Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SYSTEM OF LINES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/066882
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system of lines (1) for transporting volume flows of liquid media. Said system comprises a connection (2) that is assigned to a pump, a connection (3) that is assigned to a consumer, and a connecting line (4) that connects the pump to the consumer. The aim of the invention is to provide a system of lines of this type that has an increased damping effect of pulsations occurring in the system of lines. To this end, the invention provides that at least one line (7), through which a medium is not following and which is at least partially comprised of a flexible tube, branches from the connecting line (4). The same result is achieved when at least one line is provided, which runs parallel to the connecting line (4) and which is at least partially comprised of a flexible tube.

Inventors:
EHMANN WERNER (DE)
KIESERLING JOACHIM (DE)
SCHEYHING FRANK (DE)
SURGER MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/000824
Publication Date:
August 29, 2002
Filing Date:
January 26, 2002
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
DAIMLER CHRYSLER AG (DE)
EHMANN WERNER (DE)
KIESERLING JOACHIM (DE)
SCHEYHING FRANK (DE)
SURGER MARTIN (DE)
International Classes:
F16L55/04; F16L55/045; (IPC1-7): F16L55/04; F16L55/045
Foreign References:
US3323305A1967-06-06
US5791141A1998-08-11
US3215164A1965-11-02
US6073656A2000-06-13
US5185002A1993-02-09
DE3510267A11985-10-03
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1997, no. 07 31 July 1997 (1997-07-31)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 01 31 January 2000 (2000-01-31)
Attorney, Agent or Firm:
Brückner, Ingo (DaimlerChrysler AG Intellectual Property Management IPM-C106 Stuttgart, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Leitungsanordnung zur Übertragung von Volumenströmen flüs siger Medien mit einem einer Pumpe zugeordneten Anschluss, einem einem Verbraucher zugeordneten Anschluss sowie einer die Pumpe mit dem Verbraucher verbindenden Verbin dungsleitung, dadurch gekennzeichnet, dass von der Verbindungsleitung (4) mindestens eine nicht durchströmte Leitung (7) abzweigt, die zumindest teilweise aus einem elastischen Schlauch besteht.
2. Leitungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht durchströmte Leitung (7) direkt an dem der Pumpe zugeordneten Anschluss (2) abzweigt.
3. Leitungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem elastischen Schlauch der nicht durchströmten Leitung (7) mindestens ein innerer Schlauch (9,11) kleine ren Durchmessers angeordnet ist, der koaxial zu der nicht durchströmten Leitung (7) ausgerichtet ist.
4. Leitungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem äußeren elastischen Schlauch der nicht durch strömten Leitung (7) mehrere innere Schläuche (9,11) un terschiedlicher Länge angeordnet sind.
5. Leitungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Schläuche (9,11) mindestens ein freies Ende aufweisen, welches in Richtung Pumpe weist.
6. Leitungsanordnung zur Übertragung von Volumenströmen flüs siger Medien mit einem einer Pumpe zugeordneten Anschluss, einem einem Verbraucher zugeordneten Anschluss sowie einer die Pumpe mit dem Verbraucher verbindenden Verbin dungsleitung, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zu der Verbindungsleitung (4) parallel verlaufende Leitung vorgesehen ist, die zumindest teilweise aus einem elastischen Schlauch besteht.
7. Leitungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die parallel verlaufende Leitung direkt an dem der Pumpe zugeordneten Anschluss (2) abzweigt.
8. Leitungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem elastischen Schlauch der parallel verlaufenden Leitung mindestens ein innerer Schlauch kleineren Durchmes sers angeordnet ist, der koaxial zu der parallel verlaufen den Leitung ausgerichtet ist.
9. Leitungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem äußeren elastischen Schlauch der parallel ver laufenden Leitung mehrere innere Schläuche unterschied licher Länge anordnet sind.
10. Leitungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Schläuche mindestens ein freies Ende auf weisen, welches in Richtung Pumpe weist.
Description:
Leitungsanordnung Die Erfindung betrifft eine Leitungsanordnung zur Übertragung von Volumenströmen flüssiger Medien mit einem einer Pumpe zuge- ordneten Anschluss, einem einem Verbraucher zugeordneten An- schluss sowie einer die Pumpe mit dem Verbraucher verbindenden Verbindungsleitung.

Bei derartigen Hydraulikleitungen können Druckpulsationen ent- stehen, die Resonanzen in den Leitungen anregen, welche nicht nur Ursache für störende Geräusche, sondern auch für eine Lo- ckerung von Schraubverbindungen und/oder Verschleiß sein kön- nen.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten ist es bekannt, an die von flüssigen Medien durchströmten Leitungen ein oder mehrere Druckspeicher anzuschließen, welche in ihrem Volumen und in ih- rem Vorspannungsdruck so ausgelegt sind, dass sie die auftre- tenden Druckschwankungen möglichst weitgehend dämpfen. Nachtei- lig an diesen Druckspeichern ist jedoch, dass sie ein großes Volumen aufweisen und damit ein hohes Gewicht haben, was bei manchen Einsatzbereichen von Leitungsanordnungen aufgrund der schlechten Anpassbarkeit zu Problemen führt. Hinzu kommt, dass diese bekannten Lösungen relativ teuer und schwer auf den je- weiligen Einsatzfall auszulegen bzw. einzustellen sind.

Des weiteren ist es beispielsweise aus der DE 35 10 267 AI be- kannt, zur Vermeidung von Druckpulsationen in Leitungen einen Zuleitungsschlauch-d. h. einen durchflossenen Schlauch, der zwischen Pumpe und Verbraucher angeordnet ist-vorzusehen, der ein äußeres biegsames Schlauchteil und ein inneres biegsames Schlauchteil, welches koaxial im äußeren Schlauchteil anordnet ist und sich nur über einen Teilbereich des äußeren Schlauch- teils erstreckt, vorzusehen. Das innere Schlauchteil ist mit seinem einen Ende mit einem Anschlussstück des äußeren Schlauchteils verbunden und bildet mit dem äußeren Schlauchteil einen langgestreckten, ringförmigen Raum. Da sich das innere Schlauchteil nicht über die gesamte Länge des äußeren Schlauch- teils erstreckt, entsteht im Anschluss an den langgestreckten, ringförmigen Raum eine Leerkammer. Das ist ein Bereich, in dem die Flüssigkeit nur von dem äußeren Schlauchteil umgeben ist.

Bei dieser Schlauchanordnung durchfließt das flüssige Medium erst den inneren Schlauchteil, bevor es in die Leerkammer strömt. Das innere Schlauchteil ist also mit seinem freien Ende Richtung Verbraucher, mit anderen Worten in Strömungsrichtung, ausgerichtet.

Das bekannte Dämpfungselement wirkt folgendermaßen : Druckpulsa- tionen laufen in der beschriebenen Schlauchanordnung über das innere Schlauchteil zunächst in die Leerkammer. Ein Teil der wandernden Pulsationswellen wird sich in der Leerkammer in stromabwärtiger Richtung fortpflanzen, während ein anderer Teil sich in stromaufwärtiger Richtung im langgestreckten ringförmi- gen Raum zwischen innerem und äußerem Schlauchteil fortpflanzen wird. Die stromaufwärts gerichteten Wellen werden an der inne- ren Stirnwand des Anschlussstücks umgelenkt, um im ringförmigen Hohlraum wieder stromabwärts zu wandern und sich mit den vom inneren Schlauchteil austretenden wandernden Pulsationswellen zu überlagern. Bei diesem Überlagerungsvorgang überlagern sich die Wellen teilweise gegenphasig, wodurch eine dämpfende Wir- tung erzielt wird.

Bei einigen Hydrauliksystemen, insbesondere bei Kolbenpumpen, reicht die Dämpfungswirkung der beschriebenen Leitungsanordnung nicht aus, um die hohe Pulsations-und damit die Geräuschab- strahlung der Pumpe ausreichend zu dämpfen.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Leitungsanordnung zur Übertragung von Volumenströmen der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Dämpfungswirkung verstärkt ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Leitungsanordnung mit den Merkma- len der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 6 durch die kennzeich- nenden Merkmale des Anspruchs l sowie durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 gelöst.

Demnach zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung dadurch aus, dass in der Leitungsanordnung mindestens eine nicht durch- strömte Leitung vorgesehen ist, die von einer Verbindungslei- tung zwischen Pumpe und Verbraucher abzweigt. Diese nicht durchströmte Leitung besteht zumindest teilweise aus einem elastischen Schlauch und ist an ihrem der Abzweigung abgewand- ten Ende verschlossen. Die nicht durchströmte Leitung kann auf- grund der Nachgiebigkeit der Schlauchwand bei erhöhten Drücken ein größeres Volumen ersetzen und dadurch Druckpulsationen aus- gleichen. Wird ein solcher nicht durchströmter, nachgiebiger Schlauch an eine gattungsgemäße Schlauchanordnung angeschlos- sen, so wirkt sich die beschriebene Dämpfungswirkung Weise auf die gesamte Leitungsanordnung aus. Es wird durch die erfin- dungsgemäße Anordnung eine erhebliche Dämpfung der Pulsationen erreicht, was sich insbesondere durch drastisch niedrigere Ge- räuschemissionen der Pumpe zeigt.

Der elastische Schlauch kann sich über die gesamte Länge der nicht durchströmten Leitung erstrecken. Er kann sich aber auch nur über einen Teil dieser Leitung erstrecken, wobei der andere Teil beispielsweise aus einem Metallrohr besteht.

Die geschilderte Aufgabe wird gemäß Anspruch 6 auch durch eine gattungsgemäße Leitungsanordnung gelöst, bei der mindestens eine zu der Verbindungsleitung parallel verlaufende Leitung vorgesehen ist, die aus einem elastischen Schlauch besteht.

Unter parallel geführter Leitung ist in diesem Zusammenhang eine Leitung zu verstehen, die an einer Stelle von der Verbin- dungsleitung abzweigt und an einer anderen, stromabwärts gele- genen Stelle der Verbindungsleitung wieder mit dieser zusammen- trifft. Die durch die Leitungsanordnung geförderte Flüssigkeit wird also bei diesem Ausführungsbeispiel parallel durch beide Leitungen geführt. Auch in diesem Fall wirkt die parallel ge- führte Leitung aufgrund der Nachgiebigkeit der Schlauchwand pulsationsausgleichend, was eine positive Auswirkung auf die Geräuschemissionen der Leitungsanordnung hat.

Auch die parallel geführte Leitung kann vollständig oder nur zu einem Teil aus einem elastischen Schlauch bestehen.

Gemäß einer Ausführungsform zweigen die nichtdurchströmte und die parallel geführten Leitungen direkt an dem der Pumpe zuge- ordneten Anschluss der Verbindungsleitung ab. In diesem Fall ergeben sich besonders gute Dämpfungsgrade. Die Verzweigung kann aber auch in jedem anderen Bereich der Verbindungsleitung erfolgen.

Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn in dem als nicht durchflossene oder als parallele Leitung angeord- neten elastischen Schlauch mindestens ein innerer Schlauch kleineren Durchmessers vorgesehen ist, der in dem äußeren Schlauch koaxial ausgerichtet ist. Dieser kann mit seinem einen Ende an dem äußeren elastischen Schlauch befestigt sein. Die Verbindung von äußerem und innerem Schlauch kann beispielsweise über eine zwischen äußerem und innerem Schlauch angeordnete, mit einem Ende des inneren Schlauchs verbundene Muffe, die mit einer um den äußeren Schlauch angeordnete hülsenförmige Klemme gehalten wird erfolgen. Die Verbindung kann jedoch auch auf jede andere dem Fachmann geläufige Art und Weise erfolgen.

Das freie, nicht mit der Muffe verbundene Ende des inneren Schlauchs kann in Richtung der Pumpe oder in Richtung des abge- schlossenen Endes des elastischen Schlauchs bei der nicht durchflossenen Leitung bzw. in Richtung des Verbrauchers bei der parallel geführten Leitung ausgerichtet sein. Die Muffe kann auch in der Mitte des inneren Schlauchs angeordnet sein, so dass dieser zwei freie Enden aufweist, von denen eines in Richtung Pumpe und ein weiteres in die entgegengesetzte Rich- tung weist.

Die Kombination von zusätzlich nicht durchflossener bzw. pa- rallel geführter Leitung und einer durch zusätzlich innere Schläuche erzielte Unterbrechung der Fluidsäule in der Lei- tungsanordnung kann die Geräuschemissionen über weite Drehzahl- bereiche der Pumpe erheblich gemindert werden.

Es können auch mehrere innere Schläuche in dem äußeren elasti- schen Schlauch angeordnet sein. Diese können alle in die glei- che Richtung weisen oder auch in unterschiedliche. Auch die Länge der inneren Schläuche kann variieren. Über die zuletzt genannten Varianten kann der Dämpfungsgrad der erfindungsgemä- ßen Leitungsanordnung ganz genau auf den jeweiligen Anwendungs- fall eingestellt werden.

Es ist auch denkbar zusätzlich zu der nicht durchflossenen Lei- tung bzw. der parallel geführten Leitung einen Teil der Verbin- dungsleitung zwischen Pumpe und Verbraucher aus einem elasti- schen Schlauch auszuführen. Auch in diesem Schlauch können in- nere Schläuche kleineren Durchmessers in den oben aufgeführten Variationen vorgesehen sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 : eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Leitungsanordnung mit einem nicht durchströmten Lei- tungsabschnitt und Fig. 2 : eine Schnittdarstellung des nicht durchströmten Lei- tungsabschnitts gemäß Fig. 1. In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Leitungsanordnung 1 für die Hydraulikanlage eines aktiven Fahrwerks dargestellt. Die erfin- dungsgemäße Lösung kann aber auch bei jedem anderen denkbaren Hydrauliksystem Anwendung finden, bei der durch Übertragung von Druck-und Volumenströmen Pulsationen auftreten, wie bei- spielsweise bei einem Servolenkungs-System. Bei 2 ist die Lei- tungsanordnung 1 mit einer nicht dargestellten Pumpe verbunden.

Bei 3 ist die Leitungsanordnung 1 mit einem ebenfalls nicht dargestellten Verbraucher verbunden. Zwischen den Anschlüssen 2 und 3 ist eine Verbindungsleitung 4 vorgesehen, die die Pumpe mit dem Verbraucher verbindet. Die Verbindungsleitung 4 besteht zu einem Teil aus einem Metallrohr 5 und zu einem weiteren Teil aus einem nachgiebigen Schlauch 6, der aus einem aus dem Stand der Technik bekannten textil-oder metallverstärkten Schlauch gebildet wird.

An dem Anschluss 2 zweigt eine weitere Leitung 7 ab. Diese Lei- tung 7 ist nicht durchflossen. Es handelt sich bei der Leitung 7 um eine Stichleitung, die an ihrem der Abzweigung 2 abgewand- ten Ende 8 verschlossen ist. Die Stichleitung besteht ebenfalls aus einem elastischen, textil-oder metallverstärkten Schlauch.

Die Abzweigung zur Stichleitung kann je nach Anwendung an jedem beliebigen anderen Ort der durchflossenen Verbindungsleitung 4 zwischen Pumpe und Verbraucher erfolgen.

In Fig. 2 ist die Stichleitung 7 im Schnitt dargestellt. An dem in der Darstellung nach oben weisenden Ende 8 ist die Stichlei- tung 8 verschlossen. An dem nach unten weisenden Ende führt die Leitung zu dem Anschluss 2 mit der Pumpe.

In der Stichleitung 7 sind zwei innere Schläuche 9 und 11 ange- ordnet. Diese beiden Schläuche haben einen geringeren Durchmes- ser als der äußere Schlauch der Stichleitung 7 und sind koaxial in diesem angeordnet. Der Schlauch 9 ist über die das Schlau- chende 8 abschließende Anordnung mit dem äußeren Schlauch 7 verbunden. Bei dem in der Mitte des äußeren Schlauchs 7 ange- ordneten inneren Schlauch 11 erfolgt die Verbindung über eine mit dem inneren Schlauch 11 verbundene in dem äußeren Schlauch 7 angeordnete Muffe 12. Der Außendurchmesser der Muffe 12 ist zumindest in Teilbereichen auf den Innendurchmesser des äußeren Schlauchs 7 abgestimmt. Damit die Muffe 12 in dem äußeren Schlauch 7 nicht verrutscht, ist außerhalb des äußeren Schlauchs 7, auf Höhe der Muffe 12 eine muffenförmige Klemme 13 vorgesehen.

Die beiden inneren Schläuche 9 und 11 erstrecken sich nur über einen Teilbereich der äußeren Stichleitung 7. Sie weisen mit ihren freien Enden in Richtung Pumpe. Sie können auch von der Pumpe wegweisen. Das ist in den Figuren jedoch nicht darge- stellt. Sie bilden mit der Stichleitung 7 jeweils einen ring- förmigen Raum 14 und 15. Vor den freien Enden der inneren Schläuche 9 und 11 entsteht jeweils eine Leerkammer 16 bzw. 17.

Durch die inneren Schläuche 9 und 11 wird die Fluidsäule in der Todleitung 7 unterbrochen. Diese Unterbrechung führt dazu, dass Pulsationswellen in der Fluidsäule geteilt werden, daraufhin unterschiedliche Wege zurücklegen, teilweise reflektiert werden und wieder zusammentreffen. Bei dem Zusammentreffen überlagern sich die Pulsationswellen gegenphasig und werden dadurch ge- dämpft.

Gemäß einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform ist das von der Pumpe wegweisende Ende der Leitung 7 nicht ver- schlossen, sondern an einer geeigneten Stelle mit der Verbin- dungsleitung 4 verbunden, so dass die Leitung 7 als Parallel- leitung zu der Verbindungsleitung 7 ausgeführt und damit durch- flossen ist.

Die erfindungsgemäße Lösung wirkt auch ohne die im Zusammenhang mit der Fig. 2 beschriebenen inneren Schläuche 9,11 als dämpfendes Element in der Leitungsanordnung l. Über die inneren Schläuche 9 und 11, insbesondere über deren Anzahl, Anordnung in der Leitung 7, Ausrichtung in der Leitung sowie Länge, kann jedoch jedes Gesamtsystem ganz genau abgestimmt und eingestellt werden. Den Schläuchen 9 und 11 entsprechende Schläuchen können auch in dem nachgiebigen Schlauch 6 der Verbindungsleitung 4 vorgesehen sein.