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Dämpfungsvorrichtung für hydraulische oder pneumatische Steuerimpulsleitungen
eines Druckaüzeige- oder Regelgerätes In@hydraulischen und,-pneumatischen Druckanlagen
ist der Druck in den Leitungen bekanntlich niemals vollkommen konstant, sondern
ist im allgemeinen erheblichen Schwankungen ausgesetzt, insbesondere dann, wenn
als Pumpen bzw. Kompressoren Kolbenmaschinen verwendet werden.
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Will man in derartigen Anlagen in Abhängigkeit des mittleren Druckes
steuern, so sind in die Steuerleitungen zweckmäßig mehrere Drosselscheiben o. dgl.
einzubauen. Hiermit werden die Druckunterschiede im wesentlichen ausgeglichen, so
daß an sich ein ziemlich brauchbarer Steuerdruck erzielbar ist. Die Anordnung von
mehreren Drosselscheiben hat indessen den Nachteil, daß das ganze System zu träge
wird, d. h. daß die Steuerungs- bzw. Meßeinrichtung erst mit einer erheblichen Verzögerung
wirksam wird. Eine derartige Einrichtung ist daher zu unempfindlich und wird aus
diesem Grunde den heutigen Anforderungen nicht gerecht.
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Man kann die Druckschwankungen auch mit Hilfe von Speichern mildern,
die unmittelbar in oder an die Hauptleitung gelegt werden; eine solche Anordnung
ist jedoch wegen der erforderlichen Größe, insbesondere bei Niederdruckgasleitungen,
außerordentlich kostspielig und daher häufig wirtschaftlich nicht ausführbar.
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Es ist ferner bekannt, in die Impulsleitung eine raumveränderliche
Kammer einzuschalten durch welche das Impulsmittel hindurch mußbevor es in das Anzeige-
oder Regelgerät ein tritt. Durch diese Einrichtung läßt sich eine wirksame Dämpfung
der im Impulsmittel auftretenden Stöße nicht erzielen. Die Impulswelle kann nämlich
ungehindert durch die raumveränderliche Kammer zu dem Anzeige-oder Regelgerät strömen.
Handelt es sich beispielsweise um die Anlage eines Kolbenkompressors oder einer
Kolbenpumpe, so wird bei jedem Hub des Kolbens das geförderte Medium aus der Kammer
heraus- und in diese wieder hineinströmen. Infolgedessen wird z. B. bei einem Anzeigegerät
die Anzeigenadel mit der Frequenz des Kolbenhubes vibrieren, so däß eine genaue
Ablesung nicht möglich ist.
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Verwendet man, wie es weiterhin bekannt ist, an Stelle einer raumveränderlichen
Kammer eine feste Kammer, beispielsweise einen Druckspeicher, und schaltet vor diese
eine Drosselstrecke, so erhält man an sich zwar einen brauchbaren Steuerdruck. Es
besteht aber der Nachteil, daß insbesondere bei Niederdruckgasanlagen große Räume
erforderlich sind, wenn man die Druckschwankungen einigermaßen ausgleichen will.
Außerdem wird das ganze System zu träge, so daß die Einrichtung unempfindlich und
daher, ebenfalls nicht brauchbar ist.
Man hat außerdem schon versucht,
die im Impulsmittel auftretenden Druckstöße dadurch zu beseitigen, daß man in die
Impulsleitung eine aus mehreren übereinander gelagerten Membranen gebildete Dämpfungsvorrichtung
einschaltet. Die Membranen sind mit gegeneinander versetzten kleinen Bohrungen versehen,
durch welche sich das Impulsmittel hindurchzwängen muß. Dabei sollen die Membranen
bei Eintritt einer Druckwelle ausschwingen und infolge ihrer Elastizitätwiederzurückgehen.
DieseEinrichtung hat den Nachteil, daß die Elastizität der einzelnen Membranen der
Größe der anfallenden Druckwellen angepaßt sein muß, da andernfalls das angestrebte
Ausschwingen der Membranen nicht eintritt. Da die Druckwellen erfahrungsgemäß aber
niemals gleich groß sind, vermag die Einrichtung die gewünschte Wirkung nicht zu
erreichen.
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Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Einrichtungen
dadurch, daß man die hinter einer Drosselstrecke angeordnete Dämpfungskammer in
an sich bekannter Weise raumveränderlich gestaltet, und zwar derart, daß sie bei
jeder Druckwelle vergrößert wird. Man erzielt auf diese Weise in der raumveränderlichen
Kammer sogleich. einen mittleren Druck mit praktisch sehrgeringen Schwankungen,
so daß das nachgeschaltete Anzeige- bzw. Regelgerät keine schädlichen Schwingungen
mehr aufweist.
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Die raumveränderliche Kammer wird dabei vorteilhaft von mehreren Membranen
gebildet, die unter einstellbarem Federdruck stehen. So ist es möglich, den Steuerdruck
beliebig einzustellen.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Mit a ist die Hauptleitung bezeichnet, die beispielsweise zu einem
Kolbenkompressor führt. Diese Hauptleitung steht durch die Steuerleitung h mit der
raumveränderlichen Kammer e in Verbindung, die wiederum durch die Verbindungsleitung
k mit einem Anzeige- oder Regelgerät b verbunden ist. In der Steuerleitung h ist
an der Eintrittsstelle in die Kammer e eine Drosselscheibe i vorgesehen.
Die beweglichen Teile der Kammer e werden von zwei Membranen d und dl gebildet,
welche in dem Gehäuse c eingespannt sind. Auf die beiden Membranen wirken von außen
zwei Spiralfedern f1, f, deren Federkraft durch eine Verstellung der Schrauben g1,
g2 einstellbar ist.
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Die in der Hauptleitung a auftretenden Druckschwänkungen werden bei
der gezeigten Dämpfungsvorrichtung zunächst in der Drosselscheibe i schon ein wenig
ausgeglichen. Ein vollkommener .Ausgleich findet jedoch erst in der Kammer e statt,
in der sich sogleich ein mittlerer Druck mit praktisch nur sehr geringen Schwankungen
einstellt, so daß das AnzeigeoderRegelgerät b keine schädlichen Schwingungen mehr
aufweist. Soll in Abhängigkeit von bestimmten Druckgrenzen geschaltet werden, so
genügt ein Federdiagramm, das nur um einen gewissen Sicherheitsbetrag größer ist.
Man kann dann bei gegebenem Gesamthub der Kammer die Belastungslinie sehr flach
legen und erhält so einen sehr weitgehenden Ausgleich.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Die raumveränderliche Kammer kann natürlich auch von einem Zylinder
mit einem Kolben gebildet werden. Ebenso ist es für die Erfindung ohne Bedeutung,
ob die Kammer von einer oder mehreren Membranen gebildet wird. Ferner kann natürlich
auch an Stelle der Federbelastung eine Belastung irgendwelcher anderer Art, z. B.
eine Gewichtsbelastung oder auch eine hydraulische Belastung, treten, indem z. B.
in dem letztgenannten Falle das Gehäuse c der raumveränderlichen Kammer an eine
Normaldruckleitung angeschlossen wird, deren Druck nur wenig pulsiert.