DE2239618C2 - Schwingungsdämpfer für hydraulische Anlagen - Google Patents

Schwingungsdämpfer für hydraulische Anlagen

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Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer für hydraulische Anlagen, der entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs I ausgebildet ist.
Aus der GP-PS 8 35 975 oder der US-PS 26 09 001 Ist ein Schwingungsdämpfer der gattungsgemäßen Art bekannt. Mit Hilfe eines solchen Schwingungsdämpfers werden die durch das Fluid erzeugten Schwingungen gedämpft, das in dem Rohr zwischen den mit der Anlage verbundenen Anschlüssen zirkuliert. Das Fluldum strömt durch die durchlässige Wand des Rohres, um die durch das Fluldum erzeugten Schwingungen zu dämpfen. Beim Durchgang des Fluldums durch die durchlässige Wand des Rohres werden die Schwingungen übertraaen. so daß sich die Schwingungsfrequenz und auch die
" Fluidgeschwindigkeit im Bereich des Durchgangs durch
die durchlässige Wand des Rohrs erhöhen. Hierdurch bedingt wird das Schwingungsdämpfende Rohr erwärmt, worunter das Schwingungsdämpfungsverhalten des Schwingungsdämpfers leidet.
Aus der US-PS 22 78 688 ist ein Akkumulator bzw. Sammler bekannt, bei dem keine Fluidzirkulation in seinem Rohr auftritt, da nur ein einziger Flüssigkeitsanschluß und ein axial entgegengesetzt angeordnetes Gasventil vorgesehen sind.
Aus der US-PS 26 25 235 ist ein Schalldämpfer für einen Auspufftopf bekannt, der eine Vielzahl von seitlich verlaufenden Schlitzen hat, die von elastischen Stegen begrenzt werden.
Ferner ist aus der DE-PS 6 83 936 ein federbetriebener Drucksammler oder ein mit Druckluft betriebener Drucksammler bekannt, der einen Windkessel bildet. Ein solcher Sammler hat wie üblich einen einzigen Anlagenanschluß und wird nicht von einem Fluid wie bei einem Schwingungsdämpfer der gattungsgemäßen Art durchströmt. Auch ist bei einem solchen Sammler keine nachgiebige blasenförmlge Trennung vorhanden. Der Sammler weist zwar einen beweglichen konischen Nagelkörper auf, der aber lediglich dazu bestimmt ist, den Durchtrittquerschnitt variabel zu gestalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungsdämpfer für hydraulische Anlagen der gattungsgemäßen Art dcxart weiterzubilden, daß das durchgeleitete und zu dämpfende Fluidum im Bereich des durchlässigen Rohres derart durch das durchlässige Rohr hindurch und in den Bereich der flexiblen Trennwand und wieder aus dieser heraus in den Bereich des durchlässigen Rohres zurückgeleitet wird, daß der Dämpfer auch für Schwingungen hoher Frequenz und bei Erwärmung und Wärmedehnung des Rohrs funktionsfähig ist und eine gute Schwingungsdämpfung erbringt.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 1 bei einem Schwingungsdämpfer der gattungsgemäßen Art gelöst.
Bei der Erfindung ist eine Ablenkeinrichtung bzw. ein Verschluß im Längsdurchgang des durchlässigen Rohres vorgesehen, so daß das Fluidum die durchlässige Wand des Rohres zweimal durchströmt. Hierdurch erhält man mit Hilfe der Ablenkeinrichtung eine erwünschte
*5 Zwangsführung des Fluidums, das an zwei verschiedenen Stellen die durchlässige Wand des Rohres durchströmt, so daß man selbst bei Schwingungen hoher Frequenz eine gute Schwingungsdämpfung erhält. Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer ist daher überrasehend wirkungsvoll.
Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen wiedergegeben.
Bei der Auslegung des Schwingungsdämpfers nach Anspruch 2 wird ein leichter Ein- und Ausbau des durchlässigen Rohres ermöglicht, um beispielsweise die Ablenkeinrichtung bzw. den Verschluß an eine andere Stelle zu versetzen.
Beim Schwingungsdämpfer nach Anspruch 5 Ist eine lösbare Befestigung für die Ablenkeinrichtung bzw. den Verschluß angegeben. Hierdurch kann die Ablenkeinrichtung bzw. der Verschluß leicht und schnell im Längsdurchgang des Rohres entsprechend den Erfordernissen versetzt werden. Durch eine solche Versetzung kann die Resonanzerscheinung im Schwingungsdämpfer unterdrückt werden, so daß man eine Schwingungsdämpfung auch bei sehr hohen Frequenzen erreicht, die beispielsweise in der Größenordnung von 300 bis 400 Hz liegen.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispie! der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Eis zeigt
Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines Schwingungsdämpfers für hydraulische Anlagen und
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des Schwingungsdämpfers in Teilschnittdarstellung zur Verdeutlichung der Ausbildung der Verbindungen im Bereich der Anschlüsse.
Nach den Fig. 1 und 2 weist ein Schwingungsdämpfer für hydraulische Anlagen eine starre Außenhülle IO in Form einer länglichen, zylindrischen Flasche mit zwei halbkugelförmigen Enden auf, in der zwei gegenüberliegende Öffnungen Ho und 116 gleichen Durchmessers vorgesehen sind, deren Achsen auf einer Linie liegen. In jede Öffnung Πα, 116 ist ein Anschluß 12α und 126 zur Verbindung des Schwingungsdämpfers mit der hydraulischen Anlage eingebaut. Nach den Fig. 1 und 2 sind die Anschlüsse 12a, 126 mit einem Innengewinde 13 versehen, um den Schwingungsdämpfer an die Leitungen der hydraulischen Anlage (nicht gezeigt) anzuschließen.
Jeder Anschluß 12α oder 126 ist in die jeweilige Öffnung Ho oder 116 mit einem steifen Ring 14 eingebaut, welcher diametral geteilt und kraftschlüssi? mit einem ungeteilten elastischen Ring 15 verbunden ist. Dank der diametralen Teilung des Ringes 14 lassen sich die Bauteile 14, 15 als Einheit in der Form einführen, daß sie in die Öffnung 11a oder 116 hineingebogen werden. Die Anordnung mit dem Ring 14 stützt sich bei 16 auf der Innenseite der Außenhülle 10 um die Öffnung herum ab, da sie sich nach dem Einführen zurückstellt. Der Anschluß 12o oder 126, der vorher in den Innenraum der Außenhülle 10 eingebracht wurde, wird dann nach außen geführt, wobei er bei 17 in den Ring 14 so eingeschoben wird, daß ein Hals 18 des Anschlusses 12a, 126 bei 19 an den Ring 16 anliegt.
Der Anschluß 12a oder 126 ist so bei 17 zentriert und bei 19, 16 in Außenrichtung festgehalten. In Innenrichtung ist zur Festlegung eine Mutter 20 vorgesehen, welche auf ein Außengewinde 21 des Anschlusses 12a oder 126 aufgeschraubt ist und einen Ring 22 gegen die Außenhülle 10 drückt. Der Anschluß 12α oder 126 ist so in allen Richtungen fest mit der Außenhülle 10 verbunden.
Der Anschluß 12a oder 126 wird in die jeweilige Öffnung 11a oder 116 unter Verwendung von Dichtungen eingebaut, welche zwei getrennte torische Verbindungstelle 23 uiid 24 aufweisen. Die Dic.itung 23 wird einerseits radial zwischen der Außenhülle 10 und dem Anschluß 12a oder 126 eingeschoben und andererseits axial zwischen eine Schrägauflage 25 des Ringes und eine Scheibe 26 neben dem King 14.
Die Dichtung 24 wird in eine Kehle 27 des Rings 22 eingelegt und stützt sich axial auf einer flachen Auflage 28 um die Öffnung 11a und 116 herum ab.
Unabhängig von der Dehnung der Außenhülle und der anderen Teile Ist so eine Abdichtung in axialer Richtung durch die Dichtung 23 dank der Schrägauflage 25 und in radialer Richtung durch die Dichtung 24 dank der flachen Auflage 28 sichergestellt.
Eine nachgiebige blasenförmlge Trennung 30, beispielsweise aus einem dehnbaren Material, erstreckt sich Im Innern der starren Außenhülle 10 und unterteilt das Innere der Außenhülle 10 in einen Innenraum 31 und einen Außenraum 32 mit variablen Volumina. Ein dritter Anschluß 33 ist an der Außenhülle 10 vorgesehen und steht mit dem Auitenraum 32 zur Schwingungsdämpfung in Verbindung. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der dritte Anschluß 33 ein Ciaseinblasventil 33. das den Außenraum 32 mit einem unter Druck stehenden Gas versorgt und einen vorgestimmten Gasdruck aufrechterhält. Alternativ läßt sich der Anschluß 33 mit einem Flüssigkeitsraum eines Druckakkumulators verbinden.
Die nachgiebige blasenförmige Trennung 30 weist Mündungen 34a und 346 auf, die einander gegenüberliegen und deren Achsen auf einer Linie liegen. Die Mündungen 34a und 346 sind mit den Anschlüssen 12a und 126 verbunden. Die Trennung 30 umfaßt zwei Teile 30a und 306, welche mit zwei Mündungen 34a und 346 versehen und bei 30c miteinander verbunden sind Zum Zusammenbau wird zweckmäßigerweise Kleber oder Haftmittel verwendet und es ist eine geneigte Verbindungslinie (siehe Fig. 1) vorgesehen.
Die Mündung 34a enthält einen steifen Ring 35a, welcher eine Verstärkung bildet und einen L-förmigen Querschnitt hat und in gleicher Weise enthält die Mündung 346 eine ringförmige Versteifung 356. Der Teil 3Oo der Trennung 30 wird mit dem Versteifungsring 35a und der Teil 306 mit dem Verstärkungsring 356 gegossen.
Der Verstärkungsring 35a bzw. £ftb wird zentriert um eine glatte, zylindrische Aufnahme 3t> einer Muffe 37a oder 376 angeordnet, welche auf der Außenseite der Aufnahme 36 ein Gewinde 38 aufweist, das in das innengewinde 13 einschraubbar ist, und welche auf der Innenseite uer Aufnahme 36 eine flache Schulter 39 und daran anschließend einen Falz 40 und eine konische Auflage 41 hat.
Der Verstärkungsring 35a bzw. 256, zentriert mit Hilfe der Aufnahme 36, wird axial auf der Muffe 37a oder 376 unter Anlage gegen die Schulter 39 mit einer Klammer 42 gehalten. Die Mündung 34a oder 346 ist zwischen dem Verstärkungsring 35a bzw. 356 und dem Falz 40 eingeschlossen. Wenn die Muffe 37a bzw. 376 mit dem Gewinde 38 in das Innengewinde 13 eingeschraubt ist, wird die Mündung 34a bzw. 346 außerdem zwischen dem Verstärkungsring 35a bzw. 356 und dem Hals 18 des Anschlusses 12a, 126 eingeklemmt, so daß ein dichter Abschluß gewahrleistet ist.
Ein axial verlaufendes Rohr 50 weist einen Längsdprehgang 51 zur Verbindung mit den Anschlüssen 12a und 126 und eine durchlässige Seltenwand 52 auf, die eine Vielzahl von Öffnungen 53 aufweist. Die durchlässige Seitenwand 52 ist mittels eines Stapels von Scheiben 54 abgedeckt.
Die Öffnungen 53 und die Zwischenräume zwischen den Scheiben 54 bilden Durchgänge der Seitenwand 52 des Rohrs 50, so daß der Längsdurchgang 51 mit dem Innenraum 31 verbunden ist.
Das Rohr 50 hat ein erstes Ende 55a mit Außengewinde 56, das in tias Innengewinde 13 nach dem Gewindestück 38 der Muffe 37a eingeschraubt wird. Zwischen dem Außengewinde 56 und den Scheiben 54 weist das Rohr 50 eine glatte Auflage 57 auf, die In die Muffe 37o eingeschoben wird.
Das Rohr 50 weist an seinem zweiten Ende 556 keine Gewindeverbindung auf und hat nur eine glatte Auflage 58, die In axialer Richtung In der Muffe 37 frei verschip.blich gelagert ist.
Eine Ablenkeinrichtung bzw. ein Verschluß 60 Ist in dem Lüngsdurchgang 51 des Rohrs 50 angeordnet und bildet dort einen Widerstand, so daß dl?. Anschlüsse Ma und 126 über die durchlässige Seitenwand 52 des Rohrs 50 und mit dem Innenraum 31 der Trennung 30 verbunden sind.
Die Ablenkeinrichtung bzw. der Verschluß 60 lsi Im Längsdurchgang 51 axial mittels eines Stifts 61 versetz-
bar, der in die Öffnungen 53 eingreift. Die Ablenkeinrichtung 60 lädt sich so beliebig in der Mitte des Rohrs 50 oder aber auch an einer außermittigen Stelle anordnen, um verschiedene Druckabfälle oben und unten /u erzeugen, womit Resonanzerscheinungen der Anlage unterdrückt bzw. gedämpft werden. Der Schwingungsdämpfer ermöglicht daher die Dampfung von hochfrequenten Schwingungen, beispielsweise in der Größenordnung von 300 bis 400 Hertz.
Die Teile des Schwingungsdämpfers werden wie folgt zusammengefügt:
Die Teile 30a und 306 der Trennung 30 werden miteinander bei 3Of verklebt, nachdem in die blasenlörmige nachgiebige Trennung 30 Muffen 37« und 376 eingesetzt sind. Jede Muffe 37«. 376 wird dann bei 36 In den Verstärkungsring 35«. 356 eingeschoben und liegt bei 39 an und ist durch die Klammer 42 festgehalten.
Die Baugruppe mit den Bauteilen 30. 37«, 376 wird in die starre Außenhülle 10 über eine der Öffnungen 11« oder 11* eingeführt und der Anschluß 12« wird über die Öffnung 11« der starren Außenhülle 10 eingesetzt. Man bringt durch die Öffnung 11« den geteilten Ring 14 mit dem elastischen Ring 15 ein und schiebt den Anschluß 12« in den Ring 14 Zum Einbau des Anschlusses 12« werden dann die Bauteile 26. 23. 24 angebracht und die Mutter 20 wird festgezogen.
Man schraubt dann die Muffe 37« bei 38 in den Anschluß 12« und die blasenförmige Trennung 30 ist an ihrem ersten Ende festgelegt. Auf ahnliche Weise wird der Anschluß 126 auf der gegenüberliegenden Seile angebracht und die Muffe 376 wird bei 38 in den Anschluß 126 geschraubt. Dann ist die blasenförmige Trennung 30 an beiden Enden fest mit der starren Außenhülle 10 verbunden.
Schließlich schiebt man das Rohr 50 mit den Scheiben 54 und mit der Ableiteinrichtung bzw. dem Verschluß 60 in Fig. 1 von rechts nach links in die starre Außenhülle i0. wobei sein Ende 556 in der Muffe 376 axiai verschiebllch gelagert ist. Das (iewindestück 38 wird in das Innengewinde 13 des Anschlusses 12« eingesetzt.
Um die Scheiben 54 auf das Rohr 50 aulschieben zu
können, wird die Auflage 57 am anderen Ende des Rohrs 50 von einem gesonderten Bauteil 62 gebildet, das mit dem Rohr 50 auf irgendeine Weise. /. U. mittels einer Feststellschraube 63. verbunden ist.
Die starre Außenhülle 10 ist über die Anschlüsse 12« und 126 mit der hydraulischen Anlage verbunden, um ίο Schwingungen zu dämpfen. Durch den Anschluß 38 wird unter Druck stehendes (Jas in den Außenraum 32 eingeleitet. Wenn ein Fluidum. wie eine Flüssigkeit. In der Anlage beispielsweise vom Anschluß 12« zum Anschluß 126 strömt, wird das Fluidum von der Anlage In den Längsdurchgang 51 rechts von der Ablenkeinrichtung bzw. vom Verschluß 60 eingeleitet und gelangt über die Öffnungen 53 und die Zwischenräume zwischen den Scheiben 54 In den Innenraum 31 und gelangt dann links von der Ablenkeinrichtung 60 über die Öffnungen 53 und die Zwischenräume 54 wiederum in den Langsdurchgang 51 links von der Ablenkeinrichtung bzw. dem Verschluß 60. Das Fluidum strömt dann in Richtung des Anschlusses 126 und tritt wieder in die hydraulische Anlage ein.
Der Schwingungsdämpfer ermöglicht, daß Schwingungen mit hoher Frequenz gedämpft werden. Durch Verändern d?r Lage der Ablenkeinrichtung bzw. des Verschlusses 60 im Lüngsdurchgang 51 laßt sich die Dämpfung jeder Anlage optimal bewirken und Resonanzer-JO scheinungen lassen sich unterdrücken.
Da das Rohr 50 axial verschieblich gelagert ist, lassen sich Wärmeausdehnungen auf einfache Weise ausgleichen, ohne die Dämpfung zu beeinträchtigen und unter Aufrechterhaltung einer wirksamen Abdichtung durch die Dichtungen 23 und 24.
Das zu dämpfende Fluidum durchströmt den Schwingungsdämpfer mit äußerst geringen Druckverlusten.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Schwingungsdämpfer für hydraulische Anlagen mit einer starren Außenhülle, die zwei gegenüberliegende Öffnungen hat, in die jeweils ein Anschluß zur Verbindung des Schwingungsdämpfers mit der hydraulischen Anlage eingebaut ist, einer nachgiebigen, blasenförmigen Trennung mit zwei mit den Anschlüssen verbundenen Mündungen, die das Innere der Außenhülle in einen Innenraum und einen Außenraum mit variablem Volumen unterteilt, einem Rohr mit einem die Anschlüsse verbindenden Längsdurchgang und einer durchlässigen Seitenwand, die den Längsdurchgang mit dem Innenraum verbindet, und einem dritten Anschluß für unter Druck stehendes Fluid an der Außenhülle zur Versorgung des Außenraums, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ablenkeinrichtung (60) oder ein Verschluß in dem Längsdurchgang (51) des Rohrs (50) an einer festen Stelle derart angeordnet ist, daß das In dem Rohr (50) zwischen den Anschlüssen (12a. 126) zirkulierende Fluid zwangsweise die Ablenkeinrichtung (60) bzw. den Verschluß umgeht und über die durchlässige Seitenwand (52) des Rohres (50) zum Innenraum (31) durchgeht.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (50) wenigstens in einem der beiden Anschlüsse (12a. 126) in axialer Richtung frei verschleblich gelagert ist.
3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (50) in dem einen Anschluß (126) in axialer Richtung frei verschieblich gelagert und mil dem anderen Anschluß (12a) festgelegt ist.
4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung (60) an einer axial festliegenden Stelle in dem Längsdurchgang (51) des Rohrs (50) verstellbar angeordnet ist.
5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung (60) bzw. der Verschluß mittels eines Stifts (61) In dem Rohr (50) angeordnet ist, der in Öffnungen (53) des Rohrs (50) eingreift.
6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, bei dem die durchlässige Seltenwand des Rohrs eine Reihe von Schlitzen hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze durch einen Stapel von Scheiben (54) gebildet werden, der das mit Öffnungen (53) versehene Rohr (50) umgibt.
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