EP0379718A2 - Vorrichtung und Verfahren zum Bewegen von Strömungsmedien - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Bewegen von Strömungsmedien Download PDF

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EP0379718A2
EP0379718A2 EP89123724A EP89123724A EP0379718A2 EP 0379718 A2 EP0379718 A2 EP 0379718A2 EP 89123724 A EP89123724 A EP 89123724A EP 89123724 A EP89123724 A EP 89123724A EP 0379718 A2 EP0379718 A2 EP 0379718A2
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EP
European Patent Office
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pump
pulsation
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delivery line
valve
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EP89123724A
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Joachim Dipl.-Ing. Wegener
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Allweiler GmbH
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Allweiler AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B11/00—Equalisation of pulses, e.g. by use of air vessels; Counteracting cavitation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/008—Reduction of noise or vibration

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for moving flow media, in particular liquids, in a delivery line by means of a pump.
  • the inventor has set himself the goal of reducing the pressure differences in the pump pulsation.
  • Active damping of the pressure pulsation is achieved by generating a counter-pressure pulsation of the same size, but offset by 180 ° C; the resulting pulsation is kept as small as possible.
  • the pressure peaks of the pressure pulsation are cut off by a piezo-controlled valve.
  • Flow medium is brought from a container 10 to a consumer 16 by a pump 12 through a delivery line 14.
  • the pump 12 is followed by a branch line 18 of the delivery line 14, which leads to a piezo back pressure generator 20 in FIG. 1. This is followed via electrical lines 22, 23, a controller 24 to which a transducer 26 with an electrical output signal connects. After the latter, the line 18 a leads back to the delivery line 14.
  • FIG. 2 shows the pressure difference .DELTA.p over time t in pump pulsation A and back pressure pulsation B of the piezo back pressure generator 20.
  • the resulting pulsation is designated by C.
  • 1, 2 illustrate the active damping of the pressure pulsation A by generating a counter-pressure pulsation B of the same size but offset by 180 °, so that the resulting pulsation C is kept as small as possible.
  • the back pressure pulsation B is generated with the aid of the piezo-controlled element 20.
  • the branch line 18 leads to a valve 21 which is controlled by a piezo element and which is connected to a reservoir 11.
  • the pump pulsation a is reduced by cutting off pressure peaks through that piezo-controlled valve 21.
  • the area y is that without the use of the valve 21, which produces the described effect in the area Z.

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Bewegen von Strömungsmedien, insbesondere Flüssigkeiten, in einer Förderleitung mittels einer Pumpe soll eine Verminderung der Druckunterschiede bei der Pumpenpulsation ermöglichen. Hierzu ist in einer Zweigleitung (18) der Förderleitung (14) ein Piezo-Gegendruckerzeuger (20) angeordnet oder ein mit einem Piezoelement gesteuertes Ventil (21). Letzteres kann an ein Flüssigkeitsreservoir (11) oder an die Saugleitung (12) angeschlossen sein.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bewegen von Strömmungsmedien, insbesondere von Flüssigkeiten, in einer Förder­leitung mittels einer Pumpe.
  • Der Erfinder hat sich zum Ziel gesetzt, eine Verminderung der Druckunterschiede bei der Pumpenpulsation zu erreichen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Anwendung des an sich bekannten Piezo-Effektes entsprechend den alternativen Maßgaben der Ansprüche 1 und 2 bzw. 8 und 9.
  • Eine aktive Dämpfung der Druckpulsation wird durch die Erzeugung einer gleichgroßen, aber um 180°C versetzten Gegendruckpulsation erreicht; die resultierende Pulsation wird möglichst klein gehalten.
  • Nach einem anderen Lösungsweg werden die Druckspitzen der Druckpulsation durch ein Piezo-gesteuertes Ventil abgeschnitten.
  • Weitere Vorteile, Merkmale un Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
    • Fig. 1, 3 jeweils schematisiert erfindungsgemäße Anordnungen;
    • Fig. 2, 4: Diagramme dazu bezüglich der jeweils erreichten Pulsation.
  • Aus einem Behälter 10 wird mittels einer Pumpe 12 durch eine Förderleitung 14 Strömungsmedium zu einem Verbraucher 16 gebracht.
  • Der Pumpe 12 ist eine Zweigleitung 18 der Förderleitung 14 nachgeordnet, die in Fig. 1 zu einem Piezo-Gegendruckerzeuger 20 führt. Diesem ist über elektrische Leitungen 22, 23 ein Regler 24 nachgeschaltet, an den ein Meßwertaufnehmer 26 mit elektrischem Ausgangssignal anschließt. Nach letzterem führt die Leitung 18a zur Förderleitung 14 zurück.
  • Das Diagramm der Fig. 2 zeigt die Druckdifferenz Δ p über der Zeit t bei der Pumpenpulsation A und der Gegendruckpulsation B des Piezo-Gegendruckerzeugers 20. Die resultierende Pulsation ist mit C bezeichnet.
  • Die Fig. 1, 2 veranschaulichen die aktive Dämpfung der Druckpulsation A durch die Erzeugung einer gleichgroßen, aber um 180° versetzten Gegendruckpulsation B, so daß die resultierende Pulsation C möglichst klein gehalten wird. Die Gegendruckpulsation B wird mit Hilfe des Piezo-gesteuerten Elementes 20 erzeugt.
  • Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3, 4 führt die Zweigleitung 18 zu einem durch ein Piezoelement gesteuerten Ventil 21, das an ein Reservoir 11 angeschlossen ist. Hier wird die Pumpenpulsation a dadurch gemindert, daß Druckspitzen durch jenes piezo-gesteuerte Ventil 21 abgeschnitten werden.
  • In Fig. 4 ist der Bereich y jener ohne Einsatz des Ventils 21, welches im Bereich Z die beschriebene Wirkung erzeugt.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Bewegen von Strömungsmedien, insbesondere Flüssigkeiten, in einer Förderleitung mittels einer Pumpe,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer Zweigleitung (18) der Förderleitung (14) ein Piezo-Gegendruckerzeuger (20) angeordnet ist.
2. Vorrichtung zum Bewegen von Strömungsmedien, insbesondere Flüssigkeiten, in einer Förderleitung mittels einer Pumpe, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Zweigleitung (18) der Förderleitung (14) ein mit einem Piezoelement gesteuertes Ventil (21) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (21) an ein Flüssigkeitsreservoir (11) angeschlossen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (21) an die Saugleitung der Pumpe (12) angeschlossen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweigleitung (18) der Pumpe (12) nachgeschaltet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zweigleitung (18) dem Piezoelement (20, 21) ein Regler (24) mit Meßwertaufnehmer (26) nachgeschaltet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Meßwertaufnehmer (26) mit elektrischem Ausgangssignal.
8. Verfahren zum Bewegen von Strömungsmedien, insbesondere Flüssigkeiten, in einer Förderleitung, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Gegendruck erzeugenden Piezoelementes eine um 180°C versetzte Gegendruckpulsation gleicher Größe zur Pumpenpulsation erzeugt und eine Dämpfung durch eine resultierende Pulsation durchgeführt wird.
9. Verfahren zum Bewegen von Strömungsmedien, insbesondere von Flüssigkeiten, in einer Förderleitung, dadurch gekennzeichnet, daß Druckspitzen der Pumpenpulsation durch ein von einem Piezoelement gesteuertes Ventil abgeschnitten werden.
EP19890123724 1988-12-28 1989-12-22 Vorrichtung und Verfahren zum Bewegen von Strömungsmedien Withdrawn EP0379718A3 (de)

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EP0379718A3 EP0379718A3 (de) 1990-11-22

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DE3844059A1 (de) 1990-08-30

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