DE202020102595U1

DE202020102595U1 - Fluid system

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Publication number: DE202020102595U1
Application number: DE202020102595.3U
Authority: DE
Original assignee: Buerkert Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Buerkert Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2020-05-08
Filing date: 2020-05-08
Publication date: 2020-05-20
Anticipated expiration: 2030-05-09

Abstract

Fluidsystem (10), insbesondere ein fluidisches Ringsystem, mit einer Hauptfluidleitung (14), die einen Fluidausgang (16), an dem sich die Hauptfluidleitung (14) in einen Hauptkanal (18) und einen Nebenkanal (20) aufzweigt, und einen Fluideingang (22) hat, an dem der Hauptkanal (18) und der Nebenkanal (20) zusammengeführt werden, wobei in dem Nebenkanal (20) ein Durchflussmesser (34) angeordnet ist und stromabwärts des Durchflussmessers (34) von dem Nebenkanal (20) ein Entnahmekanal (24) abzweigt, über den Fluid aus dem Fluidsystem (10) entnommen werden kann, wobei das Fluidsystem (10) eine Ventilbaugruppe (28) aufweist, die eingerichtet ist, um einen Fluidfluss aus dem Nebenkanal (20) zum Fluideingang (22) der Hauptfluidleitung (14) zu blockieren oder freizugeben und/oder einen Fluidfluss durch den Entnahmekanal (24) zu blockieren oder freizugeben.

Fluid system (10), in particular a fluidic ring system, with a main fluid line (14) which has a fluid outlet (16) at which the main fluid line (14) branches into a main channel (18) and a secondary channel (20), and a fluid inlet ( 22), on which the main channel (18) and the secondary channel (20) are brought together, a flow meter (34) being arranged in the secondary channel (20) and a removal channel (20) downstream of the flow meter (34) from the secondary channel (20). 24) branches off, via which fluid can be removed from the fluid system (10), the fluid system (10) having a valve assembly (28) which is set up to allow a fluid flow from the secondary channel (20) to the fluid inlet (22) of the main fluid line (14) to block or to release and / or to block or to release a fluid flow through the removal channel (24).

Description

Die Erfindung betrifft ein Fluidsystem, insbesondere ein fluidisches Ringsystem.The invention relates to a fluid system, in particular a fluidic ring system.

Für Medienversorgungssysteme werden häufig fluidische Ringsysteme über Anlagen- und Gebäude hinweg installiert. Die darin zirkulierenden Medien wie beispielsweise Wasser für Injektionszwecke, chemische Grundstoffe, Dampf etc. bleiben immer in Bewegung, sodass ihre Eigenschaften über einen längeren Zeitraum erhalten bleiben.Fluidic ring systems are often installed across systems and buildings for media supply systems. The media circulating in it, such as water for injections, chemical raw materials, steam, etc., always keep moving, so that their properties are retained over a longer period of time.

Wird aus dem Fluidsystem von einem Verbraucher Fluid entnommen, muss die entnommene Menge dem Fluidsystem wieder zugeführt werden. Es ist wünschenswert, dass die nachproduzierte Menge möglichst genau der entnommenen Menge entspricht, sodass das Fluidsystem immer optimal gefüllt ist.If fluid is withdrawn from the fluid system by a consumer, the amount withdrawn must be returned to the fluid system. It is desirable that the quantity reproduced corresponds as closely as possible to the quantity withdrawn so that the fluid system is always optimally filled.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei der Entnahme eines Fluids aus einem Fluidsystems die entnommene Menge möglichst genau zu erfassen.It is therefore an object of the present invention to record the amount withdrawn as precisely as possible when a fluid is removed from a fluid system.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Fluidsystem, insbesondere ein fluidisches Ringsystem, mit einer Hauptfluidleitung, die einen Fluidausgang, an dem sich die Hauptfluidleitung in einen Hauptkanal und einen Nebenkanal aufzweigt, und einen Fluideingang hat, an dem der Hauptkanal und der Nebenkanal zusammengeführt werden, wobei in dem Nebenkanal ein Durchflussmesser angeordnet ist und stromabwärts des Durchflussmessers von dem Nebenkanal ein Entnahmekanal abzweigt, über den Fluid aus dem Fluidsystem entnommen werden kann, wobei das Fluidsystem eine Ventilbaugruppe aufweist, die eingerichtet ist, um einen Fluidfluss aus dem Nebenkanal zum Fluideingang der Hauptfluidleitung zu blockieren oder freizugeben und/oder einen Fluidfluss durch den Entnahmekanal zu blockieren oder freizugeben.This object is achieved according to the invention by a fluid system, in particular a fluidic ring system, with a main fluid line which has a fluid outlet at which the main fluid line branches into a main channel and a secondary channel, and a fluid inlet at which the main channel and the secondary channel are brought together, wherein a flow meter is arranged in the secondary channel and branches off from the secondary channel an extraction channel downstream of the flow meter, via which fluid can be removed from the fluid system, wherein the fluid system has a valve assembly that is configured to flow fluid from the secondary channel to the fluid inlet of the main fluid line block or unblock and / or block or unblock a fluid flow through the withdrawal channel.

Das erfindungsgemäße Fluidsystem hat den Vorteil, dass die Menge eines Fluids, das über den Entnahmekanal dem Fluidsystem entnommen wird, besonders genau bestimmt werden kann.The fluid system according to the invention has the advantage that the amount of a fluid which is removed from the fluid system via the removal channel can be determined particularly precisely.

Dies ist dadurch bedingt, dass der Nebenkanal, in dem auch der Durchflussmesser angeordnet ist, permanent von Fluid durchströmt wird. Dadurch ist der Durchflussmesser immer gefüllt und kann permanent Messungen vornehmen. Die Durchströmung des Durchflussmessers erfolgt insbesondere unabhängig davon, ob eine Entnahme stattfindet oder nicht. Das heißt, der Durchflussmesser liefert sofort ab dem Start einer Entnahme besonders genaue Messergebnisse.This is due to the fact that fluid flows permanently through the secondary duct, in which the flow meter is also arranged. As a result, the flow meter is always filled and can take permanent measurements. The flow through the flow meter occurs, in particular, regardless of whether a withdrawal takes place or not. This means that the flow meter delivers particularly precise measurement results as soon as a start is made.

Die permanente Durchströmung des Nebenkanals ist dadurch ermöglicht, dass der Nebenkanal nach der Aufzweigung wieder mit dem Hauptkanal zusammengeführt wird.The permanent flow through the secondary channel is made possible by the secondary channel being merged with the main channel again after the branching.

Mittels der Ventilbaugruppe lässt sich der Fluidstrom durch das Fluidsystem steuern. Insbesondere kann der Fluidstrom durch den Nebenkanal komplett von dem Fluidstrom durch den Hauptkanal getrennt werden.The fluid flow through the fluid system can be controlled by means of the valve assembly. In particular, the fluid flow through the secondary duct can be completely separated from the fluid flow through the main duct.

Wenn eine Entnahme vorgenommen werden soll, blockiert die Ventilbaugruppe einen Fluidfluss aus dem Nebenkanal zum Fluideingang der Hauptfluidleitung und gibt gleichzeitig einen Fluidfluss durch den Entnahmekanal frei. Die in diesem Zustand vom Durchflussmesser gemessene Fluidmenge entspricht der Menge des durch den Entnahmekanal entnommenen Fluids.When a withdrawal is to be made, the valve assembly blocks a flow of fluid from the secondary passage to the fluid inlet of the main fluid line and at the same time enables a flow of fluid through the withdrawal passage. The amount of fluid measured by the flow meter in this state corresponds to the amount of fluid withdrawn through the removal channel.

Wenn keine Entnahme stattfinden soll, gibt die Ventilbaugruppe einen Fluidfluss aus dem Nebenkanal zum Fluideingang der Hauptfluidleitung frei und blockiert gleichzeitig einen Fluidfluss durch den Entnahmekanal.If no withdrawal is to take place, the valve assembly releases a fluid flow from the secondary channel to the fluid inlet of the main fluid line and at the same time blocks a fluid flow through the removal channel.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Fluidsystems ist, dass ein Strömungsabriss zwischen verschiedenen Prozessschritten, insbesondere bei einem Wechsel von einem Entnahmezustand in einen geschlossenen Zustand des Fluidsystems und umgekehrt, vermieden wird. Dies ermöglicht eine besonders genaue Messung der entnommenen Fluidmenge.A particular advantage of the fluid system according to the invention is that a stall between different process steps, in particular when changing from a removal state to a closed state of the fluid system and vice versa, is avoided. This enables a particularly precise measurement of the amount of fluid withdrawn.

Der Durchflussmesser ist beispielsweise ausgebildet, um einen Fluidstrom berührungslos zu messen.The flow meter is designed, for example, to measure a fluid flow without contact.

Das Fluidsystem hat vorzugsweise keine undurchströmbaren Bereiche. Dadurch ist das Fluidsystem GPM-konform, das heißt, für den Pharmabereich geeignet. Insbesondere können Stichleitungen, genauer gesagt der Entnahmekanal, gerichtet durchströmt werden.The fluid system preferably has no impermeable areas. This means that the fluid system is GPM-compliant, that is, suitable for the pharmaceutical sector. In particular, branch lines, more precisely the extraction channel, can be flowed through in a directed manner.

Der innere fluidische Aufbau aller Komponenten und Baugruppen des Fluidsystems ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass das Fluidsystem ein geringes inneres Volumen hat. Dadurch lässt sich das System optimal durchströmen.The internal fluidic structure of all components and assemblies of the fluid system is preferably designed such that the fluid system has a small internal volume. This allows the system to flow through optimally.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Ventilbaugruppe zwei Einzelventile, wobei eines der Einzelventile im Entnahmekanal angeordnet ist und das weitere Einzelventil im Nebenkanal stromabwärts einer Abzweigung zum Entnahmekanals angeordnet ist. Dadurch lässt sich das Fluidsystem mit zwei Einzelventilen in den Entnahmezustand und in den geschlossenen Zustand bringen.According to one embodiment, the valve assembly comprises two individual valves, one of the individual valves being arranged in the extraction duct and the further individual valve being arranged in the secondary duct downstream of a branch to the extraction duct. As a result, the fluid system can be brought into the removal state and into the closed state with two individual valves.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die Ventilbaugruppe ein Mehrwegeventil umfassen, das am Fluideingang zur Hauptfluidleitung angeordnet ist und das abhängig von seiner Schaltstellung entweder den Hauptkanal und den Nebenkanal zusammenführt oder den Nebenkanal mit dem Entnahmekanal strömungsmäßig verbindet. Bei dieser Ausführungsform ist ein Volumen des Verbindungsbereichs von Hauptkanal und Nebenkanal besonders gering, was ebenfalls dazu beiträgt, dass ein Strömungsabriss vermieden wird. According to an alternative embodiment, the valve assembly can comprise a multi-way valve which is arranged at the fluid inlet to the main fluid line and which, depending on its switching position, either merges the main channel and the secondary channel or fluidly connects the secondary channel to the extraction channel. In this embodiment, a volume of the connection area of the main channel and the secondary channel is particularly small, which also contributes to avoiding a stall.

Bei dem Mehrwegeventil handelt es sich insbesondere um ein 4/2-Wegeventil, das heißt, das Ventil hat vier Anschlüsse und zwei Schaltstellungen. Bei den vier Anschlüssen handelt es sich um einen Anschluss zum Hauptkanal, einen Anschluss zum Nebenkanal, einen Anschluss zum Entnahmekanal und einen Anschluss zur Hauptfluidleitung. Bei den beiden Schaltstellungen handelt es sich um eine Stellung zur Realisierung des Entnahmezustands und eine Stellung zur Realisierung des geschlossenen Zustands des Fluidsystems.The multi-way valve is in particular a 4/2-way valve, which means that the valve has four connections and two switching positions. The four connections are a connection to the main duct, a connection to the secondary duct, a connection to the extraction duct and a connection to the main fluid line. The two switch positions are a position for realizing the removal state and a position for realizing the closed state of the fluid system.

Das Mehrwegeventil kann einen Ventilknoten umfassen, in dem zwei Ventilsitze ausgebildet sind. Ein Ventilknoten ermöglicht eine besonders kompakte Ausführung eines Mehrwegeventils.The multi-way valve can comprise a valve node in which two valve seats are formed. A valve node enables a particularly compact design of a multi-way valve.

Unter einem Ventilknoten versteht man einen Körper mit mehreren Zuflüssen und mehreren Abflüssen für Flüssigkeiten oder Gase, wobei alle Zu- und Abflüsse über einen zentralen Fluidraum miteinander in Strömungsverbindung stehen.A valve node is understood to mean a body with a plurality of inflows and a plurality of outflows for liquids or gases, all inflows and outflows being in flow communication with one another via a central fluid space.

Beide Ventilsitze können von derselben Seite des Ventilknotens aus zugänglich sein. Dadurch ist die Verwendung eines Multiportventilantriebs möglich, wodurch die Ventilbaugruppe besonders kompakt und kostengünstig ausgebildet sein kann.Both valve seats can be accessed from the same side of the valve node. This makes it possible to use a multiport valve drive, as a result of which the valve assembly can be designed to be particularly compact and inexpensive.

Gemäß einer Ausführungsform ist an dem Ventilknoten ein Ventilantrieb befestigt, insbesondere ein Multiportventilantrieb, wobei der Ventilantrieb mindestens einen Verschlusskörper aufweist, der mit den Ventilsitzen zusammenwirkt. Auf diese Weise kann ein Fluidstrom über die Ventilsitze hinweg blockiert werden.According to one embodiment, a valve drive, in particular a multi-port valve drive, is fastened to the valve node, the valve drive having at least one closure body which interacts with the valve seats. In this way, fluid flow across the valve seats can be blocked.

Den beiden Ventilsitzen ist vorzugsweise ein gemeinsamer Verschlusskörper zugeordnet, wobei der Verschlusskörper eine Membran ist, die durch den Ventilantrieb wahlweise abdichtend gegen jeden der Ventilsitze gedrückt werden kann. Die Membran trägt ebenfalls zu einer kompakten und kostengünstigen Bauweise der Ventilbaugruppe bei.A common closure body is preferably assigned to the two valve seats, the closure body being a membrane which can be pressed sealingly against each of the valve seats by the valve drive. The membrane also contributes to a compact and inexpensive construction of the valve assembly.

Im Bereich der Membran, insbesondere im Bereich einer Kontaktfläche der Membran mit dem Ventilknoten, können im Betrieb des Fluidsystems gewünschte turbulente Verwirbelungen auftreten. Dies begünstigt die Reinigung der Ventilbaugruppe.In the area of the membrane, in particular in the area of a contact area of the membrane with the valve node, desired turbulent eddies can occur during operation of the fluid system. This favors cleaning of the valve assembly.

Der Nebenkanal hat beispielsweise außerhalb der Ventilbaugruppe und/oder bei maximal durchströmtem, d.h. maximal geöffneten Nebenkanal einen geringeren Strömungsquerschnitt als der Hauptkanal. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass sowohl der Hauptkanal als auch der Nebenkanal vollständig mit Fluid gefüllt sind. Insbesondere sind der Strömungsquerschnitt des Hauptkanals und der Strömungsquerschnitt des Nebenkanals zusammen maximal so groß wie der Strömungsquerschnitt der Hauptfluidleitung.The secondary channel has, for example, outside of the valve assembly and / or at maximum flow, i.e. maximum open secondary channel has a smaller flow cross-section than the main channel. In this way it can be ensured that both the main channel and the secondary channel are completely filled with fluid. In particular, the flow cross section of the main channel and the flow cross section of the secondary channel together are at most as large as the flow cross section of the main fluid line.

Der Entnahmekanal kann außerhalb der Ventilbaugruppe und/oder bei maximal durchströmte, d.h. maximal geöffneten Entnahmekanal einen geringeren Strömungsquerschnitt haben als der Nebenkanal außerhalb der Ventilbaugruppe und/oder bei maximal durchströmten Nebenkanal. Dadurch wird sichergestellt, dass der Strömungsquerschnitt des Entnahmekanals, wenn der Strömungsweg durch den Entnahmekanal freigegeben ist, vollständig mit Fluid gefüllt ist.The extraction channel can be outside the valve assembly and / or at the maximum flow, i.e. maximum open extraction channel have a smaller flow cross-section than the secondary channel outside the valve assembly and / or with a maximum flow through the secondary channel. This ensures that the flow cross-section of the removal channel is completely filled with fluid when the flow path is released through the removal channel.

Zwischen dem Fluidausgang der Hauptfluidleitung und dem Durchflussmesser kann ein Strömungsweg vorgesehen sein, dessen Länge mindestens dem Zehnfachen einer maximalen Querschnittsabmessung des Nebenkanals entspricht. Die maximale Querschnittsabmessung ist beispielsweise die Breite oder Höhe oder der Durchmesser des Nebenkanals. Dadurch ist eine Einlaufstrecke für den Durchflussmesser vorhanden. Der Einlaufkanal dient zur Gleichrichtung einer fluidischen Strömung, um ein gut entwickeltes Strömungsprofil zu erreichen. Insbesondere werden Verwirbelungen und Dralleffekte eliminiert. Dies ermöglicht eine besonders genaue und reproduzierbare Durchflussmessung. Das Vorsehen einer Einlaufstrecke ist vor allem dann vorteilhaft, wenn der Nebenkanal anschließend an den Fluidausgang nicht geradlinig, sondern in einem Bogen verläuft.A flow path can be provided between the fluid outlet of the main fluid line and the flow meter, the length of which corresponds to at least ten times a maximum cross-sectional dimension of the secondary channel. The maximum cross-sectional dimension is, for example, the width or height or the diameter of the secondary duct. This creates an inlet section for the flow meter. The inlet channel serves to rectify a fluidic flow in order to achieve a well-developed flow profile. In particular, turbulence and swirl effects are eliminated. This enables a particularly precise and reproducible flow measurement. The provision of an inlet section is particularly advantageous if the secondary duct does not run in a straight line, but in an arc, following the fluid outlet.

Am Fluidausgang der Hauptfluidleitung kann ein T-Stück angeordnet sein. Mittels des T-Stücks kann die Aufzweigung der Hauptfluidleitung in den Hauptkanal und den Nebenkanal auf besonders einfache Art und Weise erfolgen.A T-piece can be arranged at the fluid outlet of the main fluid line. By means of the T-piece, the main fluid line can be branched into the main channel and the secondary channel in a particularly simple manner.

Der Entnahmekanal erstreckt sich beispielsweise in einer Einbaulage des Fluidsystems ausgehend vom Nebenkanal nach unten. Dadurch ist es möglich, ein Fluid aus dem Fluidsystem durch Selbstentleerung des Fluidsystems zu entnehmen. Insbesondere strömt das Fluid, wenn ein Strömungsweg durch den Entnahmekanal durch die Ventilbaugruppe freigegeben ist, selbstständig durch den Entnahmekanal.The extraction channel extends, for example, downward from the secondary channel in an installed position of the fluid system. This makes it possible to remove a fluid from the fluid system by self-emptying the fluid system. In particular, when a flow path through the extraction channel is released through the valve assembly, the fluid flows independently through the extraction channel.

Der Hauptkanal ist vorzugsweise ventilfrei ausgeführt, das heißt, im Hauptkanal ist kein Ventil vorgesehen. Ein Strömungsweg durch den Hauptkanal kann somit nicht blockiert werden und das Fluid kann permanent im Fluidsystem in Bewegung gehalten werden. The main channel is preferably designed to be valve-free, ie no valve is provided in the main channel. A flow path through the main channel can therefore not be blocked and the fluid can be kept permanently in motion in the fluid system.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beiliegenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

- 1 schematisch ein erfindungsgemäßes Fluidsystem gemäß einer ersten Ausführungsform,
- 2 schematisch ein erfindungsgemäßes Fluidsystem gemäß einer weiteren Ausführungsform,
- 3 ein erfindungsgemäßes Fluidsystem in einer perspektivischen Ansicht,
- 4 das Fluidsystem aus 3 in einer Seitenansicht, wobei ein erster Schaltzustand veranschaulicht ist, und
- 5 das Fluidsystem aus 3 in einer Seitenansicht, wobei ein zweiter Schaltzustand veranschaulicht ist.

Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description and from the accompanying drawings, to which reference is made. The drawings show:

- 1 schematically an inventive fluid system according to a first embodiment,
- 2nd schematically an inventive fluid system according to a further embodiment,
- 3rd a fluid system according to the invention in a perspective view,
- 4th the fluid system 3rd in a side view, a first switching state is illustrated, and
- 5 the fluid system 3rd in a side view, a second switching state is illustrated.

1 zeigt ein Fluidsystem 10, das als fluidisches Ringsystem ausgebildet ist. In dem Fluidsystem 10 zirkuliert üblicherweise ein Fluid. Das Fluidsystem 10 kann sich dabei über mehrere Anlagen oder Gebäude hinweg erstrecken. 1 shows a fluid system 10th , which is designed as a fluidic ring system. In the fluid system 10th usually circulates a fluid. The fluid system 10th can extend over several systems or buildings.

Das Fluidsystem 10 hat mindestens eine Entnahmestelle 12, an der ein Teil des in dem Fluidsystem 10 zirkulierenden Fluids entnommen werden kann.The fluid system 10th has at least one tapping point 12th part of which is in the fluid system 10th circulating fluid can be removed.

Das Fluidsystem 10 hat ferner eine Hauptfluidleitung 14, die von dem zirkulierenden Fluid durchströmt wird. Diese hat einen Fluidausgang 16, an dem sich die Hauptfluidleitung 14 in einen Hauptkanal 18 und einen Nebenkanal 20 aufzweigt.The fluid system 10th also has a main fluid line 14 , which is flowed through by the circulating fluid. This has a fluid outlet 16 on which the main fluid line 14 into a main channel 18th and a side channel 20 branches.

An einem Fluideingang 22 der Hauptfluidleitung 14 werden der Hauptkanal 18 und der Nebenkanal 20 wieder zusammengeführt.At a fluid inlet 22 the main fluid line 14 become the main channel 18th and the side channel 20 merged again.

Das heißt, zwischen dem Fluidausgang 16 und dem Fluideingang 22 laufen der Hauptkanal 18 und der Nebenkanal 20 strömungsmäßig getrennt voneinander und parallel zueinander. Anders ausgedrückt bildet der Nebenkanal 20 einen Bypasskanal zur Hauptfluidleitung 14.That is, between the fluid outlet 16 and the fluid inlet 22 run the main channel 18th and the side channel 20 flow separated from each other and parallel to each other. In other words, the secondary channel forms 20 a bypass channel to the main fluid line 14 .

Die Entnahmestelle 12 ist im Bereich des Nebenkanals 20 angeordnet. Genauer gesagt zweigt von dem Nebenkanal 20 ein Entnahmekanal 24 ab, durch den Fluid aus dem Nebenkanal 20 entnommen werden kann. Das entnommene Fluid kann in einem Behälter 26 aufgefangen werden.The tapping point 12th is in the area of the secondary channel 20 arranged. Specifically, branches from the secondary channel 20 a withdrawal channel 24th off, through the fluid from the secondary duct 20 can be removed. The removed fluid can be in a container 26 to be caught.

Der Entnahmekanal 24 erstreckt sich in einer Einbaulage des Fluidsystems 10 ausgehend vom Nebenkanal 20 nach unten, sodass das Fluid während einer Entnahme von selbst aus dem Nebenkanal 20 durch den Entnahmekanal 24 strömen kann.The withdrawal channel 24th extends in an installed position of the fluid system 10th starting from the secondary channel 20 down so that the fluid will self-extract from the secondary channel 20 through the extraction channel 24th can flow.

Der Entnahmekanal 24 kann zudem dazu dienen, ein Reinigungsmedium nach einem Reinigungsvorgang aus dem Fluidsystem 10 zu entnehmen.The withdrawal channel 24th can also be used to remove a cleaning medium from the fluid system after a cleaning process 10th refer to.

Die Hauptfluidleitung 14 ist in 1 gestrichelt dargestellt, um zu veranschaulichen, dass der in 1 dargestellte Verlauf stark vereinfacht ist. Insbesondere ist die Hauptfluidleitung 14 deutlich länger als dargestellt und hat beispielsweise mehrere Entnahmestellen 12, wobei sich vorzugsweise an jeder Entnahmestelle 12 die Hauptfluidleitung 14 in einen Hauptkanal 18 und einen Nebenkanal 20 aufzweigt.The main fluid line 14 is in 1 shown in dashed lines to illustrate that the in 1 illustrated course is greatly simplified. In particular, the main fluid line 14 significantly longer than shown and has, for example, several tapping points 12th , preferably at each tapping point 12th the main fluid line 14 into a main channel 18th and a side channel 20 branches.

Um einen Fluidfluss durch das Fluidsystem 10 zu steuern, weist das Fluidsystem 10 eine Ventilbaugruppe 28 auf. Die Ventilbaugruppe 28 ist eingerichtet, um einen Fluidfluss aus dem Nebenkanal 20 zum Fluideingang 22 der Hauptfluidleitung 14 zu blockieren oder freizugeben und einen Fluidfluss durch den Entnahmekanal 24 zu blockieren oder freizugeben.A fluid flow through the fluid system 10th to control, the fluid system 10th a valve assembly 28 on. The valve assembly 28 is set up to allow fluid flow from the side channel 20 to the fluid inlet 22 the main fluid line 14 to block or release and fluid flow through the withdrawal channel 24th to block or release.

Genauer gesagt lässt sich der Fluidfluss durch das Fluidsystem 10 mittels der Ventilbaugruppe 28 derart steuern, dass das aus der Hauptfluidleitung 14 in den Nebenkanal 20 strömende Fluid entweder durch den Entnahmekanal 24 strömt und in dem Behälter 26 aufgefangen wird oder zum Fluideingang 22 und zurück in die Hauptfluidleitung 14 strömt. Das bedeutet, dass sowohl der Hauptkanal 18 als auch der Nebenkanal 20 permanent durchströmt sind.More specifically, the fluid flow can be through the fluid system 10th by means of the valve assembly 28 control so that from the main fluid line 14 in the side channel 20 flowing fluid either through the sampling channel 24th flows and in the container 26 is caught or to the fluid inlet 22 and back into the main fluid line 14 flows. That means both the main channel 18th as well as the side channel 20 are permanently flowed through.

Bei dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel umfasst die Ventilbaugruppe 28 zu diesem Zweck zwei Einzelventile 30, 32, wobei eines der Einzelventile 30 im Entnahmekanal 24 angeordnet ist und das weitere Einzelventil 32 im Nebenkanal 20 stromabwärts einer Abzweigung zum Entnahmekanal 24 angeordnet ist, insbesondere nahe des Fluideingang 22. Im Betrieb des Fluidsystems 10 ist stets eines der beiden Einzelventile 30, 32 geschlossen und das andere der beiden Einzelventile 30, 32 geöffnet.At the in 1 The illustrated embodiment includes the valve assembly 28 two individual valves for this purpose 30th , 32 , where one of the individual valves 30th in the extraction channel 24th is arranged and the further single valve 32 in the side channel 20 downstream of a branch to the extraction channel 24th is arranged, in particular near the fluid inlet 22 . In the operation of the fluid system 10th is always one of the two individual valves 30th , 32 closed and the other of the two individual valves 30th , 32 open.

Der Hauptkanal 18 ist ventilfrei ausgeführt.The main channel 18th is valve-free.

Der Hauptkanal 18, der Nebenkanal 20 und der Entnahmekanal 24 haben jeweils unterschiedliche Strömungsdurchmesser.The main channel 18th , the secondary channel 20 and the withdrawal channel 24th each have different flow diameters.

Insbesondere hat der Nebenkanal 20 außerhalb der Ventilbaugruppe 28 und/oder bei maximal durchströmten Nebenkanal 20 einen geringeren Strömungsquerschnitt als der Hauptkanal 18. Der Strömungsquerschnitt des Nebenkanals 20 entspricht insbesondere einem Leitungsquerschnitt einer den Nebenkanal 20 bildenden Fluidleitung 36, die ausgehend vom Fluidausgang 16 der Hauptfluidleitung 14 zum Einzelventil 32 verläuft. In particular, the secondary channel 20 outside the valve assembly 28 and / or with a maximum flow through the secondary duct 20 a smaller flow cross section than the main channel 18th . The flow cross section of the secondary channel 20 corresponds in particular to a line cross section of the secondary channel 20 forming fluid line 36 that start from the fluid outlet 16 the main fluid line 14 to the single valve 32 runs.

Der Entnahmekanal 24 hat wiederum außerhalb der Ventilbaugruppe 28 und/oder bei maximal durchströmten Entnahmekanal 24 einen geringeren Strömungsquerschnitt als der Nebenkanal 20 außerhalb der Ventilbaugruppe 28 und/oder bei maximal durchströmten Nebenkanal 20.The withdrawal channel 24th in turn has outside the valve assembly 28 and / or with a maximum flow through the extraction channel 24th a smaller flow cross-section than the secondary channel 20 outside the valve assembly 28 and / or with a maximum flow through the secondary duct 20 .

Durch derart gewählte Strömungsquerschnitte ist gewährleistet, dass alle Kanäle 18, 20, 24 immer ausreichend durchströmt werden.Flow cross sections selected in this way ensure that all channels 18th , 20 , 24th are always adequately flowed through.

Vorzugsweise sind die Strömungsquerschnitte des Hauptkanal 18 und des Nebenkanals 20 zusammen maximal so groß wie der Strömungsquerschnitt der Hauptfluidleitung 14.The flow cross sections of the main channel are preferably 18th and the secondary channel 20 together maximum as large as the flow cross section of the main fluid line 14 .

Beispielsweise haben der Hauptkanal 18, der Nebenkanal 20 und der Entnahmekanal 24 einen runden Querschnitt, wobei der Hauptkanal 18 einen Durchmesser von 40 mm, der Nebenkanal 20 einen Durchmesser von 25 mm und der Entnahmekanal einen Durchmesser von 20 mm hat. Es sind jedoch auch andere Querschnitte möglich.For example, the main channel 18th , the secondary channel 20 and the withdrawal channel 24th a round cross-section, the main channel 18th a diameter of 40 mm, the secondary channel 20 has a diameter of 25 mm and the removal channel has a diameter of 20 mm. However, other cross sections are also possible.

Damit im Fluidsystem 10 stets ausreichend Fluid zirkuliert, ist es notwendig, nach einer Entnahme von Fluid an einer Entnahmestelle 12 dem Fluidsystem 10 wieder eine entsprechende Menge an Fluid zuzuführen.So in the fluid system 10th sufficient fluid is always circulating, it is necessary to withdraw fluid at a sampling point 12th the fluid system 10th again supply a corresponding amount of fluid.

Um festzustellen, welche Menge an Fluid aus dem Fluidsystem 10 entnommen wurde, ist im Nebenkanal 20 ein Durchflussmesser 34 angeordnet, und zwar stromaufwärts der Abzweigung zum Entnahmekanal 24.To determine the amount of fluid from the fluid system 10th has been removed is in the secondary channel 20 a flow meter 34 arranged, namely upstream of the branch to the extraction channel 24th .

Sobald ein Fluidfluss durch den Entnahmekanal 24 freigegeben ist, das heißt, wenn das Einzelventil 30 geöffnet ist, misst der Durchflussmesser 34 den Durchfluss durch den Nebenkanal 20.Once a fluid flow through the sampling channel 24th is released, that is, if the single valve 30th is open, the flow meter measures 34 the flow through the secondary duct 20 .

Da der Nebenkanal 20 wie vorhergehend erläutert permanent durchströmt wird, ist der Durchflussmesser 34 ebenfalls permanent durchströmt, was den Vorteil hat, dass der Durchflussmesser 34 besonders genaue Messergebnisse liefert.Because the side channel 20 as explained above, the flow meter is permanent 34 also flows permanently, which has the advantage that the flow meter 34 delivers particularly precise measurement results.

Insbesondere wird durch die permanente Durchströmung des Hauptkanals 18 und des Nebenkanals 20 ein Strömungsabriss vermieden, was eine besonders genaue Durchflussmessung im Fluidsystem 10, insbesondere im Nebenkanal 20 ermöglicht.In particular, the permanent flow through the main channel 18th and the secondary channel 20 a stall is avoided, which is a particularly accurate flow measurement in the fluid system 10th , especially in the secondary channel 20 enables.

Zwischen dem Fluidausgang 16 der Hauptfluidleitung 14 und dem Durchflussmesser 34 ist ein Strömungsweg 38 vorgesehen, dessen Länge mindestens dem Zehnfachen, insbesondere dem Zwanzigfachen einer maximalen Querschnittsabmessung des Nebenkanals 20 entspricht. Durch diesen Strömungsweg ist eine Einlaufstrecke gebildet, die zur Gleichrichtung der Strömung dient und Dralleffekte sowie Verwirbelungen eliminieren soll. Die Einlaufstrecke erstreckt sich insbesondere geradlinig.Between the fluid outlet 16 the main fluid line 14 and the flow meter 34 is a flow path 38 provided, the length of which is at least ten times, in particular twenty times a maximum cross-sectional dimension of the secondary channel 20 corresponds. An inlet section is formed by this flow path, which serves to rectify the flow and is intended to eliminate swirl effects and turbulence. The inlet section extends in particular in a straight line.

Das Vorsehen einer Einlaufstrecke trägt ebenfalls dazu bei, dass der Durchflussmesser 34 den Durchfluss besonders genau messen kann.The provision of an inlet path also helps to ensure that the flow meter 34 can measure the flow particularly precisely.

2 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform eines Fluidsystems 10. 2nd shows schematically a further embodiment of a fluid system 10th .

Für gleiche Strukturen mit gleichen Funktionen, die von der obigen Ausführungsform bekannt sind, werden im Folgenden dieselben Bezugszeichen verwendet und es wird insoweit auf die vorangegangenen Erläuterungen verwiesen, wobei nachfolgend auf die Unterschiede der jeweiligen Ausführungsformen eingegangen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.For the same structures with the same functions, which are known from the above embodiment, the same reference numerals are used in the following and reference is made to the extent to the preceding explanations, the differences of the respective embodiments being discussed below in order to avoid repetitions.

Die in 2 veranschaulichte Ausführungsform unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Ausführungsform insbesondere durch eine unterschiedlich ausgebildete Ventilbaugruppe 28.In the 2nd illustrated embodiment differs from that in FIG 1 Embodiment shown in particular by a differently designed valve assembly 28 .

Die Ventilbaugruppe 28 umfasst anstelle zweier Einzelventile 30, 32 ein Mehrwegeventil 40, insbesondere ein 4/2-Wegeventil.The valve assembly 28 includes instead of two single valves 30th , 32 a multi-way valve 40 , in particular a 4/2-way valve.

Das Mehrwegeventil 40 ist am Fluideingang 22 zur Hauptfluidleitung 14 angeordnet. Abhängig von seiner Schaltstellung kann das Mehrwegeventil 40 entweder den Hauptkanal 18 und den Nebenkanal 20 zusammenführen oder den Nebenkanal 20 mit dem Entnahmekanal 24 strömungsmäßig verbinden.The multi-way valve 40 is at the fluid inlet 22 to the main fluid line 14 arranged. Depending on its switching position, the multi-way valve can 40 either the main channel 18th and the side channel 20 merge or the side channel 20 with the extraction channel 24th connect in terms of flow.

Durch die Verwendung eines Mehrwegeventils anstelle von Einzelventilen lässt sich ein internes Volumen im Bereich der Zusammenführung von Hauptkanal 18 und Nebenkanal 20 besonders gering halten. Dies trägt ebenfalls zu einer Vermeidung eines Strömungsabrisses bei.By using a multi-way valve instead of individual valves, an internal volume in the area of the main duct junction can be created 18th and secondary channel 20 keep particularly low. This also helps to avoid stall.

3 zeigt ein Fluidsystem 10 in einer perspektivischen Ansicht. Das in 3 veranschaulichte Fluidsystem 10 entspricht dem in 2 schematisch dargestellten Fluidsystem 10. 3rd shows a fluid system 10th in a perspective view. This in 3rd illustrated fluid system 10th corresponds to that in 2nd schematically shown fluid system 10th .

Wie in 3 zu sehen ist, ist am Fluidausgang 16 der Hauptfluidleitung 14 ein T-Stück 41 angeordnet, um die Hauptfluidleitung 14 in den Hauptkanal 18 und den Nebenkanal 20 aufzuzweigen.As in 3rd can be seen is at the fluid outlet 16 the main fluid line 14 a tee 41 arranged to the main fluid line 14 in the main channel 18th and the side channel 20 to branch out.

In 3 sind die Ansätze des Hauptfluidkanals 14 gestrichelt dargestellt.In 3rd are the approaches of the main fluid channel 14 shown in dashed lines.

Das Mehrwegeventil 40 umfasst einen Ventilantrieb 42, der insbesondere ein Multiportventilantrieb ist.The multi-way valve 40 includes a valve drive 42 , which is in particular a multi-port valve drive.

4 zeigt das Fluidsystem 10 aus 3 in einer Seitenansicht, wobei zur besseren Veranschaulichung des Mehrwegeventils 40 der Ventilantrieb 42 nicht dargestellt ist. 4th shows the fluid system 10th out 3rd in a side view, with a better illustration of the multi-way valve 40 the valve drive 42 is not shown.

In 4 ist zu sehen, dass das Mehrwegeventil 40 einen Ventilknoten 44 umfasst, an dem der Ventilantrieb 42 üblicherweise befestigt ist.In 4th it can be seen that the multi-way valve 40 a valve node 44 includes on which the valve drive 42 is usually attached.

Der Ventilknoten 44 hat einen Grundkörper 43 mit mehreren Zuflüssen und mehreren Abflüssen für Flüssigkeiten oder Gase, wobei alle Zu- und Abflüsse über einen zentralen Fluidraum 45 miteinander in Strömungsverbindung stehen.The valve node 44 has a basic body 43 with multiple inflows and outflows for liquids or gases, with all inflows and outflows via a central fluid space 45 are in fluid communication with each other.

In dem Ventilknoten 44 zwei Ventilsitze 46, 48 in Form von Stegen ausgebildet.In the valve node 44 two valve seats 46 , 48 designed in the form of webs.

Beide Ventilsitze 46, 48 sind von derselben Seite des Ventilknotens 44 aus zugänglich. Dies ermöglicht den Einsatz des vorhergehend erwähnten Multiportventilantriebs.Both valve seats 46 , 48 are from the same side of the valve node 44 accessible from. This enables the use of the multiport valve drive mentioned above.

Der Ventilantrieb 42 weist vorzugsweise mindestens einen Verschlusskörper auf, der mit den Ventilsitzen 46, 48 zusammenwirkt. In den Figuren ist der Verschlusskörper durch das Gehäuse des Ventilantriebs 42 verdeckt und daher nicht sichtbar.The valve drive 42 preferably has at least one closure body, which with the valve seats 46 , 48 cooperates. In the figures, the closure body is through the housing of the valve drive 42 covered and therefore not visible.

Der Verschlusskörper ist derart angeordnet, dass er mit mindestens einem der beiden Ventilsitze 46, 48 direkt zusammenwirken kann.The closure body is arranged such that it has at least one of the two valve seats 46 , 48 can interact directly.

Vorzugsweise ist den beiden Ventilsitzen 46, 48 ein gemeinsamer Verschlusskörper zugeordnet, wobei der Verschlusskörper eine Membran ist, die durch den Ventilantrieb 42 wahlweise abdichtend gegen jeden der Ventilsitze 46, 48 gedrückt werden kann.Preferably, the two valve seats 46 , 48 assigned a common closure body, the closure body being a membrane which is actuated by the valve drive 42 optionally sealing against each of the valve seats 46 , 48 can be pressed.

In 4 ist ein Umriss eines Verschlusskörpers in Form einer Membran gestrichelt veranschaulicht.In 4th is an outline of a closure body in the form of a membrane illustrated in dashed lines.

Wie bereits vorhergehend in Zusammenhang mit 1 beschrieben kann mittels der Ventilbaugruppe 28 ein Fluidfluss durch das Fluidsystem 10 derart gesteuert werden, dass das aus der Hauptfluidleitung 14 in den Nebenkanal 20 strömende Fluid entweder durch den Entnahmekanal 24 oder zum Fluideingang 22 und zurück in die Hauptfluidleitung 14 strömt.As previously related to 1 can be described by means of the valve assembly 28 fluid flow through the fluid system 10th be controlled so that from the main fluid line 14 in the side channel 20 flowing fluid either through the sampling channel 24th or to the fluid inlet 22 and back into the main fluid line 14 flows.

In 4 ist der Fall veranschaulicht, in dem keine Entnahme stattfindet und das durch den Nebenkanal 20 strömende Fluid vollständig zurück in die Hauptfluidleitung 14 strömt. Dabei wird insbesondere der Fluidstrom aus dem Nebenkanal 20 mit dem Fluidstrom aus dem Hauptkanal 18 zusammengeführt, wie anhand von Pfeilen veranschaulicht ist.In 4th the case is illustrated in which no extraction takes place and that through the secondary channel 20 flowing fluid fully back into the main fluid line 14 flows. In particular, the fluid flow from the secondary channel 20 with the fluid flow from the main channel 18th merged, as illustrated by arrows.

Zu diesem Zweck ist ein Strömungsweg zum Entnahmekanal 24 blockiert, indem der Verschlusskörper abdichtend gegen den Ventilsitz 46 gedrückt wird, während Fluid über den Ventilsitz 48 hinweg in die Hauptfluidleitung 14 strömen kann.For this purpose there is a flow path to the extraction channel 24th blocked by the closure body sealing against the valve seat 46 is pressed while fluid is flowing over the valve seat 48 away into the main fluid line 14 can flow.

5 zeigt die gleiche Seitenansicht des Fluidsystems 10 wie 4, in 5 ist jedoch im Unterschied zu 4 der Fall veranschaulicht, in dem ein Strömungsweg vom Nebenkanal 20 zum Entnahmekanal 24 freigegeben ist und ein Strömungsweg vom Nebenkanal 20 zur Hauptfluidleitung 14 blockiert ist. 5 shows the same side view of the fluid system 10th how 4th , in 5 is different from 4th illustrates the case where a flow path from the side channel 20 to the extraction channel 24th is released and a flow path from the secondary channel 20 to the main fluid line 14 is blocked.

Zu diesem Zweck wird der Verschlusskörper abdichtend gegen den Ventilsitz 48 gedrückt, während Fluid über den Ventilsitz 46 hinweg in den Entnahmekanal 24 strömen kann.For this purpose, the closure body seals against the valve seat 48 pressed while fluid is flowing over the valve seat 46 away into the extraction channel 24th can flow.

Claims

Fluid system (10) after Claim 1 , characterized in that the valve assembly (28) comprises two individual valves (30, 32), one of the individual valves (30) being arranged in the extraction channel (24) and the further individual valve (30) in the secondary channel (20) downstream of a branch to the extraction channel (24) is arranged.

Fluid system (10) after Claim 1 , characterized in that the valve assembly (28) comprises a multi-way valve (40) which is arranged at the fluid inlet (22) to the main fluid line (14) and which depending on its switching position either merges the main channel (18) and the secondary channel (20) or fluidly connects the secondary channel (20) with the removal channel (24).

Fluid system (10) after Claim 3 , characterized in that the multi-way valve (40) comprises a valve node (44) in which two valve seats (46, 48) are formed.

Fluid system (10) after Claim 4 , characterized in that both valve seats (46, 48) are accessible from the same side of the valve node (44).

Fluid system (10) after Claim 4 or 5 , characterized in that a valve drive (42) is fastened to the valve node (44), the valve drive (42) having at least one closure body which interacts with the valve seats (46, 48).

Fluid system (10) after Claim 6 , characterized in that the two valve seats (46, 48) are assigned a common closure body, the closure body being a membrane which can be pressed sealingly against each of the valve seats (46, 48) by the valve drive (42).

Fluid system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the secondary channel (20) outside the valve assembly (28) and / or with a maximum flow through secondary channel (20) has a smaller flow cross section than the main channel (18).

Fluid system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the removal channel (24) outside the valve assembly (28) and / or with a maximum flow through the removal channel (24) has a smaller flow cross section than the secondary channel (20) outside the valve assembly (28 ) and / or with a maximum flow through the secondary duct (20).

Fluid system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that between the fluid outlet (16) of the main fluid line (14) and the flow meter (34) a flow path (38) is provided, the length of which is at least ten times a maximum cross-sectional dimension of the secondary channel ( 20) corresponds.

Fluid system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a T-piece (41) is arranged at the fluid outlet (16) of the main fluid line (14).

Fluid system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the removal channel (24) extends downward from the secondary channel (20) in an installed position of the fluid system (10).

Fluid system (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the main channel (18) is designed to be valve-free.