DK172279B1 - Dæmperelement til indsættelse i et vandrør eller en vandkanal - Google Patents

Description

DK 172279 B1

Opfindelsen angår et dæmperelement til indsættelse i et vandrør eller en vandkanal, især til anvendelse i et tilslutningsstykke til en vandhane, hvilket dæmperelement er af den i krav l's indledning angivne art.

5 Sådanne dæmperelementers dæmperslange består af et elastomert materiale og er således udformet, at de kan indsættes i et vandrør, en vandkanal eller i et hus, eksempelvis i tilslutning til et armatur, for at optage de hurtige tryksvingninger og nedsætte udstyrets støjniveau. Til dette formål indeslut-10 ter dæmperelementet en bestemt luftmængde i et kammer, som bliver begrænset af den fleksible, af vand gennemstrømmede dæmperslange. Denne luft virker som fremragende elastisk buffer, som optager de hurtige tryksvingninger og forhindrer deres overføring som følge af kompression og udvidelse. En 15 sådan dæmperslanges virkemåde afhænger i første række af den indesluttede luftmængde, dvs. af luftkammerets volumen. Ved kendte udførelsesformer danner disse dæmperslangers deformerbare vægge over størstedelen af deres udvidelse en hulcylinder, når der ikke foreligger et vandtryk. Hvis dæmperslangen 20 bliver indsat umiddelbart i et vandrør, som til dette formål ikke er udvidet i diameter, skal hulcylinderens inderdiameter være tilstrækkelig stor til at muliggøre en tilstrækkelig dimensioneret gennemgangsvej, og dens yderdiameter er kun en smule mindre end inderdiameteren af røret, i hvilket dæmper-25 slangen er indsat. Luftkammeret består derfor af et relativt smalt ringformet rum, som ligger mellem dæmperslangens fleksible væg og rørvæggen.

Så snart systemet har nået et tryk fra 300 til 400 kPa, bliver den luft, som omgiver dæmperslangens fleksible væg, kom-30 primeret, hvilket medfører to ulemper. For det første bliver luftkammerets volumen stærkt formindsket, for det andet antager den i begyndelsen cylinderformede væg en mærkelig konkav form, som kan føre til hvirvler og hulrum, hvorved modstanden mod vandgennemstrømningen forøges og der bliver frembragt støj .

DK 172279 B1 2

Ved en kendt støjdæmper (DE 27 23 097 Al) af den indled ningsvis angivne art er dæmperslangen udformet som lukket hulring, som kan indføres direkte som indskubningsdel i et armaturs tilførselskanal. Dens gennemstrømmede indre kappe og 5 dens til anlæg ved strømningskanalens indervæg bestemte ydre kappe er udformet cylindriske og indeslutter imellem sig et f.eks. med luft fyldt hulrum. Men dette har kun en ringe tværsnitsflade og dermed et lille luftkammervolumen. Under drift vil den indre kappe set i længdesnit antage en konkav 10 form. Denne kendte støjdæmper har derfor de i det foranstående anførte ulemper.

Opfindelsen har til formål at fremstille et dæmperelement, som kan anbringes umiddelbart i et vandrør eller en vandkanal og kun fremkalder en ringe forstyrrelse af vandstrømmen.

15 Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved det i krav l's kendetegnende del angivne. Fordelagtige videreudviklinger er angivet i underkravene og ligeledes forklaret i det efterfølgende .

Ifølge opfindelsen er det fastsat, at luftkammeret er dannet 20 ved hjælp af to tætnende på røret anliggende ydre flanger og mellem flangerne forløbende fleksible vægafsnit eller ved hjælp af en stiv, rørformet, ydre væg, som forbinder de ydre flanger og det fleksible vægafsnit, som forløber mellem flangerne, og at det fleksible vægafsnit har en med henblik på 25 sin midterakse stærkt konveks form, når der ikke foreligger et vandtryk, og det således, at det fleksible vægafsnit ved normalt forventet drifttryk antager omtrent en cylindrisk form.

På grund af den karakteristiske konvekse form forårsager det 30 fleksible vægafsnit, når der ikke foreligger et vandtryk, en tilsyneladende for stærk drosling af væskegennemgangen. Hvis systemet dog står under normalt forventet drifttryk, forårsager vandtrykket en sammentrykning af luften i luftkammeret DK 172279 B1 3 som følge af deformeringsbevægelsen af dæmperslangens fleksible vægafsnit. Det fleksible vægafsnit bøjer, indtil det ved normalt forventet drifttryk har antaget en cylindrisk form, hvorved droslingen er afsluttet. På denne måde får dæm-5 perslangens fleksible vægafsnit en form, som medfører en ringe forstyrrelse af vandstrømningen. Samtidig antager det af det fleksible vægafsnit begrænsede luftkammer under driftbetingelser et volumen, som omtrent svarer til hvilevolumenet af luftkammeret ved en tidligere kendt dæmperslange med samme 10 dimensioner og derfor medfører en meget større virkning som lyddæmper.

Opfindelsen forklares nedenfor under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et langsgående snit langs linien I-I fig. 2 af 15 dæmperslangen ifølge opfindelsen, fig. 2 et tværsnit langs linien II-II i fig. 1, fig. 3-5 på samme måde som i fig. 1 et langsgående snit af en anden, tredje og fjerde udførelsesform ifølge opfindelsen, fig. 6 et langsgående snit langs linien VI-VI i fig. 7 af en 20 femte udførelsesform omfattende eksterne stabiliseringsfinner, fig. 7 et tværsnit langs linien VII-VII i fig. 6, fig. 8 et langsgående snit langs linien VIII-VIII i fig. 9 af en sjette udførelsesform omfattende indre stabiliserings-25 finner, fig. 9 et tværsnit langs linien IX-IX i fig. 8, og fig. 10 på samme måde som i fig. 9 et tværsnit af en syvende udførelsesform omfattende indre stabiliseringsfinner.

DK 172279 B1 4 I den i fig. 1 og 2 med T angivne rør sekt ion (angivet med stiplede og punkterede linier) er indsat en dæmperslange. Den kan generelt repræsentere enhver type af rør i en hydraulisk forbindelse. En forudset anvendelse er sammen med en sektion 5 af en excentrisk fitting, som anvendes til at forbinde en hane med leveringskilden, f.eks. et blandingsbatteri til et badekar.

Dæmperslangen 3 er angivet med fuldt optrukne streger under tilstande, hvor den vil være installeret, og hvor den ikke er 10 udsat for hydraulisk tryk. Slangen 3 er fremstillet af elastisk gummi eller andet passende elastisk materiale og omfatter en tætningsflange 1 med en størrelse tilpasset til at blive indsat i og tætnende ligge an mod røret T. Den fleksible væg 2 strækker sig mellem de to flanger 1 og har en i 15 hovedsagen konveks form i forhold til den indre længdeudstrækning. Ved den beskrevne form er den langsgående sektion af den fleksible væg 2 omtrent et brudstykke af en cirkel. Væggen 2 afgrænser en smal passage i dæmperrørets tværsnit, som vist i fig. 2. Diameteren af passagen er åbenlys util-20 strækkelig for at tillade passage af den forventede hydrauliske strøm. I den form, hvor den er angivet, er området af væggens 2 begrænsede tværsnit ikke nært så stort, som en tyvendedel af området af røret T.

Slangen 3 er indsat i røret T, når dette er tømt, og som 25 følge heraf bliver kammeret eller lommen C, som formes mellem rørets T vægge, flangen 1, som ligger an mod dette, og den fleksible væg 2 fuld af luft under atmosfærisk tryk. Det er tænkt, at dette skal fungere som et luftkammer for at opnå virkningen af en dæmperslange. Som det ses, indeholder luft-30 kammeret C et volumen, som er meget større end, hvad der kan indeholdes i et rør af en konventionel type, og som under hvile har i hovedsagen cylindriske, fleksible vægge og en yderdiameter, som kun er en smule mindre end diameteren af røret T.

DK 172279 B1 5 Når røret T påføres hydraulisk tryk (normalt fra 300 til 400 kPa), og luften i kammeret C undergår en tilsvarende komprimering, reduceres volumenet af kammeret C, og de fleksible vægge udvider sig og indtager formen, som er vist med de 5 stiplede og punkterede linier 2'.Som følge heraf forøges diameteren af den indsnævrede sektion, som afgrænses af den fleksible væg 2, og diameteren bliver tilstrækkelig til at tillade passage fra den forventede port. Imidlertid formes der ikke nogen konkavitet i de fleksible vægge, og derfor 10 forstyrres strømningen ikke af hvirvler og kaviteter. På den anden side er volumenet af luftkammeret stort set reduceret som følge af det påførte tryk og bliver tæt ved volumenet, som allerede er til stede i kendte dæmperslangeluftkamre under hvile og ikke under tilstande af aktivitet og er derfor 15 meget større end volumenet af luftkammeret af disse kendte dæmpere under det samme tryk, hvilket medfører forøget effektivitet ved driftstryk. Effektiviteten af dæmperslangen er væsentligt forøget.

I den i fig. 1 og 2 viste udførelsesform er luftkammeret C 20 lukket ved hjælp af flangen 1, som hviler mod den indre overflade af røret T's væg. Hvis man ikke ønsker, at den effektive funktion af dæmperslangen skal afhænge af denne tætning, kan der gøres brug af en anden og i fig. 3 vist udførelsesform, hvor flangerne 11 er forbundet med den fleksible væg 12 25 og med enderne af røret 13, som kan være af metal, plast eller et andet passende ikke-porøst materiale, og som lukker luftkammeret C uden at afhænge af eksterne kræfter. I dette tilfælde kan dæmperslangesamlingen 11-13 indsættes i røret T.

Ved en tredje udførelsesform vist i fig. 4 er flanger 21 på 30 analog måde forbundet med den fleksible væg 22 og er tætnet eller vulkaniseret inde i den indre part af et elastomerisk rør 23, som aflukker luftkammeret C. Luftkammeret C kan i dette tilfælde også opdeles i flere sektioner, f.eks. kan den fleksible væg 22 i forhold til centeret af røret 23 have lin-35 seform svarende til, hvad der anvendes i visse pakningsmate- DK 172279 B1 6 rialer. Ved den anden og tredje udførelsesform vist i fig. 3 og 4 og også ved den nu beskrevne form, hvor luftkammeret C indtager linseform, kan den indelukkede luft i kammeret C også udskiftes med en anden gas. Endvidere kan kammeret C 5 også være sat under tryk før trykket føres ind i røret T ved aflukning af kammeret i omgivelser under tryk eller ved at føre en substans ind i kammeret C, som på forhånd er indrettet til at udtømme gassen progressivt.

Den i fig. 5 viste fleksible væg 32, som forbinder flangerne 10 31, er i stedet for at indtage et cirkelbuestykke her vist mere som svarende til en hydrodynamisk dyse. I dette tilfælde kan under eksperimentelle tilstande tilvejebringes en endda mindre forstyrrelse for den hydrauliske strømning, som går gennem dæmperhuset. Ved denne udførelsesform udvider den 15 fleksible væg 32 sig mindre end den tilsvarende væg i de første tre udførelsesformer, og den indsnævrede sektion er derfor større end i de tidligere tilfælde, der havde utilstrækkelig størrelse for passage fra den pågældende leveringskilde. Ved det viste eksempel udgør luftgennemstrøm-20 ningsåbningen omkring 1/9 af rørets T tværsnit.

Som vist i fig. 6 og 7 har den fleksible væg 42, som forbinder de ydre flanger 41 finner 43, som strækker sig i længderetningen og radialt mod det indre. Funktionen af disse finner er hovedsageligt at tilvejebringe en vis modstand i 25 længderetningen mod udadgående bøjning af den fleksible væg 42 for at undgå deformation og hindringer mod vandstrømmen deri. Endvidere giver finnerne 43 den fleksible væg 42 en vis understøtning, som tillader væggen 42 at have en minimal tykkelse, for at der kan fås fuld fordel af dens lokale deforma-30 bilitet og derfor forøge effektiviteten af dæmperslangen.

Som vist i fig. Θ og 9 kan den fleksible væg 52, som forbinder de ydre flanger 51, alternativt omfatte finnerne 53, som strækker sig i længderetningen og radialt mod det ydre, dannende elastiske forbindelser mellem diametralt modsat an DK 172279 B1 7 bragte områder af den fleksible væg 52. Den elastiske virkning af finnerne 53, som bliver stive og langstrakte, når den fleksible væg bevæger sig mod det ydre under hydraulisk tryk, hjælper til opnåelse af dæmpningsvirkningen af luftkammeret.

5 Idet elasticiteten af luft er lineær, mens elasticiteten af de elastomeriske materialer ikke er det, kombinerer den i fig. 8 og 9 viste dæmperslange begge virkningerne, hvilket gør det muligt at opnå meget favorable virkninger med den modificerede dæmper.

10 Som vist i fig. 10 kan den fleksible væg 62, som forbinder de ydre flanger 61, også have finner 63 rettet mod det indre, hvor det rørformede element 64 forbinder de radiale indre ender af finnerne 63. Denne udførelse er særdeles fordelagtig i forhold til hvad der tidligere er sagt, når der ønskes en mo-15 dificering af trækvirkningen af de radielle finner.

Naturligvis kan de forskellige udførelsesformer af de separat viste dæmperslanger ifølge opfindelsen kombineres indbyrdes.

På denne måde kan en dæmperslange i form af en hydraulisk dyse vist i fig. 5 forsynes med rørformede vulkaniserede ek-20 sterne vægge som vist i fig. 4 og/eller eksterne finner vist i fig. 6 og 7 eller endda interne finner vist i fig. 8, 9 eller 10. Tilstedeværelsen af interne finner 53 eller 63 vist i fig. 8 og 10 er kompatible med den samtidige tilstedeværelse af eksterne finner 43 vist i fig. 6 og 7, eller også af 25 eksterne finner, der strækker sig radialt eller i tværgående retning, eller også af eksterne finner, der strækker sig i længderetningen og i tværgående retning skærer hinanden til afgrænsning af en bikubelignende struktur.

Det er også evident, at andre udførelsesformer er mulige in-30 den for opfindelsens ide. Forskellige udformninger kan anvendes til den fleksible væg og til yderflanger. F.eks. kan den fleksible væg vist med et cirkulært tværsnit også have et tværsnit med form af en firkant eller et polygon. Forstærkningselementer, som kan tilføres dæmperslangen på den be-

Claims (11)

1. Dæmperelement til indsættelse i et vandrør eller en vand-5 kanal, bestående af en af vandet gennemstrømmet dæmperslange, hvis indre fleksible vægafsnit danner begrænsningen for et tæt lukket luftkammer, kendetegnet ved, - at luftkammeret er dannet ved hjælp af to ydre flanger (1, 31, 41, 51, 61) , der ligger tætnende an mod rørets indervæg 10 og det mellem falngerne (1, 31, 41, 51, 61) forløbende fleksible vægafsnit (2, 42, 52, 62) eller ved hjælp af en stiv, rørformet, ydre væg (13, 23), som forbinder de ydre flanger (11, 21) og mellem fleksible vægafsnit (12, 22), som forløber imellem flangerne (11, 21), og 15. at det fleksible vægafsnit (2, 12, 22, 32, 42, 52, 62) har en med hensyn til dets midterakse stærkt konveks form, når der ikke foreligger et vandtryk, og det således, at det fleksible vægafsnit (2, 12, 22, 32, 42, 52, 62) ved det normalt forventede drifttryk omtrent antager en cylindrisk form. 20

2. Dæmperelement ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det fleksible vægafsnit (2, 12, 22, 42, 52, 62) i længdesnit har en konveks form, som er cirkelbueformet.

3. Dæmperelement ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det fleksible vægafsnit (32) har længdeprofilen, som en 25 hydrodynamisk dyse.

4. Dæmperelement ifølge et af kravene 1 til 3, kende -tegnet ved, at det fleksible vægafsnit (42) er udstyret med i længderetningen forløbende finner (43), som i det væsentlige er rettet radialt og udad. DK 172279 B1

5. Dæmperelement ifølge et af kravene 1 til 4, kende -tegnet ved, at det fleksible vægafsnit (52, 62) er forsynet med i længderetningen forløbende finner (53, 63), som i det væsentlige er rettet radialt og indad. 5

6. Dæmperelement ifølge krav 5, kendetegnet ved, at finner (53, 63) forbinder diametralt over for hinanden liggende områder af det fleksible vægafsnit (52, 62) med hinanden .

7. Dæmperelement ifølge krav 5 eller 6, kendeteg- 10 net ved, at finnerne (63) danner en del af et indre rørformet element (64).

8. Dæmperelement ifølge et af kravene 1 til 7, kendetegnet ved, at det fleksible vægafsnit i det væsentlige har radialt udadpegende finner, som er rettet på langs og/el- 15 ler på tværs.

9. Dæmperelement ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det ved hjælp af det fleksible vægafsnit (12, 22) og den rørformede væg (13, 23) begrænsede kammer (C) er fyldt med en gas, som står under et tryk, som er større end det atmosfæri- 20 ske tryk.

10. Dæmperelement ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den ydre flange (21) er tætnende forbundet med den ydre rørformede væg (23), som er dannet af en tætnende elastomer.

11. Dæmperelement ifølge krav 1, 9 og 10, kendeteg-25 net ved, at det fleksible vægafsnit (22) og den ydre rørformede væg (23) danner en linseformet struktur.