DE2602338B2 - Vorrichtung zur Reduzierung des Druckes eines strömenden Mediums, insbesondere einer Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 4.

Aus der DE-OS 24 57 560 ist eine derartige Vorrichtung bekannt geworden, die aus einer Vielzahl von übereinanderliegenden Ringscheiben besteht. Jede Ringscheibe weist an ihrer Oberseite eine Vielzahl radial sich erstreckender schlitzförmiger Nuten auf, die jeweils mit ihrem einen Ende die Innen- bzw. die Außenmantelfläche durchsetzen. Die jeweils anderen Enden münden in die die Ringscheibe durchsetzenden Bohrungen. An der Unterseite jeder Ringscheibe sind ebenfalls — und zwar in gleicher Anzahl wie auf der Oberseite — Nuten eingearbeitet, die mit ihren Enden die genannten Bohrungen miteinander verbinden. Auf diese Weise weist bei stapelweiser Anordnung der Ringscheiben jede Ringscheibe eine Vielzahl von radialen Passagen jeweils in Form zweier spiraliger hintereinandergeschalteter Strömungskanäle auf, durch die ein an der Außenmantelfläche der Ringscheiben anstehender Flüssigkeitsstrom in viele Einzelströme aufgeteilt wird, welche in dem ersten Satz von Strömungskanälen im Uhrzeigersinne und im nachgeschalteten zweiten Satz von Strömungskanälen entgegen dem Uhrzeigersinne aufgewirbelt werden.

Durch die Vielzahl der spiraligen Strömungskanäle sollen sehr hohe Reibungskräfte erzeugt werden, durch die der Druck des strömenden Mediums gesenkt werden soll, ohne seine Geschwindigkeit zu erhöhen.

Ein solcher Aufbau ist sehr aufwendig. Die Wirbel erzeugenden Nuten sind radial auf der Ober- und Unterseite angeordnet und durch Löcher miteinander zu verbinden; Strömungskanäle werden erst durch Übereinanderschichten von mindestens zwei Ringscheiben gebildet. Die Ringscheiben sind nach dem Zusammenlegen fest miteinander zu verbinden, um ein gegenseitiges Verschieben und damit ein Verschließen der Strömungskanäle zu verhindern. Die strömende Flüssigkeit muß in eine Ringkammer überführt werden, ehe sie über die Strömungskanäle in einzelne Stromfäden aufgeteilt werden kann, die erst dann durch die weiteren Umlenkungen in den Strömungskanälen aufgewirbelt werden.

In der DE-OS 22 45442 ist eine Vorrichtung zur

ίο Erzeugung von Strömungsturbulenzen gezeigt die aus einem Rohr von gleichbleibend kreisförmigem Querschnitt besteht, das von einer Strömungsbeeinflussenden Leitblechkette durchsetzt ist Die einzelnen Glieder dieser Leitblechkette sind von schraubenförmig verwundenen Leitblechen gebildet deren Breite gleich der Hälfte des Rohr-Innendurchmessers ist Die Leitbleche sind zu zweit nebeneinander, zu dritt oder zu viert um gleiche Winkel .gegeneinander versetzt angeordnet, wobei jedes Kettenglied gegenüber dem folgenden Kettenglied um einen vorgegebenen Winkel verdreht ist. Die Größe des Steigungswinkels der schraubenförmigen Verwindung wird durch die Viskosität und die Strömungsgeschwindigkeit der zu mischenden Flüssigkeiten bestimmt

Diese Vorrichtung dient daher lediglich dazu, die Strömungsfäden der das Rohr durchsetzenden Flüssigkeit oder Flüssigkeiten mehrfach zu unterteilen und miteinander zu verketten, um so ein inniges Mischen oder eine höhere Wärmeabgabe der das Rohr durchströmenden Flüssigkeiten zu erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung derart weiterzubilden, daß unter Benutzung einfacher und betriebssicher arbeitender Bauelemente auf möglichst kleinstem Raum eine erheblich höhere Druckminderung einer strömenden Flüssigkeit als bisher erzielbar ist. - ·

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht lediglich aus zwei fertigungstechnisch einfachen," aber mechanisch steifen Bauteilen, nämlich einer zylindrischen Hülle und einem einstückigen zylindrischen Wirbelkörper, der eine Vielzahl hintereinandergeschalteter Wirbelkammern aufweist und daher trotz einfacher Bauweise auf kleinstem Raum eine sehr hohe Druckreduzierung ermöglicht. Auch läßt sich eine solche Vorrichtung infolge des einstückigen Wirbelkörpers mit seinen an der Außenmantelfläche angeordneten Nuten besonders einfach warten. Hierzu werden keine besonderen Vorrichtungen oder Vorkenntnisse benötigt.

Diese Vorrichtung eignet sich insbesondere als Tropfvorrichtung oder zur Druckminderung in hydraulisehen Einrichtungen.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung zweier Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine Ansicht einer Druckminderungsvorrich-

eo tung gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt;

F i g. 2 einen Teil der Vorrichtung nach F i g. 1 in größerem Maßstab;

F i g. 3 die gleiche Darstellung wie F i g. 2, jedoch um 90° verdreht;

Fig.4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV aus Fig. 2;

F i g. 5 bis 8 sind den F i g. 1 bis 4 entsprechende Darstellungen eines zweiten Ausführungsbeispieies.

Die erfindungsgemäße Druckminderungsvorrichtung enthält gemäß F ig. 3 in an sich bekannter Weise einen einen Innenkörper bildenden Zylinder 1 aus Metall, Kunststoff oder ähnlichem, den eine einen Außenkörper bildende Hülse 2 aus ähnlichem odc; anderen Material 5 umgibt An seinen freien Enden weist der Zylinder 1 jeweils eine einen Einlaß bzw. einen Auslaß bildende Nut 3 bzw. 4 auf. Der Zylinder 1 ist über seine gesamte Länge an seinem Umfang durch querverlaufende Trennwände 5 in gleich große Kammern unterteilt Innerhalb jeder Kammer sind ferner in axialer Richtung verlaufende Trennwände 6 vorgesehen, so daß die Flüssigkeit ungehindert an den Trennwänden 5 entlangströmen kann, durch die Trennwände 6 dann jedoch um 90° abgelenkt wird, so daß durch die Umlenkung beim Durchströmen einer Kammer um 360° infolge der Richtungsänderung Wirbel entstehen. Ober eine öffnung 7 in jeder Trennwand 5 gelangt die Flüssigkeit in die jeweils nachfolgende Kammer.

In dem in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel legt die Flüssigkeit beim Durchströmen der einzelnen Kammern von der Einlaßöffnung 3 bis zum Austritt 4 einen im wesentlichen schraubenlinienförmigen Weg zurück, wobei der Flüssigkeitsstrom in jeder Kammer drei Ablenkungen um 90° in und quer zur Fließrichtung und eine weitere in zur Fließrichtung entgegengesetzter Richtung erfährt.

In dem in den F i g. 5 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispiel umgibt eine Hülse 2a einen Zylinder la, der an seinen freien Enden jeweils eine axial verlaufende Nut 3a bzw. 4a aufweist Der Zylinder ist in Längsrichtung wiederum durch quer verlaufende Trennwände 10 in Kammern unterteilt Von einem zum anderen Ende des Zylinders sind durchgehend axiale Trennwände 11 angeordnet, die in ein durchgehendes Teil übergehen, während innerhalb jeder Kammer kurze axial verlaufende voneinander getrennte Trennwände 12 vorgesehen sind. Die querverlaufenden Trennwände 10 weisen je eine öffnung 13 auf, die im Wechsel von einer Kammer zur anderen entweder auf der einen oder der anderen Seite der Trennwand 11 liegen. Die Flüssigkeit wird auf ihrem Weg von der Einlaßöffnung 3a zur Auslaßöffnung 4a gezwungen, ihre Richtung von einer Kammer zur anderen um 180° zu ändern, da jede Trennwand 11 den kontinuierlichen schraubenlinienförmigen Weg leicht dämpft, während die Flüssigkeit durch die Trennwände 12, nachdem sie an den Trennwänden 10 ungehindert vorbeiströmte, gezwungen wird, ihre Richtung von einer Kammer zur anderen derart zu ändern, daß in den Ecken, in denen eine Trennwand 11 oder 12 mit einer Trennwand 10 zusammentrifft Wirbel entstehen. Hierdurch wird der Druck der Flüssigkeit erheblich vermindert.

Für die beschriebene Druckminderungsvorrichtung können anstelle der Zylinder 1, la auch Innenkörper mit quadratischem, länglichem oder anderen geeigneten Querschnitten verwendet werden, die von einer Hülle entsprechenden Querschnittes umschlossen sind.

Die beschriebene Druckminderungsvorrichtung kann an jeder für den Zweck geeigneten Stelle einer Flüssigkeitsleitung vorgesehen werden. Die Flüssigkeitsleitung kann dabei selbst die Umhüllung bilden, in die der Innenkörper 1 bzw. la eingesetzt ist. Die Vorrichtung kann aber auch mit einem Ende in eine geeignete Ausnehmung in der Wandung oder dem Ende der Flüssigkeitsleitung eingesetzt werden. Darüber hinaus kann die Vorrichtung als Verbindungsstück zwischen zwei Leitungen dienen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Reduzierung des Druckes eines strömenden Mediums, insbesondere einer Flüssigkeit mit einem von einer das Medium führenden Hülle umgebenden zylindrischen Innenkörper, der Wirbel erzeugende Nuten trägt, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Nuten axiale und transversale Trennwände (5,6) gebildet werden, die den Innenkörper (1) über dessen Länge durch die transversalen Trennwände (5) in eine Vielzahl von über Öffnungen (7) miteinander kommunizierende Kammern derart unterteilen, daß das strömende Medium beim Übergang von einer Kammer zur anderen und innerhalb jeder Kammer dreimal in und quer zur Strömungsrichtung jnd einmal entgegen der Strömungsrichtung um mindestens 90° umlenkbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen axialem Einlaß (3) und axialem Auslaß (4) liegenden Kammern ein im wesentlichen schraubenlinienförmigen Strömungsweg für das Medium bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die von den Nuten gebildeten axialen und transversalen Trennwände (10, 11, 12) die miteinander kommunizierende Kammern derart unterteilen, daß das Medium beim Übergang von einer Kammer zur anderen seine Fließrichtung um 180° ändert.