitt durch die Rückströmdrossel entsprechend der Linie II-II in Fig. 1.
• Die Rückströmdrossel ist in eine Leitung 1 eingebaut und besteht aus drei Drosselkörpern 2, 3 und 4. Die Drosselkörper 2 und 4 sind ringförmig, der Drosselkörper 3 wird durch in der Zeichnung nicht dargestellte Stützstreben in der Mitte der Leitung 1 gehalten. Der Drosselkörper 2 besitzt eine trichterförmige Öffnung 5 und auf der Mündungsseite der trichterförmigen Öffnung 5 drei Stauflächen 6, welche leicht konkav gewölbt sind und sich zwischen der Mündung der trichterförmigen Öffnung 5 und der Wand der Leitung 1 erstrecken. Die Flächen 6 verlaufen schraubenförmig zu der Achse der Leitung 1. Sie schließen in Umfangsrichtung mit einer senkrecht auf der Achse der Leitung 1 stehenden Ebene jeweils einen spitzen Winkel ein. Die drei Stauflächen 6 sind gegeneinander durch Stufenflächen 7 abgegrenzt, die in radial zur Achse der Leitung 1 verlaufenden Ebenen liegen. Jede Stufenfläche 7 bildet mit einer der benachbarten Stauflächen 6 eine schneidenartige Kante 8 und mit der jeweils anderen benachbarten Staufläche 6 eine Kehlkante 9. Der mittlere Drosselkörper 3 hat etwa Kegelform und besitzt auf seiner Stirnfläche eine konkave ringförmige Ausnehmung 10. Der weitere Drosselkörper 4 weist wiederum eine trichterförtnige Ausnehmung 5 auf. Die Wirkungsweise der Drossel ist folgende: Wird die Rückströmdrossel in der Fig. 1 von oben nach unten, d. h. vom Leitungsteil 11 zum Leitungsteil 12 durchströmt, so wird die Strömung durch die trichterförmige Öffnung 5 in dem Drosselkörper 2 gegen den Drosselkörper 3 gelenkt und strömt um diesen herum in die trichterförmige Öffnung 5 des Drosselkörpers 4, ohne auf ihrem Weg durch die Drossel einen großen Widerstand zu finden. Strömt hingegen die Strömung vom Leitungsteil 12 aus in die Drossel ein, so wird sie zunächst einmal in dein Drosselkörper 4 zu einem Strahl gebündelt und in die ringförmige Ausnehmung 10 gelenkt, wo sie einen Wirbel bildet. Die dann zwischen der Wand der Leitung 1 und dem Drosselkörper 3 weiterfließende Strömung stößt gegen die Stauflächen 6 und bildet im Raum zwischen der Leitungswand, den Stauflächen 6 und dem Drosselkörper 3 Wirbelwalzen aus. Dabei wandert jede Wirbelwalze stetig langsam längs der zugehörigen Staufläche 6, wobei jeweils an der Übergangsstelle der Kehlkante 9 in die trichterförmige Öffnung 5 ein Wirbelzopf aus der Wirbelwalze abgelöst wird. Dadurch bleibt die Wirbelwalze unverändert erhalten, und ein Pulsieren der Strömung durch periodischen Auf- und Abbau von Wirbelwalzen wird vermieden. Die an der Ausnehmung 10 entstehende Wirbelwalze reicht nicht aus, um die Strömung völlig abzuschnüren, so daß die Wirbelwalze an der Ausnehmung 10 ziemlich stetig ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Rückströmdrossel für Gas- oder Flüssigkeitsleitungen mit konzentrisch in der Leitung angeordneten zentralen und/oder ringförmigen Widerstandskörpern, die dem strömenden Medium in Abhängigkeit von dessen Strömungsrichtung verschieden großen Widerstand bieten und auf ihrer einen Anströmseite wirbelerzeugende, im Radialschnitt vorzugsweise konkave, ringförmige Stauflächen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der wirbelerzeugenden Ringflächen aus mehreren schraubenförmig verlaufenden Teilflächen (6) besteht, die in Umfangsrichtung durch Stufenflächen (7) gegeneinander abgesetzt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 330 104, 507 713, 630 180; französischePatentschriftenNr.1006030,1006146; USA.-Patentschriften Nr. 2110 986, 2 763 291; Eck, Technische Strömungslehre, 1935, S.88.