DE2127685A1

DE2127685A1 - Device for damping pressure oscillations

Info

Publication number: DE2127685A1
Application number: DE19712127685
Authority: DE
Inventors: Bruno Dipl.-Ing. 7301 Schanbach. F161 55-12 Görres
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1971-06-04
Filing date: 1971-06-04
Publication date: 1972-12-14
Also published as: GB1350530A; FR2141733A1; FR2141733B1

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft
Stuttgart-UntertürkheimDaimler-Benz Aktiengesellschaft
Stuttgart-Untertürkheim

Daim 90,35/4 3. Juni 1971 EPT-Sb/Sr Daim 90 , 35/4 June 3, 1971 EPT-Sb / Sr

Device for damping pressure oscillations

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Dämpfung von Druckschwingungen, die auf eine in einer Leitung befindliche Flüssigkeitssäule übertragbar sind, mit einem Dämpfungsbehälter, in dem die Flüssigkeitssäule durch eine Metallmembran von einer Luftsäule getrennt ist.The invention relates to a device for damping pressure oscillations, which on one in a Line located liquid column are transferable, with a damping container in which the liquid column is separated from a column of air by a metal membrane.

Bei Flüssigkeitsströmungen in Leitungen können durch überlagerte Druckschwankungen Körperschallanregungen auf andere Bauteile eingeleitet und übertragen werden. Diese Druckschwankungen, die dem statischen Druck überlagert sind, können beispielsweise durch eine Pumpe angeregt werden, die als Zahnrad oder Flügelpumpe ausgebildet ist, oder durch Körperschallschwingungen eines Aggregates mit einem Motor, an dem eine Leitung bzw» die Pumpe befestigt ist, auf die Flüssigkeitssäule übertragen werden.In the event of liquid flows in lines, Superimposed pressure fluctuations, structure-borne noise excitations are introduced and transmitted to other components. These pressure fluctuations, which are superimposed on the static pressure, can be stimulated, for example, by a pump are designed as a gear or vane pump or through structure-borne sound vibrations of a unit with a motor on which a line or » the pump is attached, transferred to the liquid column will.

Es ist bekannt, diese überlagerten Druckschwirtgungett ' durch Einbau von Dämpfungsbehältern, bei denen ein Luftvolumen durch eine Membran von der Flüssigkeit getrennt ist, zu dämpfen»It is known to have these superimposed pressure host gungett ' by installing damping containers in which a volume of air is separated from the liquid by a membrane is to dampen »

209851/04Dt209851/04

- 2 - Daira 9035/4- 2 - Daira 9035/4

ϊ< Bei stark schwankendem statischem Druck kann die Membran jedoch nur für einen bestimmten Arbeitsbereich richtig ausgelegt und abgestimmt werden. ϊ < In the case of strongly fluctuating static pressure, however, the membrane can only be correctly designed and adjusted for a specific working range.

Die Erfindung befaßt sich mit derartigen Fällen und hat zur Aufgabe, die Dämpfungsvorrichtung so auszubilden, daß die Dämpfungseigenschaften der Metallmembran auch in ■ extremen Fällen optimal abgestimmt werden können.The invention is concerned with such cases and has to the task of designing the damping device so that the damping properties of the metal membrane in ■ can be optimally coordinated in extreme cases.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, t daß die Membran In dem Dämpfungsbehälter auf der von der Luftsäule beaufschlagten Seite in geeigneter Weise abgestützt ist. Hierzu kann in dem Dämpfungsbehälter ein federnd nachgiebiger Puffer angeordnet sein, an dem sich die Membran bei einem eine vorbestimmte Grenze überschreitenden Druck in der Flüssigkeit anzulegen vermag. Weiterhin kann der Puffer in Richtung auf die Membran zu von einer Feder gedrückt werden, deren anderes Ende sich am Boden des die Luftsäule aufnehmenden Teils des'Dämpfungsbehälters abstützt. This object is achieved by the invention in that the membrane in the damping container is supported in a suitable manner on the side acted upon by the column of air. For this purpose, a resiliently flexible buffer can be arranged in the damping container, against which the membrane is able to rest when the pressure in the liquid exceeds a predetermined limit. Furthermore, the buffer can be pressed in the direction of the membrane by a spring, the other end of which is supported on the bottom of the part of the damping container that receives the air column.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Puffer in einen Kolben übergehen, der im Dämpfungsbehälter ge- W führt ist und an seiner vom Puffer abgekehrten Seite vom Flüssigkeitsdruck beaufschlagt ist. Dabei kann der Kolben von einer Druckfeder gegen den Flüssigkeitsdruck gedrückt werden» ■In a further embodiment of the invention, the buffer may pass into a piston in the damping overall container W leads and is acted upon on its side facing away from the buffer on the liquid pressure. The piston can be pressed against the fluid pressure by a compression spring »■

Schließlich kann die einerseits von der Metallmembran abgeschlossene Luftsäule auf ihrer anderen Seite von einer Gummimembr.an mit entsprechend hohem C-Wert abgeschlossen sein, die auf ihrer von der Luftsäule abgekehrten Seite auch vomFlüssigkeitsdruck beaufschlagt ist·Finally, the column of air, which is closed off on the one hand by the metal membrane, can on its other side from a Rubber membrane finished with a correspondingly high C-value be the one on its side facing away from the column of air is also acted upon by the liquid pressure

20985170401 ~³~20985170401 ~ ³ ~

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen in der folgenden Beschreibung naher erläutert, der auch weitere Einzelheiten der Erfindung entnommen werden können. Es zeigen:The invention is illustrated with reference to in the drawing Embodiments in the following description explained in more detail, which also provides further details of the invention can be taken. Show it:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch einen Dämpfungsbehälter mit einem Puffer und einer Feder,Fig. 1 is a schematic representation of a longitudinal section through a damping container with a buffer and a feather,

Fig. 2 in gleicher Weise einen Längsschnitt durch einen Dämpfungsbehälter mit einem in einen Kolben übergehenden Puffer, der an seiner vom Pufferteil abgekehrten Seite vom Flüssigkeitsdruck beaufschlagt ist,Fig. 2 in the same way a longitudinal section through a Damping container with a buffer merging into a piston, which is attached to its from the buffer part opposite side is acted upon by the fluid pressure,

Fig. 3 in der gleichen Weise einen Schnitt durch einen Dämpfungsbehälter, in dem ein Luftpolster einerseits von der Metallmembran und andererseits von einer Gummimerabran mit entsprechend hohem C-Wert abgeschlossen ist.Fig. 3 in the same way a section through a Damping container in which an air cushion on the one hand from the metal membrane and on the other hand from a rubber bucket with a correspondingly high C-value is completed.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Dämpfung von Druckschwingungen, die auf eine in einer Leitung befindliche Flüssigkeitssäule übertragbar sind, kann aus einem Dämpfungsbehälter 1 bestehen, in dem eine Metallmembran 2 fest angeordnet ist. Der Dämpfungsbehälter liat einen Anschluß 3 ι an dem die unter Umständen Druckschwrηkungen aufweisende Flüssigkeitssäule angeschlossen wird. Auf der anderen Seite der Membran 2 ist ein Puffer k angeordnet, an den sich die Metallmembran bei höherem Druck in der Flüssigkeitssäule anlegen kann. Der Puffer h ist, wie in Fig. 1 dargestellt, mit besonderen Anlapckonturen ausgebildet, die den jeweils gegebenen Verhältnissen angepaßt werden können. Die Membran 2 legt sich bei steigendem statischem Druck an die auf der Luftseite befindliche Anlagekontur des Puffers k an und wird dadurch druckresistent. Der Puffer selbst ist über eine Feder 5 gegen das Gehäuse abgestützt, die sich mit ihrem vom Puffer k abgekehrten EndeThe device according to the invention for damping pressure vibrations, which can be transmitted to a column of liquid located in a line, can consist of a damping container 1 in which a metal membrane 2 is fixedly arranged. The damping container has a connection 3 to which the liquid column, which may have pressure fluctuations, is connected. On the other side of the membrane 2, a buffer k is arranged, against which the metal membrane can apply at a higher pressure in the liquid column. The buffer h is, as shown in Fig. 1, designed with special Anlapckonturen that can be adapted to the given conditions. When the static pressure rises, the membrane 2 rests against the contact contour of the buffer k located on the air side and becomes pressure-resistant as a result. The buffer itself is supported against the housing via a spring 5, the end facing away from the buffer k

209851/0401 - ^209851/0401 - ^

- 4 - Daim 9035/4- 4 - Daim 9035/4

am Boden 6 des die Luftsäule 7 aufnehmenden Teils des ' „ Dämpfungsbehälters 1 abstützt. Durch die Feder 5 ergibt sich die erforderliche Frequenzabstimmung.on the bottom 6 of the part of the damping container 1 that receives the air column 7. The spring 5 results the required frequency tuning.

Wie in Fig. 2 dargestellt'ist, kann der Puffer 8 auch in einen Kolben 9 übergehen, der im Dämpfungsbehälter 11 geführt ist und an seiner vom Puffer 8 abgekehrten Seite l8 von der Flüssigkeitssäule 12 beaufschlagt ist, die auch auf der anderen Seite 19 des Dämpfungsbehälters 11 auf die Metallmembran 2 wirkt. .As shown in Fig. 2, the buffer 8 can also in pass over a piston 9, which is guided in the damping container 11 and on its side facing away from the buffer 8 l8 is acted upon by the liquid column 12, which is also on the other side 19 of the damping container 11 on the Metal diaphragm 2 acts. .

^ Der Kolben 9 ist in zwei Bohrungen 13 und 14 in seiner Längsachse beweglich im Dämpfungsbehälter 11 geführt. Diese Bohrungen 13 und 14 befinden sich in zwei Trennwänden 15 und l6, von denen die Trennwand 16 die Luftsäule 17 gegenüber der Flüssigkeitssäule 12 abschließt, die sowohl am Anschluß l8 als auch am Anschluß 19 am Dämpfungsbehälter 11 wirksam ist. Zur Vergrößerung des Luftvolumens kann die Trennwand I5 mit Öffnungen versehen sein. Auf dem Kolben 9 sitzt wenigstens gegen Längsverschiebung gesichert eine Scheibe 21, an der sich eine Feder 22 abstützt, deren anderes Ende 23 gegen die Trennwand I5 abgestützt ist. Die Feder 22 drückt demgemäß den Kolben 9 gegen den Druck in^ The piston 9 is in two bores 13 and 14 in his The longitudinal axis is movably guided in the damping container 11. These holes 13 and 14 are located in two partition walls 15 and 16, of which the partition 16 closes the air column 17 from the liquid column 12, which both is effective at connection l8 as well as at connection 19 on the damping container 11. To increase the volume of air the partition 15 can be provided with openings. On the Piston 9 is at least secured against longitudinal displacement a disk 21 on which a spring 22 is supported, the other end 23 of which is supported against the partition 15. the Spring 22 accordingly presses the piston 9 against the pressure in

^ der Flüssigkeitssäule 12 am Anschluß l8.^ the liquid column 12 at connection l8.

Durch das in Fig. 2 dargestellte beidseitige Beaufschlagen eines Zylinders mit dem statischen Druck wird die Membran von der Rückseite her abgestützt. Auch hier kann die Kontur des Puffers 8 den Verhältnissen entsprechend verschieden ausgeführt werden. Durch entsprechende Abstimmung der· Feder 22 können die Druckschwingungen von der Membranrückseite ferngehalten oder es kann durch entsprechende Phasendrehung die Wirkung der Membran sogar noch verstärkt werden. By acting on both sides as shown in FIG a cylinder with the static pressure, the membrane is supported from the rear. Here, too, the contour of the buffer 8 are carried out differently according to the circumstances. By matching the spring 22, the pressure oscillations can be kept away from the back of the membrane or it can be done by corresponding phase rotation the effect of the membrane can be increased even further.

'-5-'-5- 209851 /0401209851/0401

. - 5 - Daira 9035/4. - 5 - Daira 9035/4

In Fig* 3 ist eine Dämpfungsvorrichtung 24t dargestellt, in der die Luftsäule 25 einerseits von der Metallmembran und andererseits von einer Gummimembran 26 mit einem entsprechend hohen C-Wert abgeschlossen ist. Diese Gummimembran ist wie die Metallmembran 2 auf ihrer von der Luftsäule abgekehrten Seite von dem Druck der Flüssigkeitssäule beaufschlagt, die an den Anschlüssen 28 und 29 angeschlosfsen ist. Die Steifigkeit der Gummimembran 26 ist so auszulegen, daß der erforderliche Differenzdruck zwischen Flüssigkeitssäule 27 und Luftsäule 25 erhalten bleibt.In Fig * 3 a damping device 24t is shown, in which the air column 25 on the one hand by the metal membrane and on the other hand by a rubber membrane 26 with a corresponding high C-value is complete. This rubber membrane is like the metal membrane 2 on its from the air column opposite side is acted upon by the pressure of the liquid column connected to the connections 28 and 29 is. The rigidity of the rubber membrane 26 is to be interpreted so that the required differential pressure between Liquid column 27 and air column 25 is retained.

20 9 85 1 /040120 9 85 1/0401

-6--6-

Claims

- 6 - Daim 9035/4

Claims e

ί1 .) Device for damping pressure oscillations that can be transmitted to a column of liquid in a line, with a damping container in which the column of liquid is separated from an air column by a metal membrane,

characterized in that the membrane (2) is supported in the damping container (1, 11, 2k) on the side acted upon by the air column (7, 17, 25) in a suitable H manner.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the damping container (l, 11) is a resilient resilient buffer (4, 8) is arranged on the to apply the membrane (2) in the liquid (3 »12) at a pressure exceeding a predetermined limit able.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the buffer (k) in the direction of the membrane (2) is pressed by a spring (5), the other end of which is at the bottom (6) of the air

W column (7) receiving part of the damping container (l)

supported (Fig. l).

k. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the buffer (8) merges into a piston (9) which is guided in the damping container (ll) and is acted upon by the liquid pressure (12) on its side facing away from the buffer (8) ( Fig. 2).

2 0 9 8 51/0401

2 177685

- 7 - Daim 9035/4

5. Device according to claim k, characterized in that the piston is pressed by a compression spring (22) against the liquid pressure (12 at 18) (Fig. 2).

6. The device according to claim 1, characterized in that the one hand closed by the metal membrane (2) Column of air (25) on its other side of a rubber membrane (26) with a correspondingly high C value is completed, the side facing away from the air column (25) also from the liquid pressure (27 at 29) is applied (Fig. 3).

209 85 1/0AO1209 85 1 / 0AO1

Blank page