DE10212846A1

DE10212846A1 - Pressure reducer for connecting and defining of HP section and LP section in fluid pipe has helical form multiple flow path extension between HP and LP section between cylinder inner wall and piston or threaded pin installed inside it

Info

Publication number: DE10212846A1
Application number: DE10212846A
Authority: DE
Inventors: Karl Sion
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2003-10-02

Abstract

The pressure reducer (1) for the connecting and defining of a high pressure section (HD) and lower pressure section (ND) in a fluid pipe has a multiple flow path extension (5) between the HP and LP section. The flow path extension is in helical form along a screw thread type of arrangement (7) between a cylinder inner wall (6) and a piston or threaded pin (3) installed inside it. At least one fluid swirling zone (12,24,25) is provided at the start, end and/or as a break in the flow path extension. An Independent claim is included for a use for the pressure reducer which is for the filling of a low-pressure fluid tank from a high-pressure fluid source, and preferably a gas source, via a connecting line.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckreduzierer zum Verbinden und Abgrenzen eines Hochdruckbereichs von einem Niederdruckbereich in einer Fluidleitung. Der Druckreduzierer soll insbesondere geeignet sein zum Füllen eines Niederdruck- Fluidbehälters aus einer Hochdruck-Fluidquelle, vorzugsweise Gasquelle, über eine Verbindungsleitung. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des Druckreduzierers in einer Einrichtung zum Füllen eines Sprühmittel, z. B. Wasser, enthaltenden Druckspritzbehälters mit Druckgas. Fluide sind Gase und Flüssigkeiten. The invention relates to a pressure reducer for connecting and delimiting a High pressure area from a low pressure area in a fluid line. The Pressure reducer should be particularly suitable for filling a low pressure Fluid container from a high pressure fluid source, preferably a gas source a connecting line. The invention further relates to the use of Pressure reducer in a device for filling a spray, e.g. B. water, containing pressure spray tank with compressed gas. Fluids are gases and liquids.

In DE 199 53 935 A1 wird eine Einrichtung zum Befüllen eines - bevorzugt für Wasser als Sprühmittel vorgesehenen - Druckspritzbehälters aus einer Druckgasquelle beschrieben. Der Behälter besitzt eine Armatur zum Anschließen eines im Behälter befindliches Wasser abblasenden, z. B. versprühenden, Verbrauchers, insbesondere einer Sprühdüse. Wenn der Gasdruck im Behälter zu gering geworden ist, kann dieser über eine Verbindungsleitung aus einer Druckgasquelle, z. B. Druckgasflasche, nachgefüllt werden. DE 199 53 935 A1 describes a device for filling a - preferably for Water provided as a spray - pressure spray tank from a Compressed gas source described. The container has a fitting for connecting an in Blowing water located container, z. B. spraying, consumer, especially a spray nozzle. If the gas pressure in the tank is too low has become, this can be via a connecting line from a compressed gas source, for. B. Pressurized gas bottle to be refilled.

Aus technischen und rechtlichen Gründen kann es sinnvoll sein, den Anfangsinnendruck im Druckspritzbehälter auf Werte von 20 bis 25 bar, vorzugsweise etwa 22 bar, zu beschränken. In Druckluftflaschen werden aber Anfangsdrucke in der Größenordnung von 200 bzw. 300 bar vorgesehen. Beim Umfüllen der Druckluft muß die Bedienungsperson also beachten, daß der Druck im Druckspritzbehälter auf den vorgesehenen Wert beschränkt bleibt. Dazu werden in der Armatur und am Druckspritzbehälter Druckmeßgeräte, Überdruckventile, Entlüftungshähne und/oder Berstventile vorgesehen. For technical and legal reasons it can make sense to Initial internal pressure in the pressure spray tank to values of 20 to 25 bar, preferably approximately 22 bar. In compressed air bottles, however, there are initial pressures in the On the order of 200 or 300 bar. When decanting the compressed air The operator must therefore note that the pressure in the pressure spray tank remains limited to the intended value. For this purpose, the valve and Pressure gauges, pressure relief valves, ventilation taps on the pressure spray tank and / or burst valves are provided.

Trotzdem setzt das Umfüllen eine geübte Hand voraus. Insbesondere darf das Hauptventil der Druckgasquelle nur vorsichtig geöffnet werden, andernfalls würden die Sicherheits- bzw. Berstventile ansprechen und/oder der Druck im Druckspritzbehälter zu hoch ansteigen. Die Sicherheits- bzw. Berstventile können selbst dann ansprechen - und die Verbindungsleitung außer Betrieb setzen -, wenn die in der Hochdruck-Fluidquelle vorhandene Druckgasmenge so klein ist, daß sie - bei Niederdruck - im Druckspritzbehälter Platz hätte. Bei plötzlich ganz geöffnetem Hauptventil der Hochdruck-Fluidquelle kann der Druck in der Verbindungsleitung vorübergehend so stark ansteigen, ein dort vorhandenes Berstventil oder Sicherheitsventil anspricht. Nevertheless, decanting requires a skilled hand. In particular, that The main valve of the compressed gas source should only be opened carefully, otherwise it would the safety or burst valves respond and / or the pressure in the Rise pressure spray tank too high. The safety or bursting valves can even then address - and put the connecting line out of operation - if the in the High pressure fluid source existing amount of compressed gas is so small that it - at Low pressure - would have space in the pressure spray tank. When suddenly open The main valve of the high pressure fluid source can be the pressure in the connecting line temporarily rise as much, a burst valve or there Safety valve responds.

Bei unvorsichtigem vollständigen Öffnen des Hauptventils der Hochdruckgasquelle werden, insbesondere beim Ansprechen der Sicherheits-Ventile, sehr starke Geräusche erzeugt, die zu Schädigungen des Trommelfells führen können. Das Füllen oder Nachfüllen des Druckspritzbehälters mit Druckgas setzt daher eine geübte Bedienungsperson voraus. If the main valve of the high pressure gas source is opened carefully become very strong, especially when the safety valves respond Generates noises that can damage the eardrum. The Filling or refilling the pressure spray tank with pressurized gas therefore sets a practiced one Operator ahead.

Es gibt im Handel Luft-Druckreduzierventile, welche für Blasgeräte, z. B. zum Putzen, vorgesehen sind. Darin wird der höhere Druck mittels eines federbetätigten Ventilteils auf einen vorgegebenen niedrigeren Ausblasdruck reduziert. Die bekannte Ventilkonstruktion setzt voraus, daß auf der Niederdruckseite ein konstanter Druck herrscht. Die Volumen-Ausströmgeschwindigkeit soll nämlich für eine ordnungsgemäße Putzarbeit konstant sein. Im bekannten Ventil werden eine Feder und mit dieser gegenüber dem Hauptkörper des Ventils bewegliche Teile benötigt. Eine Verstellmöglichkeit, d. h. eine Anpassung des niedrigeren Drucks an den Einzelfall, fehlt. Jedes bekannte Ventil ist also nur für einen speziellen Ausgangs- Nieder-Druck ausgelegt. Werden andere Ausgangsdrucke gewünscht, muß das Ventil durch ein passendes ausgetauscht werden. There are air pressure reducing valves on the market which are used for blowers, e.g. B. to Cleaning, are provided. This is the higher pressure by means of a spring-operated Valve part reduced to a predetermined lower blow-out pressure. The Known valve construction requires that on the low pressure side there is constant pressure. The volume outflow speed should namely for one proper cleaning work must be constant. In the known valve, a spring and with this moving parts relative to the main body of the valve are required. An adjustment option, d. H. an adjustment of the lower pressure to the Individual case, missing. Each known valve is therefore only for a special output Low pressure designed. If other output prints are required, this must be done Valve can be replaced by a suitable one.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend einstellbare Mittel zu schaffen, die ohne bei Betrieb gegen eine Feder bewegliche Teile, insbesondere ohne Feder, auskommen und mit deren Hilfe sowohl der Fluiddruck als auch der Fluiddurchfluß (Volumen pro Zeiteinheit) des durch die Verbindungsleitung aus dem Hochdrucksystem in das Niederdrucksystem strömenden Fluids selbsttätig und unabhängig davon, wie schnell und wie weit das Hauptventil der Hochdruckfluidquelle geöffnet wird, zu begrenzen sowie bei Erreichen des jeweils maximal gewünschten Niederdrucks zu blockieren ist. Mit anderen Worten, es soll ein auch als Durchflußreduzierer zu bezeichnender Druckreduzierer geschaffen werden, der den Volumendurchfluß zwischen Hochdruck- und Niederdruckbereich bei Annäherung des Drucks der Niederdruckseite an den dort vorgegebenen Höchstdruck allmählich reduziert und bei Erreichen des zulässigen Höchstdrucks der Niederdruckseite die Verbindungsleitung - ahne Betätigung mechanisch beweglicher Teile - schließlich ganz sperrt. Der Druckreduzierer soll insbesondere zwischen einer Druckgasflasche mit 200 bzw. 300 bar und einem Verbraucher, insbesondere Druckspritzbehälter, mit 20 bis 25 bar, vorzugsweise 22 bar, einzusetzen sein. The invention has for its object the respective needs to create appropriately adjustable means without operating against a spring moving parts, especially without a spring, get by and with the help of both the fluid pressure as well as the fluid flow (volume per unit time) of the Connection line from the high pressure system to the low pressure system flowing fluids automatically and regardless of how fast and how far that Main valve of the high pressure fluid source is opened to limit as well Blocking of the maximum desired low pressure is to be blocked. With in other words, it should also be referred to as a flow reducer Pressure reducers are created, which the volume flow between high pressure and low pressure range when the pressure of the low pressure side approaches the maximum pressure specified there is gradually reduced and when the permissible maximum pressure on the low pressure side of the connecting line - ancestor Actuation of mechanically moving parts - finally completely blocked. The pressure reducer should in particular between a compressed gas bottle with 200 or 300 bar and a consumer, in particular pressure spray tank, with 20 to 25 bar, preferably 22 bar.

Die erfindungsgemäße Lösung wird für den eingangs genannten Druckreduzierer in Anspruch 1 angegeben. Sie ist bevorzugt gekennzeichnet durch eine mehrfache, bevorzugt vielfache, Fluid-Strömungswegverlängerung, eine Strömungsverwirbelung und/oder einen einstellbaren Fluiddurchlaßquerschnitt zwischen Hochdruck- und Niederdruckbereich. Einige Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben. The solution according to the invention is for the pressure reducer mentioned at the beginning specified in claim 1. It is preferably characterized by a multiple, preferably multiple, fluid flow path extension, one Flow swirling and / or an adjustable fluid passage cross section between High pressure and low pressure area. Some improvements and more Embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Mit dem erfindungsgemäßen Druckreduzierer gelingt es, durch die Geometie statischer Mittel den Druck des durch die Verbindungsleitung in Richtung Verbraucher fließenden Fluids von vorneherein auf den auf der Verbraucherseite zulässigen Höchstdruck zu beschränken. Der Druck des auf der Niederdruckseite des Druckreduzierers abgelieferten Fluids kann den vorgenannten Höchstdruck nicht überschreiten; daraus ergibt sich, daß die Druckdifferenz zwischen Niederdruckseite und dort zufließendem Fluid allmählich abnimmt und gegen Null geht. Mit der Abnahme der Druckdifferenz verändert sich der Fluiddurchfluß, die Fluidmenge pro Zeiteinheit nimmt mit abnehmender Druckdifferenz ebenfalls ab, bis sie schließlich gegen Null geht. Demgemäß wird erfindungsgemäß ohne bei Betrieb bewegliche Teile, insbesondere ohne Feder oder dergleichen, allein durch die Wahl von Form bzw. Geometrie der Fluidführung erreicht, daß der Druckreduzierer je nach Druckdifferenz sowohl als Verbindung als auch blockierende Abgrenzung zwischen Hoch- und Niederdruckbereich wirkt. With the pressure reducer according to the invention, it is possible through the geometry static means the pressure of the connection line towards the consumer flowing fluids from the outset to those permitted on the consumer side Limit maximum pressure. The pressure of the on the low pressure side of the The fluid delivered by the pressure reducer cannot meet the aforementioned maximum pressure exceed; this means that the pressure difference between the low pressure side and the fluid flowing in there gradually decreases and approaches zero. With the Decrease in the pressure difference changes the fluid flow, the amount of fluid per Time unit also decreases with decreasing pressure difference until it finally goes to zero. Accordingly, according to the invention, without being movable during operation Parts, especially without a spring or the like, solely by the choice of shape or geometry of the fluid guide achieved that the pressure reducer depending on Pressure difference both as a connection and as a blocking delimitation between High and low pressure range works.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Strömungswegverlängerung wird eine Vergrößerung des Strömungswiderstandes und damit innerhalb des Druckreduzierers ein entsprechend großer Druckabfall erreicht. Mit anderen Worten, innerhalb des Ventils wird ein großer Teil der Druckdifferenz zwischen Hoch- und Niederdruck bereits abgebaut, bevor das einzelne Fluidelement im Niederdruckbereich eintrifft. Durch Vorgabe der Länge des Strömungswegs kann also die Druckdifferenz innerhalb des Druckreduzierers herabgesetzt werden. Due to the flow path extension provided according to the invention, a Increase in flow resistance and thus within the Pressure reducer has reached a correspondingly large pressure drop. In other words, inside of the valve becomes a large part of the pressure difference between high and Low pressure already reduced before the single fluid element in the low pressure area arrives. By specifying the length of the flow path, the Pressure difference within the pressure reducer can be reduced.

Erfindungsgemäße Vorteile ergeben sich auch durch Strömungsverwirbelung innerhalb des Druckreduzierers, einerseits führt die Strömungsverwirbelung ebenfalls zu einer Erhöhung des Strömungswiderstandes und damit zu einem Druckabfall, andererseits kann durch die Strömungsverwirbelung erreicht werden, daß ein Fluidstrahl an der Niederdruckseite des Druckreduzierers gebrochen und damit unschädlich für in der Verbindungsleitung nachgeschaltete Elemente austritt. Advantages according to the invention also result from flow swirling inside the pressure reducer, on the one hand, leads to the flow swirl also to an increase in flow resistance and thus to one Pressure drop, on the other hand, can be achieved by the fluidization Fluid jet broken on the low pressure side of the pressure reducer and thus harmless for elements downstream in the connecting line.

Der Volumendurchfluß (durchfließendes Fluidvolumen pro Zeiteinheit) läßt sich erfindungsgemäß durch Vorgabe des Fluiddurchlaßquerschnitts vorgeben. Solange eine Druckdifferenz zwischen Ventilinnerem und dem Niederdruckbereich herrscht, fließt Fluid, wenn die Druckdifferenz gegen Null geht, blockiert der erfindungsgemäße Druckreduzierer schließlich den Volumendurchfluß, obwohl der Durchlaßquerschnitt an sich unverändert bleibt; bei Betrieb bewegliche Teile soll der Druckreduzierer ja nicht enthalten. The volume flow (flowing fluid volume per unit of time) can be according to the invention by specifying the fluid passage cross section. As long as there is a pressure difference between the valve interior and the low pressure area if there is fluid, if the pressure difference approaches zero, the fluid blocks pressure reducer according to the invention finally the volume flow, although the Passage cross section itself remains unchanged; moving parts during operation the pressure reducer is not included.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Druckreduzierers gelingt es, den Druck des durch die Verbindungsleitung in Richtung Verbraucher fließenden Fluids von vornherein auf den im Verbraucherbehälter zulässigen Höchstdruck mit Hilfe statischer Mittel - durch Vorgabe von Strömungsweglänge und -form - zu beschränken. Wenn der Verbraucherbehälter gefüllt ist, herrscht dort derselbe Druck wie am Ausgang des Druckreduzierers und folglich fließt weiteres Fluid nicht in Richtung Verbraucherbehälter nach. With the help of the pressure reducer according to the invention, the pressure of fluid flowing through the connecting line in the direction of the consumer beforehand to the maximum pressure permitted in the consumer container with the help of static Restrict resources by specifying flow path length and shape. When the consumer container is filled, the pressure there is the same as on Output of the pressure reducer and consequently further fluid does not flow in the direction Consumer containers after.

Da der erfindungsgemäß vorgesehene Druckreduzierer an seinem dem Verbraucher zugewendeten Niederdruck-Ausgang nur Gas bzw. Fluid mit dem voreingestellten Höchstdruck liefert, ist es gleichgültig, ob das Hauptventil der Hochdruckgas-Fluidquelle vorsichtig langsam oder schlagartig ganz und gar geöffnet wird. Für die Bedienung ist also eine ausgebildete Kraft nicht mehr erforderlich. Beim Überleiten des Fluids wird auch kein für die Ohren schädlicher Lärm erzeugt, weil die Sicherheitsventile, die gegebenenfalls dem Verbraucherbehälter zugeordnet werden, normalerweise gar nicht ansprechen können, weil in diesem Bereich der Verbindungsleitung und im Verbraucherbehälter die zulässigen Höchstdrücke auch bei unvorsichtigem Einschalten der Drucknachfüll-Leitung nicht überschritten werden können. Since the pressure reducer provided according to the invention at its the Consumer facing low pressure outlet only gas or fluid with the supplies maximum pressure, it does not matter whether the main valve is the High pressure gas fluid source is carefully opened slowly or suddenly and completely. A trained force is therefore no longer required for operation. At the Conduction of the fluid also does not generate any noise that is harmful to the ears because the safety valves, which may be assigned to the consumer container are usually unable to address at all, because in this area the Connecting line and in the consumer container the permissible maximum pressures too if the pressure refill line is switched on carelessly can be.

Gemäß weiterer Erfindung wird ein Druckreduzierer mit Strömungswegverlängerung mit einem wendelförmigen Strömungsweg ausgestattet. Vorzugsweise wird der wendelförmige Strömungsweg längs eines gewindeartigen Gangs zwischen einer Zylinderinnenwand und einem darin eingesetzten Kolben vorgesehen. Das von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite des Druckreduzierers strömende Fluid muß gegebenenfalls zwischen Eingang und Ausgang des Druckreduzierers einen Weg zurücklegen, der das Vielfache der äußeren Länge des Druckreduziererkörpers beträgt. Durch den verlängerten Strömungsweg und die Strömungsverwirbelung wird der Strömungswiderstand vergrößert. Letztlich wird der Strömungswiderstand im erfindungsgemäßen Druckreduzierer so groß gemacht, daß der Fluiddruck an dessen Niederdruckseite einen vorgegebenen Betrag nicht überschreitet. According to another invention, a pressure reducer is used Flow path extension equipped with a helical flow path. Preferably the helical flow path along a thread-like passage between an inner cylinder wall and a piston inserted therein. The flowing from the high pressure side to the low pressure side of the pressure reducer Fluid may have to be between the inlet and outlet of the pressure reducer cover a distance that is several times the outer length of the Pressure reducer body. Through the extended flow path and Flow turbulence increases the flow resistance. Ultimately, the Flow resistance in the pressure reducer according to the invention made so large that the Fluid pressure on its low pressure side does not exceed a predetermined amount.

Man kann sagen, der erfindungsgemäße Druckreduzierer wirke als Drucktransformator zwischen Hoch- und Niederdruckbereich. Das Heruntertransformieren des Fluiddrucks erfolgt im Rahmen der Erfindung durch Verlängerung des Strömungswegs und/oder durch Verwirbelung des Fluids. Nach Vorstehendem kann hierzu als Druckreduzierer ein Rohr mit darin eingesetztem Gewindestab vorgesehen werden, dessen Gewindeaußendurchmesser an den Rohrinnendurchmesser angepaßt bzw. in die lichte Rohrweite eingepaßt ist. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, das den Strömungsweg verlängernde Gewinde zusätzlich oder alternativ auf der Rohrinnenfläche vorzusehen. Gegebenenfalls kann anstelle des Gewindestabs ein Zylinder mit glatter Zylinderoberfläche verwendet werden, und der Grat des Rohrinnengewindes kann die Zylinderoberfläche annähernd dichtend umfassen. One can say that the pressure reducer according to the invention acts as Pressure transformer between high and low pressure areas. Transforming the Fluid pressure takes place in the context of the invention by extending the Flow path and / or by swirling the fluid. The above can do this a pipe with a threaded rod inserted therein is provided as a pressure reducer be, the outer thread diameter of the pipe inner diameter is adjusted or fitted into the clear pipe width. It is also within the Invention, the thread extending the flow path additionally or alternatively to be provided on the inner surface of the pipe. If necessary, instead of Threaded rod a cylinder with a smooth cylinder surface can be used, and the burr of the internal pipe thread can seal the cylinder surface include.

Zum weiteren Begrenzen des Fluiddrucks am verbraucherseitigen Niederdruckende des Druckreduzierers kann das den Gewindestab bzw. Kolben enthaltende Rohr an einem seiner Längsenden, nämlich dem Hochdruckende, mit einem eine feine Fluiddurchlaßöffnung aufweisenden Anschlag für den Gewindestab bzw. Kolben und am anderen Längsende, dem Niederdruckende, mit einem Klemm-Mittel zum definierten Anpressen des Gewindestabs bzw. Kolbens an den Anschlag - und gegebenenfalls gegen die dort vorhandene Fluiddurchlaßöffnung - ausgestattet werden. Der Querschnitt der Fluiddurchlaßöffnung soll im allgemeinen klein gegen den Querschnitt der Hochdruckzuleitung sein. To further limit the fluid pressure on the consumer side The low-pressure end of the pressure reducer can contain the threaded rod or piston Pipe at one of its longitudinal ends, namely the high pressure end, with one stop for the threaded rod or fine fluid passage opening Piston and at the other longitudinal end, the low pressure end, with a clamping means for the defined pressing of the threaded rod or piston against the stop - and possibly against the fluid passage opening there - be equipped. The cross section of the fluid passage opening is said to be generally small against the cross section of the high pressure supply line.

Wenn gegebenenfalls der Druck mit der das Klemm-Mittel gegen den Anschlag und die dort vorhandene Fluiddurchlaßöffnung wirkt, kleiner als der an der Hochdruckseite des Druckreduzierers anstehende Fluiddruck ist, strömt das Fluid gegen die Anpreßkraft des Gewindestabs bzw. Kolbens durch die genannte Öffnung des Anschlags zur Umfangsfläche des Gewindestabs bzw. Kolbens und dort weiter längs des wendelförmigen Gewindegangs- bzw. bei einem mehrgängigen Gewinde längs der wendelförmigen Gewindegänge - unter Druckverlust in Richtung des verbraucherseitigen Ausgangs des Druckreduzierers. If necessary, the pressure with which the clamping means against the stop and the fluid passage opening there acts smaller than that at the Fluid pressure is present on the high pressure side of the pressure reducer, the fluid flows against the contact pressure of the threaded rod or piston through said opening of the Stop to the peripheral surface of the threaded rod or piston and continue there along the helical thread or with a multi-start Thread along the helical threads - with pressure loss in the direction of the consumer outlet of the pressure reducer.

Als Klemm-Mittel zum Anpressen des Gewindestabs bzw. Kolbens - in Richtung entgegen der Richtung der Fluidströmung - kann gemäß weiterer Erfindung eine in das verbraucherseitige Rohrende einschraubbare Klemmschraube, vorzugsweise mit axialem Fluid-Durchlaßkanal, vorgesehen werden. Eventuell kann die Rohrinnenfläche zumindest in diesem Bereich mit einem Innengewinde für die Klemmschraube ausgestattet werden. Schließlich kann auf das verbraucherseitige Längsende des Druckreduzierers ein Stecknippel oder ein Gewindeanschluß aufgesetzt werden, so daß die - gegebenenfalls mit einer Hochdruckquelle gekoppelte - Verbindungsleitung mit Druckreduzierer jeweils "mit einem Griff" zum Nachfüllen eines Verbrauchers mit dessen Einlaß gekoppelt werden kann. As a clamping device for pressing the threaded rod or piston - in the direction against the direction of the fluid flow - according to another invention, an in the screw-in clamping screw on the consumer end, preferably with axial fluid passage, can be provided. Maybe the Inner pipe surface at least in this area with an internal thread for the Clamping screw can be equipped. Finally, on the consumer side A plug nipple or a threaded connection is attached to the longitudinal end of the pressure reducer so that the - possibly coupled with a high pressure source - Connection line with pressure reducer each "with a handle" for refilling one Consumer can be coupled with its inlet.

Durch die vielfache Umlenkung des Fluidstroms längs des langen Strömungswegs innerhalb des erfindunsgemäßen Druckreduzierers zwischen Hochdruckende und dort vorhandener Fluiddurchlaßöffnung und dem niederdruckseitigen Ende der vorzugsweise wendelförmigen Strömungswegverlängerung wird die Fluidströmung bereits stark verwirbelt. Eine weitere Verwirbelung erfolgt, wenn die Strömung am Ende des Wendelwegs von der Rohrinnenfläche zur Rohrachse bewegt werden soll, um durch die axiale Bohrung der vorgenannten Klemmschraube zu gelangen. An diesem Übergang von der Rohrinnenwand zur Rohrachse entsteht bei erfindungsgemäßer Konstruktion eine starke Verwirbelung, man kann von einer Verwirbelungszone sprechen. Gemäß weiterer Erfindung kann die Verwirbelung fortgesetzt werden, wenn sich (in Strömungsrichtung) an die axial durchbohrte Klemmschraube eine weitere Schraube, eine Umlenkschraube, anschließt, die vom Fluid nur an der Peripherie (an der Rohrinnenwand) zu umströmen ist. Soll sich an das Ende des Druckreduzierers ein Verbindungsmittel zur nachgeschalteten Leitung anschließen, wird es meist erforderlich sein, die Strömung wiederum von der Rohrinnenfläche zur Rohrachse umzulenken. Die Umlenkschraube führt also dazu, daß zwei weitere Verwirbelungszonen in Strömungsrichtung vor und hinter der Umlenkschraube, geschaffen werden. Due to the multiple deflection of the fluid flow along the long flow path within the pressure reducer according to the invention between the high pressure end and there existing fluid passage opening and the low-pressure end of The fluid flow is preferably a helical flow path extension already very swirled. A further swirling occurs when the flow on Be moved from the inner surface of the pipe to the pipe axis at the end of the spiral path is to pass through the axial bore of the aforementioned clamping screw. At this transition from the inner pipe wall to the pipe axis, construction according to the invention a strong swirl, one can Swirl zone speak. According to another invention, the swirling can be continued when the axially pierced (in the direction of flow) Clamping screw connects another screw, a diverter screw, that the fluid can only flow around the periphery (on the inner tube wall). Should a connection means to the end of the pressure reducer connect downstream line, it will usually be necessary to turn the flow from the inner surface of the pipe to the pipe axis. The deflection screw guides so that two further swirling zones in the flow direction before and behind the diverter screw.

Wenn die Hochdruckfluidquelle nur höchstens soviel Fluid, insbesondere Gas, enthält, daß dieses - bei Niederdruck - Platz im Verbraucherbehälter hat, kann der Anschluß der genannten Verbindungsleitung mit Druckreduzierer unmittelbar an einem entsprechenden Eingang des Verbraucherbehälters erfolgen. Wenn dagegen die Hochdruckfluidquelle mehr Fluid enthält, als bei Niederdruck im Verbraucherbehälter Platz hat, kann es sinnvoll sein, der Niederdruckseite der genannten Verbindungsleitung zusätzlich mindestens ein Sicherheitsventil, einen Entlüftungshahn, eine Rückschlagsicherung und/oder ein Berstventil zuzuordnen. Eine derart ausgestattete Einrichtung zum Befüllen eines Druckspritzbehälters wird in der oben angegebenen DE 199 53 935 A1 beschrieben. If the high pressure fluid source only has at most as much fluid, in particular gas, contains that this - at low pressure - space in the consumer container, the Connection of the mentioned connecting line with pressure reducer directly to a corresponding input of the consumer container. If however, the high pressure fluid source contains more fluid than at low pressure in Consumer container has space, it may be useful to the low pressure side of the above Connection line additionally at least one safety valve, one Assign a bleed valve, a non-return valve and / or a burst valve. Such a Equipped device for filling a pressure spray container is in the above DE 199 53 935 A1 described.

Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden einige Einzelheiten der Erfindung erläutert. Based on the schematic representation of an embodiment, some Details of the invention explained.

In der beiliegenden Zeichnung wird ein erfindungsgemäßer Druckreduzierer insgesamt mit 1 bezeichnet. Er besteht im Ausführungsbeispiel aus einem Rohr 2 mit darin eingesetztem Kolben bzw. Gewindestab 3. Das Gewinde 4 des Gewindestabs 3 bildet den erfindungsgemäß verlängerten, wendelförmigen Strömungsweg 5 zwischen der Innenwand 6 des Rohrs 2 und Umfangsfläche des darin eingesetzten Kolbens bzw. Gewindestabs 3. Der Strömungsweg 5 kann wegen der permanenten Strömungsumlenkung auch als Verwirbelungsweg wirken. In the accompanying drawing, a pressure reducer according to the invention is designated by 1 in total. In the exemplary embodiment, it consists of a tube 2 with a piston or threaded rod 3 inserted therein. The thread 4 of the threaded rod 3 forms the helical flow path 5 , which is elongated according to the invention, between the inner wall 6 of the tube 2 and the peripheral surface of the piston or threaded rod 3 inserted therein. The flow path 5 can also act as a swirl path because of the permanent flow deflection.

Der Außendurchmesser d des Gewindes 4 eines Gewindestabs 3 soll kleiner als aber fast gleich der lichten Rohrweite D sein, derart, daß der Gewindestab 3, wie dichtend eingepaßt, gerade eben in das Rohr 2 hineinzuschieben ist. Dabei soll die Passung zwischen Außendurchmesser des Gewindes 4 und Innenfläche des Rohrs 2 so gut sein, daß in den Gewindegang 7 einströmendes Gas in erster Linie längs des Gewindegangs von dessen Einlaßseite E bis zu dessen Auslaßseite A strömt. The outer diameter d of the thread 4 of a threaded rod 3 should be smaller than but almost equal to the inside pipe width D, such that the threaded rod 3 , as fitted in a sealing manner, can be pushed straight into the pipe 2 . The fit between the outer diameter of the thread 4 and the inner surface of the tube 2 should be so good that gas flowing into the thread 7 flows primarily along the thread from its inlet side E to its outlet side A.

Weiterhin kann das Rohr 2 an einem seiner Längsenden, nämlich am hochdruckseitigen (HD) Fluid-Einlaßende E einen eine relativ feine Fluid-Durchlaßöffnung 8 aufweisenden Anschlag 9 für den Kolben 3 und am anderen Längsende, nämlich am niederdruckseitigen (ND) Fluid-Auslaßende A ein Klemm-Mittel 10 zum definierten Anpressen des Kolbens 3 an den Anschlag 9 besitzen. Das Klemm-Mittel 10 dient dazu, den Kolben 3 mit einstellbar vorgegebenem Druck gegen den Anschlag 9 sowie damit gegen dessen Durchlaßöffnung 8 zu pressen und dadurch einen entsprechend einstellbaren Fluiddurchlaßquerschnitt mit im Mittel radialem Strömungsverlauf zwischen Anschlag 9 und Kolben 3 zu schaffen. Wenn der auf der Hochdruckseite HD in Pfeilrichtung wirkende Hochdruck 11 größer als der durch das Klemm-Mittel 10 bewirkte Anpreßdruck des Kolbens 3 gegen den Anschlag 8 ist, kann Hochdruckfluid durch die Öffnung 8 zum Gewindegang 7 und durch diesen zur Auslaßseite A strömen. Durch den mit Hilfe des Klemm-Mittels 10 aufgebrachten Anpreßdruck wird die Menge des durch die Öffnung 8 in Richtung Niederdruckseite strömenden Hochdruckfluids beschränkt. Furthermore, the tube 2 can at one of its longitudinal ends, namely at the high-pressure (HD) fluid inlet end E a relatively fine fluid passage opening 8 having a stop 9 for the piston 3 and at the other longitudinal end, namely at the low-pressure (LP) fluid outlet end A. have a clamping means 10 for the defined pressing of the piston 3 against the stop 9 . The clamping means 10 serves to press the piston 3 against the stop 9 and thus against its passage opening 8 with an adjustable predetermined pressure, and thereby to create a correspondingly adjustable fluid passage cross section with an average radial flow course between the stop 9 and the piston 3 . If the high pressure 11 acting on the high pressure side HD in the direction of the arrow is greater than the contact pressure of the piston 3 against the stop 8 caused by the clamping means 10 , high pressure fluid can flow through the opening 8 to the thread 7 and through this to the outlet side A. The amount of high pressure fluid flowing through the opening 8 in the direction of the low pressure side is limited by the contact pressure applied with the aid of the clamping means 10 .

Die Herabsetzung des Fluiddrucks und der Fluiddurchlaßgeschwindigkeit im erfindungsgemäßen Druckreduzierer kann außerdem zugleich durch eine Verwirbelung des strömenden Fluids längs des z. B. wendelförmigen Strömungswegs 5 und vor allem durch Verwirbelung des Fluids in einer an das Niederdruckende des engen Strömungswegs zwischen Rohr 2 und Kolben 3 anschließenden erweiterten Zone, einer ersten Verwirbelungszone 12, verstanden werden. Der Druck des auf diese Weise durch die Öffnung 8 zum Gewindegang 7 geflossenen Hochdruckfluids wird längs des Gewindegangs auf den vorbestimmten Niederdruck 13 herabgesetzt, so daß er an der Auslaßseite A einen vorgegebenen Höchstwert - auch bei plötzlich vollständiger Öffnung des Hauptventils der Hochdruck-Fluidquelle - nicht überschreitet. The reduction in fluid pressure and the fluid flow rate in the pressure reducer according to the invention can also at the same time by swirling the flowing fluid along the z. B. helical flow path 5 and above all by swirling the fluid in an adjoining the low-pressure end of the narrow flow path between tube 2 and piston 3 extended zone, a first swirl zone 12 , are understood. The pressure of the high-pressure fluid which has thus flowed through the opening 8 to the thread 7 is reduced along the thread to the predetermined low pressure 13 , so that it does not have a predetermined maximum value on the outlet side A - even if the main valve of the high-pressure fluid source suddenly opens completely exceeds.

Im Ausführungsbeispiel wird als Klemm-Mittel 10 eine in ein in dem niederdruckseitigen Rohrende 14 vorgesehenes Gewinde 15 einschraubbare Klemm-Schraube mit axialem Fluid-Durchlaßkanal 16 vorgesehen. In dem axialen Fluid-Durchlaßkanal 16 herrscht bei richtiger Voreinstellung des Klemm-Mittels 10 höchstens ein Druck in der Größenordnung der auf der Niederdruckseite stens ein Druck in der Größenordnung der auf der Niederdruckseite zulässigen Druckwerte. In the exemplary embodiment, a clamping screw with an axial fluid passage 16 is provided as a clamping means 10, which can be screwed into a thread 15 provided in the low-pressure pipe end 14 . In the axial fluid passage channel 16 , with the correct presetting of the clamping means 10, there is at most a pressure in the order of magnitude of the least on the low-pressure side, a pressure in the order of the permissible pressure values on the low-pressure side.

Bei Anwendung kann der erfindungsgemäße Druckreduzierer 1 mit dem Auslaßstutzen 17 einer nicht gezeichneten Hochdruck-Fluidquelle gekoppelt, z. B. über ein Gewinde 18 verschraubt, werden. Auf der Niederdruckseite kann der Druckreduzierer 1 vorzugsweise ebenfalls mit einem Gewindeanschluß und - wie gezeichnet - mit einem Stecknippel 19 mit Fluid-Durchlaßkanal 20 ausgestattet werden, der mit einer entsprechenden Einlaßöffnung des zu füllenden (nicht gezeichneten) Verbraucherbehälters bzw. einer zugehörigen Einlaßarmatur zu koppeln ist. When used, the pressure reducer 1 according to the invention can be coupled to the outlet connection 17 of a high-pressure fluid source, not shown, e.g. B. screwed over a thread 18 . On the low pressure side, the pressure reducer 1 can preferably also be equipped with a threaded connection and - as drawn - with a plug nipple 19 with a fluid passage channel 20 which is to be coupled to a corresponding inlet opening of the consumer container (not shown) to be filled or an associated inlet fitting ,

Auf dem Weg durch den Fluid-Durchlaßkanal 16 (direkt) zum Fluid-Durchlaßkanal 20 kann die Strömung unter Umständen relativ stark beschleunigt werden. Das läßt sich verhindern, wenn gemäß weiterer Erfindung zwischen die beiden Durchlaßkanäle eine Zusatz- bzw. Umlenkschraube 21 in das Gewinde 15 gedreht wird. Die Umlenkschraube 21 soll so ausgebildet werden, daß der Strömungsweg wiederum von der Rohrachse 22 zur Rohrinnenfläche 6 umgelenkt wird, die Umlenkschraube 21 längs eines peripheren Kanals 23 passiert und - wiederum umgelenkt zur Rohrachse 22 - in den Durchlaßkanal 20 strömt. On the way through the fluid passage 16 (directly) to the fluid passage 20 , the flow can be accelerated relatively strongly under certain circumstances. This can be prevented if, according to a further invention, an additional or deflecting screw 21 is screwed into the thread 15 between the two passage channels. The deflecting screw 21 is to be designed such that the flow path is in turn deflected from the pipe axis 22 to the inner pipe surface 6 , the deflecting screw 21 passes along a peripheral channel 23 and - again deflected to the pipe axis 22 - flows into the passage channel 20 .

Vorzugsweise werden mindestens zwei periphere Kanäle 23 an der Umlenkschraube 21 vorgesehen, um eine möglichst starke Durchwirbelung des Fluidstroms zu erhalten. Aus demselben Grunde werden die beiden Schrauben 10 und 21 so ausgebildet, daß zwischen ihnen eine zweite Verwirbelungszone 24 entsteht. Eine dritte Verwirbelungszone 25 kann in Strömungsrichtung zwischen der Umlenkschraube 21 und dem Eingang zum Fluiddurchlaßkanal 20 folgen. Der periphere Kanal 23 der Umlenkschraube 21 kann als Durchgang in axialer Richtung aber auch zusätzlich als verlängerter Strömungsweg, ähnlich wie der Strömungsweg 7, ausgebildet werden. In letzterem Falle stellt das Klemm-Mittel eine Art mäanderförmiger Unterbrechung mit zwei zusätzlichen Verwirbelungszonen 24, 25 auf dem beispielsweise wendelförmig verlängerten Strömungsweg 5 dar. Bezugszeichenliste 1 Druckreduzierer
2 Rohr
3 Gewindestab
4 Gewinde
5 verlängerter Strömungsweg
6 Innenwandfläche (2)
7 Gewindegang
8 Fluiddurchlaßöffnung
9 Anschlag
10 Klemm-Mittel
11 Hochdruck
12 erste Verwirbelungszone
13 Niederdruck
14 Niederdruck-Rohrende
15 Gewinde (10)
16 Fluid-Durchlaßkanal (10)
17 Auslaßstutzen
18 Gewinde (17)
19 Stecknippel
20 Fluid-Durchlaßkanal
21 Umlenkschrank
22 Rohrachse
23 peripherer Kanal
24 zweite Verwirbelungszone
25 dritte Verwirbelungszone
d Außendurchmesser (4)
D lichte Rohrweite (2)
E Einlaßseite (5)
A Auslaßseite (5)
At least two peripheral channels 23 are preferably provided on the deflection screw 21 in order to obtain the greatest possible swirling of the fluid flow. For the same reason, the two screws 10 and 21 are formed so that a second swirl zone 24 is formed between them. A third swirl zone 25 can follow in the flow direction between the deflection screw 21 and the entrance to the fluid passage channel 20 . The peripheral channel 23 of the deflection screw 21 can also be designed as a passage in the axial direction but also as an extended flow path, similar to the flow path 7 . In the latter case, the clamping means represents a kind of meandering interruption with two additional swirling zones 24 , 25 on the flow path 5 , which is lengthened, for example, in a helical manner. List of Reference Numbers 1 Pressure Reducer
2 pipe
3 threaded rod
4 threads
5 extended flow path
6 inner wall surface ( 2 )
7 thread
8 fluid passage opening
9 stop
10 clamping devices
11 high pressure
12 first swirl zone
13 low pressure
14 low pressure pipe end
15 threads ( 10 )
16 fluid passage channel ( 10 )
17 outlet connection
18 thread ( 17 )
19 plug nipples
20 fluid passage
21 deflection cupboard
22 pipe axis
23 peripheral channel
24 second swirl zone
25 third swirl zone
d outer diameter ( 4 )
D clear tube width ( 2 )
E inlet side ( 5 )
A outlet side ( 5 )

Claims

1. Pressure reducer ( 1 ) for connecting and delimiting a high pressure area (HD) and a low pressure area (ND) in a fluid line, characterized by a multiple flow path extension ( 5 ) between high pressure and low pressure area.

2. Pressure reducer according to claim 1, characterized by a helical flow path ( 5 ) along a thread-like passage ( 7 ) between a cylinder inner wall ( 6 ) and an otherwise sealingly inserted piston or threaded bolt ( 3 ) therein.

3. Pressure reducer according to claim 1 or 2, characterized by at least one fluid swirl zone ( 12 , 24 , 25 ) at the beginning, at the end and / or as an interruption of the flow path extension ( 5 ).

4. Pressure reducer according to at least one of claims 1 to 3, characterized by an adjustable fluid passage cross section, in particular with an average radial flow, as a feed line to the extended flow path ( 5 ).

5. Pressure reducer according to at least one of claims 1 to 4, characterized by a tube ( 2 ) with a threaded rod ( 3 ) inserted therein, the outer thread diameter (d) of which is fitted in an approximately sealing manner into the clear tube width (D).

6. Pressure reducer according to at least one of claims 1 to 4, characterized by a tube ( 2 ) with an internal thread and a piston ( 3 ) inserted therein, the thread burr comprising the piston surface in an approximately sealing manner.

7. Pressure reducer according to at least one of claims 4 to 6, characterized in that the tube ( 2 ) at its high-pressure longitudinal end, in particular fluid inlet end (E), a fluid passage opening ( 8 ) having stop ( 9 ) for the Piston ( 3 ) and at the low-pressure longitudinal end or fluid outlet end (A), a clamping means ( 10 ) for the defined pressing of the threaded rod or piston ( 3 ) against the stop ( 9 ) - and thus for predetermining the fluid pressure on Outlet end (A) - has.

8. Pressure reducer according to claim 7, characterized in that a clamping screw with an axial fluid passage channel ( 16 ) is provided as a clamping means ( 10 ) in a thread ( 15 ) provided in the low-pressure side pipe end ( 14 ).

9. Pressure reducer according to claim 7 or 8, characterized in that in the fluid flow direction following a clamping screw ( 10 ) with an axial fluid passage channel ( 16 ) a deflection screw ( 21 ) with a peripheral fluid passage channel ( 23 ) in the tube ( 2 ) is set.

10. Use of the pressure reducer according to at least one of claims 1 to 9 in one for filling a low pressure spray container from one High pressure gas source switched between this and the container Link.