DE3842298A1 - Vorrichtung zur daempfung von druckschwankungen in fluessigkeitsdurchstroemten, weitgehend starren leitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Dämpfung von Druckschwankungen in flüssigkeitsdurchströmten, weitgehend starren Leitungen, mit einem Gehause, in welchem ein über ein Füllventil mit Gas befüllbarer Druckspeicher vorgesehen ist, dessen Gasraum von einem Aufnahmeraum für Flüssigkeit aus der Leitung durch eine bewegliche Wand aus elastisch-nachgiebigem Material getrennt ist, wobei der Aufnahmeraum über eine Verbindungsleitung mit dem Innenraum der flüssigkeitsdurchströmten Leitung in Verbindung steht. Mit solchen Vorrichtungen werden Volumina der unter Druck stehenden und durch die Leitung geförderten Flüssigkeit in dem Aufnahmeraum des Druckspeichers kurzzeitig aufgenommen, wodurch der Abbau von Druckspitzen im Innenraum der Leitung stattfindet. Dieser Mechanismus wird als Dämpfung von Druckschwankungen bezeichnet. Diese schwingungsartigen Druckschwankungen können pumpenseitig und/oder verbraucherseitig ausgelöst bzw. initiiert werden. Da die Vorrichtung zum Dämpfung dieser Druckschwankungen im Bereich der flüssigkeitsdurchströmten Leitung angeordnet ist, spielt es an sich keine Rolle, auf welcher Seite die Druckschwankungen ihren Ausgangspunkt haben. Die Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art ist insbesondere in der Kraftfahrzeugtechnik anwendbar, und zwar beispielsweise in Leitungen für Servolenkungen, bei denen Flüssigkeitsdrücke in der Größenordnung zwischen 80 und 200 bar auftreten können. Aber auch in Benzinleitungen mit weit niedrigeren Drücken in der Größenordnung von 1 bis 5 bar kann es erforderlich sein, beispielsweise das Geräusch der Benzinpumpe zu dämpfen. Die Anwendung der vorliegenden Vorrichtung ist jedoch nicht auf diesen Bereich beschränkt, sondern prinzipiell auf dem gesamten Gebiet der Fluidtechnik möglich. So kann eine solche Dämpfungsvorrichtung beispielsweise auch in der Arbeitshydraulik schwerer Erdbewegungsmaschinen eingesetzt werden.

Eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art ist als Blasenspeicher bekannt. Dabei führt von der flüssigkeitsdurchströmten Leitung eine Verbindungsleitung zu einem in etwa kugelförmigen oder auch zylindrischen Gehäuse, welches den Druckspeicher aufnimmt. Dieser weist eine bewegliche Wand auf, die als Gummiblase ausgebildet ist. Diese Gummiblase legt sich normalerweise an die Innenwandung des Gehäuses an und ist über ein Füllventil mit Stickstoff oder einem anderen Gas unter einem für den Anwendungsfall sinnvollen Druck gefüllt. In der Verbindungsleitung kann ein Ansprechventil vorgesehen sein, dessen Ventilkörper von Bewegungen der beweglichen Wand gesteuert wird. Wenn Flüssigkeit aus dem Innenraum der Leitung durch die Verbindungsleitung in Richtung auf den Druckspeicher strömt, bildet sich ein Aufnahmeraum zwischen der Innenwandung des Gehäuses und der beweglichen Wand, in welchem das Flüssigkeitsvolumen kurzzeitig aufgenommen wird. Dabei stellt sich Druckgleichheit zwischen dem Gasraum und dem Aufnahmeraum ein. Eine solche Vorrichtung kann Volumina der Flüssigkeit aus der Leitung aufnehmen, und zwar unter Druckerhöhung. Nur bei entsprechend höheren Drücken, als es dem mit Gas gefüllten Gasraum entspricht, öffnet überhaupt das Ansprechventil, so daß der Aufnahmeraum für diese Volumina zugänglich wird. Damit werden Druckspitzen der Flüssigkeit im Innenraum der Leitung kurzzeitig abgebaut. Ein solcher Blasenspeicher weist verschiedene Nachteile auf. Er besitzt ein relativ großes Bauvolumen und für seine Unterbringung muß der entsprechende Raum zur Verfügung stehen, was in Kraftfahrzeugen meist nicht der Fall ist. Der Blasenspeicher und insbesondere dessen bewegliche Wand stellt eine exzentrisch zu der Achse der Leitung angeordnete und wirkende Masse dar, bei deren Bewegung Reaktionskräfte frei werden, die umgekehrt wieder auf die Flüssigkeit übertragen werden. Die bekannte Vorrichtung ist darüberhinaus nicht in der zu bedämpfenden Leitung selbst, sondern gleichsam in einem Abzweig angeordnet, so daß die Wirkung begrenzt ist. Die Verbindungsleitung zwischen dem Innenraum der Leitung und dem sich bildenden Aufnahmeraum im Gehäuse der Vorrichtung weist nur einen relativ kleinen freien Querschnitt auf. Die Dämpfungswirkung ist vergleichsweise gering und erstreckt sich in ihrer Wirksamkeit entsprechend der Baugröße der Vorrichtung nur auf bestimmte Frequenzen bzw. vergleichsweise schmale Frequenzbänder. Geräuschübertragungen durch die insoweit weitgehend unbeeinflußte Leitung werden damit nicht verhindert. Ein wirksamer Schutz für nachgeschaltete Verbraucher, wenn die Druckschwankungen beispielsweise ihre Ursache auf der Pumpenseite haben, tritt meist nicht ein.

Weiterhin sind Vorrichtungen bekannt, bei denen die bewegliche Wand aus elastischem Material in Form einer Membran in einem gesonderten Gehäuse vorgesehen ist. Dabei besitzt der Gasraum meist ein kleineres Volumen als bei einem Blasenspeicher. Der Aufnahmeraum ist bis zu gewissem Grad von vornherein mit Flüssigkeit aus der flüssigkeitsdurchströmten Leitung gefüllt. Diese Bauart weist in etwa die gleichen Nachteile auf, wie sie auch von Blasenspeichern bekannt sind.

Weiterhin ist es bekannt, zur Dämpfung von Druckschwingungen die starre Leitung zwischen Pumpe und Verbraucher zu unterbrechen und bereichsweise durch einen dehnfähigen Schlauch zu ersetzen, der in aller Regel eine Gewebeverstärkung aufweist. Damit tritt eine akustische Entkopplung zwischen Pumpe und Verbraucher auf. Der dehnbare Schlauch wird als Druckspeicher benutzt. Seine Volumenaufnahmefähigkeit bei auftretenden Druckspitzen ist maßgebend für seine Dämpfungswirkung. Durch eine Änderung des Flechtwinkels der Gewebeverstärkung kann eine Variation der Volumenaufnahmefähigkeit erzielt werden, wobei in gewissen Grenzen eine Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall möglich ist. Man kann also vorteilhaft durch die Konstruktion des Schlauchs die Volumenaufnahmefähigkeit einstellen und damit an den Anwendungsfall anpassen. Für jeden unterschiedlichen Anwendungsfall muß aber wiederum ein anderer, unterschiedlich hergestellter Schlauch eingesetzt werden, was insoweit aufwendig ist. Auch durch Verwendung unterschiedlicher Garne in der Gewebeverstärkung kann eine Anpassung erfolgen. Hierdurch hervorgerufene Änderungen in der Dämpfungscharakteristik des Schlauchs können jedoch nur bis zu gewissem Grad durchgeführt werden, weil insofern Grenzen gesetzt sind, als das Garn auch als Druckträger dient. Die Gewebeverstärkung muß deshalb auch so ausgelegt werden, daß dem vorgesehenen Berstdruck Rechnung getragen wird. Wenn ein solcher Abschnitt eines dehnfähigen Schlauchs als Dämpfungsvorrichtung eingesetzt ist, ist es nicht mehr möglich, nachträglich, beispielsweise am fertigen Fahrzeug, eine Justage vorzunehmen. Dies ist bei den eingangs beschriebenen Blasenspeichern dadurch möglich, daß über das Füllventil ein anderer Druck im Gasraum eingestellt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß auch bei beengten Einbauverhältnissen eine Dämpfung über einen größeren Frequenzbereich möglich wird, der zudem in gewissen Grenzen einstellbar sein soll.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Gehäuse eine in Richtung der Leitung gestreckte, die Leitung umfangsmäßig umgebende Gestalt aufweist, daß als bewegliche Wand ein den Umfang der Leitung bereichsweise umschließender Schlauchabschnitt vorgesehen ist, und daß die Verbindungsleitung zwischen Innenraum der Leitung und dem Aufnahmeraum aus einer Vielzahl über den Umfang der Leitung in dem von dem Schlauchabschnitt umschlossenen Bereich angeordneter Durchbrechungen besteht. Die Vorrichtung wird mit ihrem Gehäuse nicht mehr in einem Abzweig von der zu bedämpfenden Leitung angeordnet, sondern koaxial zu dieser, was nicht nur den Vorteil erbringt, daß die Vorrichtung einen kleineren Platzbedarf hat, sondern auch insofern vorteilhaft ist, als sich Kräfte bezüglich des Zentrums der Achse der Leitung ausgleichen können. Die Dämpfung geschieht auch wesentlicher näher an dem Innenraum der Leitung und es wird gleichsam der gesamte Innenraum über einen entsprechenden Abschnitt in Richtung seiner Achse wirkungsmäßig erfaßt. Die gestreckte Gestalt des Gehäuses läßt sich meist auch bei beengten Einbauverhältnissen unterbringen, wo eine im Abzweig angeordnete Vorrichtung nicht mehr angeordnet werden kann. Die bewegliche Wand umgibt den Umfang der Leitung bereichsweise unmittelbar, d.h. die bewegliche Wand liegt am Außenumfang der Leitung an, wobei sich auch hier zwischen dem Schlauchabschnitt und der äußeren Oberfläche der Leitung im Dämpfungsfall der Aufnahmeraum oder mehrere Aufnahmeräume bilden können. Dieser ist aber wiederum wesentlich näher an dem Innenraum der zu bedämpfenden Leitung angeordnet, so daß seine Wirksamkeit erhöht ist. In Verbindung damit kann die Verbindungsleitung zwischen dem Innenraum der Leitung und dem Aufnahmeraum relativ großquerschnittig gestaltet werden, wobei hierbei die Summe einer Vielzahl von Einzelquerschnitten einer entsprechenden Anzahl von Durchbrechungen gemeint ist. Auf der Länge eines solchen Schlauchabschnitts lassen sich eine Vielzahl von Durchbrechungen in der Leitung vorsehen, die im übrigen nach bestimmten Gesetzmäßigkeiten angeordnet werden können. Die insoweit aufgezeigten Merkmale wirken in der Weise zusammen, daß die Wirksamkeit der Vorrichtung zum Dämpfen von Druckschwankungen erhöht ist und vor allen Dingen eine solche Wirksamkeit in einem breitbandigeren Frequenzbereich nachgewiesen werden kann als im Stand der Technik. Mit der Erfindung wird ein vergleichsweise einfacher, kostengünstiger und hochwirksamer Weg zur Beruhigung von Druckschwankungen in Hydraulikleitungen beschrieben, wobei der Bauaufwand vergleichsweise gering ist. Der Hauptvorteil liegt darin, daß die Dämpfungswirkung auf vergleichsweise breite Frequenzbänder zudem noch nachträglich einstellbar bzw. anpaßbar ist. Es werden hier eine Reihe von Möglichkeiten eröffnet.

So ist es möglich, daß der Gasraum einen sich in Richtung der flüssigkeitsdurchströmten Leitung ändernden Querschnitt aufweist. In einfacher Weise kann dabei das Gehäuse konisch zur Achse der flüssigkeitsdurchströmten Leitung verlaufen. Es ist aber auch möglich, die Gehäusewandung wellenartig zu gestalten, um innerhalb des Gasraums Bereiche abzugrenzen, die unterschiedliche Gestalt besitzen, wodurch die Breitbandigkeit der Dämpfungswirkung günstig beeinflußt wird.

Allein oder in Verbindung damit können auch die Durchbrechungen in der flüssigkeitsdurchströmten Leitung in Richtung der Leitung mit sich änderndem freien Querschnitt angeordnet sein. Dies ist dadurch möglich, daß die Anzahl der Durchbrechungen pro Längeneinheit variiert, beispielsweise zunimmt und/oder der Durchmesser der Durchbrechungen eine Änderung erfährt.

Die aufgezeigten Lösungen können auch mit einer weiteren Möglichkeit einzeln oder gemeinsam kombiniert werden, bei der der die Durchbrechungen abdeckende Schlauchabschnitt in Richtung der Leitung eine sich ändernde Wandstärke aufweist. Hierdurch wird die Nachgiebigkeit der beweglichen Wand, die an den Durchbrechungen anliegt, über die Länge variabel gestaltet, was zweckmäßig bereichsweise geschieht, indem beispielsweise auf einen ersten Abschnitt eines Schlauchs ein zweiter, vergleichsweise kürzerer Schlauchabschnitt aufgeschoben ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der Schlauchabschnitt selbst konisch ausgebildet wird, wobei hierdurch nicht nur die Wandstärke des Schlauchabschnitts längenabhängig verändert wird, sondern zugleich auch der Querschnitt des Gasraums, wenn das Gehäuse weitgehend zylindrisch verläuft. In all diesen Fällen empfiehlt es sich, das Gehäuse mit seinem Gasraum und den Schlauchabschnitt rotationssymmetrisch auszubilden, was entweder dadurch geschehen kann, daß ein geschlossener, kreisrunder Hohlkörper auf ein Leitungsstück aufschiebbar vorgesehen ist. Die andere Möglichkeit besteht darin, die Vorrichtung längs einer oder mehrerer Ebenen, die durch die Achse der Leitung gehen, zu teilen, also beispielsweise eine Halbschalenkonstruktion zu benutzen. Eine Anwendung der Vorrichtung ist nicht nur in gestreckter Bauweise, also längs einer Geraden, denkbar, sondern in Ausnahmefällen auch längs einer gekrümmten Linie, indem beispielsweise ein Rohrkrümmer mit einer solchen Vorrichtung ummantelt ist.

Weiterhin ist es vorteilhaft möglich, zur Beeinflussung des sich in Richtung der Leitung ändernden Querschnitts des Gasraums in einem zylindrischen Gehäuse Einsatzteile, insbesondere als Formteile aus Kunststoff, vorzusehen. Solche Formteile können leicht im Spritzgußverfahren hergestellt werden und können auswechselbar vorgesehen sein, so daß bei identischem Gehäuse durch verschiedene Einsatzteile verschiedene Anwendungsfälle abgedeckt werden können. Diese Einsatzteile dienen dabei insbesondere zur Veränderung des freien Querschnitts des Gasraums, wobei sich diese Veränderung auf die absolute Größe dieses Gasraums oder auch auf den sich in Längsrichtung ändernden Querschnitt beziehen kann.

Es ist auch möglich, daß im Gehäuse axial hintereinander mehrere, durch Trennwände gebildete Gasräume vorgesehen sind die beispielsweise über Druckminderventile in den Trennwände aneinander angeschlossen sind. In Verbindung damit wird nur ein Füllventil vorgesehen, über welches dann die verschiedenen Gasräume mit unterschiedlichen Drücken mit Gas befüllbar sind. Auch durch diese Maßnahme wird die breitbandige Dämpfungswirkung verbessert.

Das Gehäuse kann beidendig eingezogene Bereiche aufweisen, mit denen der Schlauchabschnitt zugleich unter Dichtwirkung auf der Leitung festgelegt ist. Diese Dichtwirkung ist eine doppelte. Sie dichtet einmal den Aufnahmeraum nach außen ab und zum zweiten den Gasraum im Gehäuse. Es ergibt sich damit eine besonders einfache Ausführungsform, die aber sehr wirksam ist.

Zusätzlich kann die flüssigkeitdurchströmte Leitung auf ihrer dem Erreger der Druckschwankungen abgekehrten Seite des Gehäuses eine Drosselstelle aufweisen, wodurch die dämpfende Wirkung verbessert wird. Für eine solche Drosselstelle bieten sich dem Fachmann verschiedene Realisierungsmöglichkeiten an, beispielsweise eine gestufte Durchmesserveränderung in der Leitung, die beispielsweise durch einen einfachen Preßvorgang angebracht werden kann. Es ist aber auch möglich, in der Leitung eine Blende oder eine sonstige Armatur, beispielsweise einen Kugelhahn, einzusetzen, über die dann eine variable Drosselstelle geschaffen ist.

Das Gehäuse kann auf seiner Außenseite mit Kühlrippen versehen sein. Dies ist in vielen Fällen notwendig, bei denen eine dauernde Dämpfungswirkung erzielt wird. Dabei entsteht Wärme, die nach außen abgeleitet werden muß.

Die Durchbrechungen in der flüssigkeitsdurchströmten Leitung sind zweckmäßig als kreisrunde Bohrungen ausgebildet, die zusätzliche angephast sein können, damit durch die fortwährenden Bewegungen das Material des Schlauchabschnitts nicht beeinträchtigt wird. Kreisrunde Durchbrechungen sind dabei schlitzartigen Ausführungsformen vorzuziehen, weil die Abstützung über den freien Durchschnittsquerschnitt dieser Durchbrechungen hierbei am günstigsten ist.

Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung, teilweise geschnitten,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung, teilweise geschnitten,

Fig. 3 die vergrößerte Darstellung einer Durchbrechung,

Fig. 4 eine ähnlich aufgebaute Vorrichtung wie Fig. 1, jedoch mit einem Einsatzteil,

Fig. 5 die Vorrichtung mit einem anderen Einsatzteil,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 7 eine Vorrichtung mit drei Gasräumen unter unterschieden Drucken,

Fig. 8 eine Ausführungsform mit einer beweglichen Wand aus zwei Teilen und

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist auf eine starre Leitung 1 aufgesetzt, die als Metallrohr ausgebildet ist. Die Leitung 1 ist auf einem zugeordneten Bereich ihrer Länge mit Durchbrechungen 2 versehen, die über den Umfang der Leitung 1 und über einen gewissen Längenbereich verteilt angeordnet sind. Die Verteilung in Umfangsrichtung ist regelmäßig, die Verteilung in axialer Richtung kann regelmäßig oder unregelmäßig sein. Die Durchbrechungen 2 sind in aller Regel als kreisrunde Bohrungen ausgeführt. Ein weiterer wesentlicher Bestandteil der Vorrichtung ist ein Gehäuse 3, welches einen mittleren zylindrischen Teil 4, schrägverlaufende Stirnwandungen 5 und eingezogene Bereiche 6 aufweisen kann, die gegenüber dem zylindrischen Teil 4 im Durchmesser entsprechend reduziert sind. Die Ausbildung des Gehäuses 3 kann einteilig als Vollschale oder aber auch zwei- oder mehrteilig in Halbschalenbauart realisiert sein. Am äußeren Umfang des zylindrischen Teils 4 des Gehäuses 3 können Kühlrippen 7 angeordnet sein, die der Wärmeabfuhr nach außen dienen. Zwischen Gehäuse 3 und der äußeren Oberfläche der Leitung 1 ist als elastische Wand ein Schlauchabschnitt 8 vorgesehen, der zumindest in nicht-wirksamer Stellung ganzflächig auf der Oberfläche der Leitung 1 anliegt und dabei auch die Durchbrechungen 2 nach außen abdeckt. Dieser Schlauchabschnitt 8 ist in seinem Durchmesser auf die eingezogenen Bereiche 6 des Gehäuses 3 abgestimmt, daß nach der Montage in den Endbereichen eine entsprechende Abdichtwirkung erreicht ist. Insbesondere bei Halbschalenbauart können die eingezogenen Bereiche 6 von einem nur angedeuteten Spannband 9 umschlossen sein. Damit wird gleichzeitig die Lage der Vorrichtung bzw. des Gehäuses 3 auf der Leitung 1 fixiert.

Durch diese Vorrichtung wird ein Druckspeicher 10 gebildet, dessen Raum durch den Schlauchabschnitt 8 in einen Gasraum 11 und einen Aufnahmeraum 12 unterteilt wird. Der Aufnahmeraum 12 bildet sich erst während der Funktion, d.h. während die Vorrichtung ihre Dämpfungswirkung ausübt. Im Gehäuse 3 ist ein Füllventil 13 vorgesehen, über welches der Gasraum 11 mit dem gewünschten Gas, beispielsweise Luft oder Stickstoff, bis zu dem vorgesehenen Druck befüllt wird. Dieser Druck ist an den jeweiligen Anwendungsfall angepaßt und zwar derart, daß der Druck im Gasraum 11 den normalen Betriebsdruck des Mediums, welches durch die Leitung 1 geleitet wird, übersteigt oder zumindest erreicht. Damit ist sichergestellt, daß während des Auftretens normaler Betriebsdrücke der Aufnahmeraum 12 gleichsam verschwunden ist, weil sich der Schlauchabschnitt 8 unmittelbar an den Außenumfang der Leitung 1 anlegt. Treten dagegen Druckspitzen im Medium in der Leitung 1 auf, so tritt die Vorrichtung zur Dämpfung in Tätigkeit. Aus dem Innenraum 14 der Leitung 1 kann Flüssigkeit durch die Durchbrechungen 2 in Richtung auf den Schlauchabschnitt 8 übertreten, so daß entsprechende Volumina in dem sich dann bildenden Aufnahmeraum 12 oder mehreren Aufnahmeräumen kurzfristig aufgenommen wird, wobei eine entsprechende Kompression des Gasraums 11 erfolgt. Nach dem Verschwinden des überhöhten Drucks wird die Flüssigkeit aus dem Aufnahmeraum 12 durch die Durchbrechungen 2 wieder zurück in den Innenraum 14 der Leitung 1 geschoben. Auf diese Art und Weise werden Pulsationen gedämpft. Druckspitzen werden abgebaut, gleichgültig, an welcher Stelle der Leitung diese erhöhten Drucke ursächlich auftreten. Insbesondere kann dies auf der Seite der Pumpe, aber auch auf der Seite des Verbrauchers geschehen.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung ist an sich ähnlich aufgebaut wie die Vorrichtung nach Fig. 1. Das Gehäuse 3 verläuft in seinem mittleren Teil 4 jedoch nicht mehr zylindrisch, sondern konisch, so daß der Gasraum 11 über die axiale Erstreckung des Gehäuses 3 unterschiedliches Volumen bekommt. In Zuordnung dazu können die Durchbrechungen 2 über die Länge verteilt unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Diese unterschiedliche Anordnung und Ausbildung kann kontinuierlich in Längsrichtung variieren, oder, wie dargestellt, bereichsweise. Es sind hier drei unterschiedliche Bereiche gebildet, in denen die Durchbrechungen 2 jeweils unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Die größten Löcher sind dort angeordnet, wo auch der Gasraum 11 sein größtes Volumen besitzt. Der Schlauchabschnitt 8 besitzt hier über seine Länge konstante Durchmesser.

Fig. 3 zeigt eine einzelne Durchbrechung 2 in der Wandung der Leitung 1. Auf dem äußeren Umfang, also an der Seite, an welcher der Schlauchabschnitt 8 anliegt, kann eine Phase 15, eine Abrundung o. dgl. vorgesehen sein, damit bei entsprechenden Bewegungen des Schlauchabschnitts 8 keine Verletzung des elastischen Materials eintritt. Dies ist bei sämtlichen Ausführungsformen und Gestaltungen der Durchbrechungen 2 sinnvoll.

Die Ausbildung nach Fig. 4 zeigt eine weitere Möglichkeit, die Dämpfungseigenschaften breitbandiger zu gestalten und an die Anwendungsfälle anzupassen. In dem Gasraum 11 des Druckspeichers 10 ist hier ein Einsatzteil 16, welches zweckmäßig als Kunststoffspritzteil hergestellt wird, eingesetzt und welches die ersichtliche Formgebung aufweist. Damit wird der Querschnitt das Gasraums 11 über die Länge der Vorrichtung variiert und es ergibt sich eine über die Länge unterschiedliche Dämpfungscharakteristik selbst dann, wenn die Durchbrechungen 2 in konstanter Anordnung und mit übereinstimmenden Durchmessern vorgesehen sind. Das Einsatzteil 16 muß nicht die dargestellte Form eines Doppelkegels aufweisen. Auch eine einfach kegelige Ausbildung oder eine sonstige Formgebung in gewählter oder abgestufter Weise ist ohne weiteres möglich. Es ist auch möglich, jeweils identisch ausgebildete Gehäuse 3 mit unterschiedlichen Einsatzteilen 16 zu kombinieren, um eine bessere Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall zu erzielen.

Fig. 5 verdeutlicht den Einsatz eines anderen Einsatzteils 17 an der Stelle, an welcher gemäß Fig. 4 das Einsatzteil 16 untergebracht ist. Das Einsatzteil 17 weist die gewellte Formgebung auf, wobei der Gasraum 11 in eine Mehrzahl von zwar noch zusammenhängenden, jedoch weitgehend getrennten Gasräumen unterteilt ist. Die Unterteilung des Gasraums 11 kann dabei auf die Anordnung der Durchbrechungen 2 in der Leitung 1 entsprechend abgestimmt sein wobei auch hier wiederum die Anordnung über die Länge variieren kann.

Bei der Ausführungsform der Fig. 6 werden zwei weitere Einzelheiten verdeutlicht, die nicht unbedingt in Kombination zueinander zur Anwendung gelangen müssen. Zunächst einmal ist verdeutlicht, daß zwei unterschiedlich große Bereiche geschaffen sind, in denen in übereinstimmender Weise Durchbrechungen 2 übereinstimmenden Durchmessers und übereinstimmender Anordnung vorgesehen sind. In einem kleineren Teilbereich sind zusätzlich im Durchmesser größere Durchbrechungen 18 vorgesehen, so daß in diesem Bereich der freie Verbindungsquerschnitt zwischen dem Innenraum 14 und dem sich bildenden Aufnahmeraum 12 erheblich vergrößert ist. Die andere Einzelheit besteht darin, daß innerhalb der Leitung 1 eine Drosselstelle 19 gebildet ist, die im einfachsten Fall durch eine Querschnittsverengung gebildet sein kann. Anstelle der Querschnittsverengung kann auch ein Kugelhahn, eine Blende oder ein anderes Hindernis eingebaut sein, durch welches letztendlich der freie Querschnitt in der Leitung 1 eingeengt wird. Durch einen Pfeil 20 ist die Richtung angegeben, von der die Pulsation, von einer Störstelle verursacht, auf die Vorrichtung zur Dämpfung der Druckschwingung zuläuft. Diese Richtung muß nicht unbedingt mit der Durchflußrichtung der Flüssigkeit durch die Leitung 1 übereinstimmen.

Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform weist zunächst die Besonderheit auf, daß die Durchbrechungen 2 nicht axial durchgehend vorgesehen sind, sondern bereichsweise voneinander abgesetzt sind. In Zuordnung dazu weist der zylindrische Teil 4 des Gehäuses 3 Trennwände 21 auf, in welchen schematisch angedeutete Druckminderventile 22 untergebracht sind. Je nach der an jedem Druckminderventil 22 einstellbaren Druckstufe werden in den Teilgasräumen 23, 24, 25 bei Füllung über das Füllventil 13 unterschiedlich hohe Drucke aufgebaut, wobei natürlich in dem Teilgasraum 25 der kleinste Druck herrscht. Auch diese Möglichkeit führt zu einem breitbandigeren Verhalten. Da die Druckminderventile 22 einstellbar sind, ist auch noch nach der Herstellung eine Anpassung an jeweiligen Anwendungsfall möglich, ganz abgesehen davon, daß das Füllventil 13 auch einen unterschiedlich hohen Fülldruck ermöglicht.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 8 ist der Schlauchabschnitt 8 von einem weiteren Formteil 26 aus gummielastischem Material umgeben, welches auf den Schlauchabschnitt 8 aufgeschoben ist. Mit einem solchen Formteil wird einerseits erreicht, daß die Dehneigenschaften der beweglichen Wand, die sich jetzt aus dem Schlauchabschnitt 8 und dem Formteil 26 zusammensetzt, über die Länge des Gehäuses variiert sind. Gleichzeitig findet eine Variation des Querschnitts des Gasraums 11 des Druckspeichers 10 über die Länge statt. Das Formteil 26 erfüllt hier also zwei Funktionen. Es versteht sich, daß die Durchbrechungen 2 auf die verschiedenen, schon beschriebenen Anordnungsweisen vorgesehen sein können.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 ist der Schlauchabschnitt 8 auf einem Teil seiner axialen Länge durch einen weiteren Schlauchabschnitt 27 umgeben, so daß hier ein Bereich geschaffen ist, in welchem durch die doppelte Ausführung die bewegliche Wand andere Eigenschaften aufweist als in dem Bereich, in welchem nur der Schlauchabschnitt 8 vorgesehen ist. Die Kühlrippen 7 sind hier in Form von spitz zulaufenden, dünnquerschnittigen Lamellen am zylindrischen Teil 4 des Gehäuses 3 vorgesehen.

Bezugszeichenliste:

 1 = Leitung
 2 = Durchbrechung
 3 = Gehäuse
 4 = Teil
 5 = Stirnwandung
 6 = Bereich
 7 = Kühlrippe
 8 = Schlauchabschnitt
 9 = Spannband
10 = Druckspeicher
11 = Gasraum
12 = Aufnahmeraum
13 = Füllventil
14 = Innenraum
15 = Phase
16 = Einsatzteil
17 = Einsatzteil
18 = Durchbrechung
19 = Drosselstelle
20 = Pfeil
21 = Trennwand
22 = Druckminderventil
23 = Teilgasraum
24 = Teilgasraum
25 = Teilgasraum
26 = Formteil
27 = Schlauchabschnitt

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Dämpfung von Druckschwankungen in flüssigkeitsdurchströmten, weitgehend starren Leitungen, mit einem Gehäuse, in welchem ein über ein Füllventil mit Gas befüllbarer Druckspeicher vorgesehen ist, dessen Gasraum von einem Aufnahmeraum für Flüssigkeit aus der Leitung durch eine bewegliche Wand aus elastisch-nachgiebigem Material getrennt ist, wobei der Aufnahmeraum über eine Verbindungsleitung mit dem Innenraum der flüssigkeitsdurchströmten Leitung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) eine in Richtung der Leitung (1) gestreckte, die Leitung umfangsmäßig umgebende Gestalt aufweist, daß als bewegliche Wand ein den Umfang der Leitung (1) bereichsweise umschließender Schlauchabschnitt (8, 27) vorgesehen ist, und daß die Verbindungsleitung zwischen Innenraum (14) der Leitung (1) und dem Aufnahmeraum (12) aus einer Vielzahl über den Umfang der Leitung (1) in dem von dem Schlauchabschnitt (8) umschlossenen Bereich angeordneter Durchbrechungen (2, 18) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasraum (11) einen sich in Richtung der flüssigkeitsdurchströmten Leitung (1) ändernden Querschnitt aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (2, 18) in der flüssigkeitsdurchströmten Leitung (1) in Richtung der Leitung mit sich änderndem freien Querschnitt angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Durchbrechungen (2, 18) abdeckende Schlauchabschnitt (8, 26, 27) in Richtung der Leitung (1) eine sich ändernde Wandstärke aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beeinflussung des sich in Richtung der Leitung (1) ändernden Querschnitts des Gasraums (11) in einem zylindrischen Gehäuse (3) Einsatzteile (16, 17, 26), insbesondere als Formteile aus Kunststoff, vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (3) axial hintereinander mehrere durch Trennwände (21) gebildete Gasräume (23, 24, 25) vorgesehen sind, die Überdruckminderventile (22) in den Trennwänden (21) aneinander angeschlossen sind.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) beidendig eingezogene Bereiche (6) aufweist, mit denen der Schlauchabschnitt (8) zugleich unter Dichtwirkung auf der Leitung (1) festgelegt ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigkeitsdurchströmte Leitung (1) auf ihrer dem Erreger der Druckschwankungen abgekehrten Seite des Gehäuses (3) eine Drosselstelle (19) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) auf seiner Außenseite mit Kühlrippen (7) versehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (2) als kreisrunde Bohrungen ausgebildet sind.