DE102022132701A1 - Reducing noise in pneumatic valves - Google Patents

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DE102022132701A1
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Ralf Wörner
Richard Somodi
Martin Judith
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Abstract

Ein erfindungsgemäßes Ventil (1), weist auf:einen ersten Kolben (2), der dazu angepasst ist, mindestens zwei Positionen (P1, P2) einzunehmen,ein Dichtelement (3), auf welchem der erste Kolben (2) in einer ersten Position (P1) aufsitzt;mindestens zwei Anschlüsse (9, 10, 11), welche fluidisch nicht miteinander verbunden sind, wenn sich der Kolben (2) in der ersten Position (P1) befindet,und welche fluidisch miteinander verbunden sind, wenn sich der erste Kolben (2) in der zweiten Position (P2) befindet,wobei im Strömungsweg zwischen den mindestens zwei Anschlüssen (9, 10, 11) eine Strömungsumlenkungsvorrichtung (14) vorgesehen ist.Die Strömungsumlenkungsvorrichtung (14) diente der Reduzierung von Pfeifgeräuschen beim Entlüften des Ventils.A valve (1) according to the invention has: a first piston (2) which is adapted to assume at least two positions (P1, P2); a sealing element (3) on which the first piston (2) sits in a first position (P1); at least two connections (9, 10, 11) which are not fluidically connected to one another when the piston (2) is in the first position (P1), and which are fluidically connected to one another when the first piston (2) is in the second position (P2), a flow deflection device (14) being provided in the flow path between the at least two connections (9, 10, 11). The flow deflection device (14) serves to reduce whistling noises when venting the valve.

Description

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Reduzierung von Geräuschen bei pneumatischen Ventilen.The present invention is concerned with reducing noise in pneumatic valves.

Bei pneumatischen Ventilen, beispielsweise Relaisventilen, kann ein erster Kolben auf einem Dichtelement aufsitzen (geschlossene Stellung), und ferner von diesem wegbewegt werden (offene Stellung). Es kann auch beispielsweise ein bewegliches Dichtelement mit zwei parallel arbeitenden Dichtsitzen vorhanden sein.In pneumatic valves, such as relay valves, a first piston can sit on a sealing element (closed position) and then be moved away from it (open position). There can also be a movable sealing element with two sealing seats working in parallel.

Im Stand der Technik ist beispielsweise das Dokument DE 38 27 350 A1 bekannt, welches ein pneumatisches Relaisventil zeigt. Dieses pneumatische Relaisventil weist insbesondere eine Dichtungskammer auf, und im Auslassventil ist hier eine Drossel vorgesehen, welche einen entsprechenden Luftstrom drosselt.In the state of the art, for example, the document DE 38 27 350 A1 known, which shows a pneumatic relay valve. This pneumatic relay valve has in particular a sealing chamber, and a throttle is provided in the outlet valve, which throttles a corresponding air flow.

Beim Öffnen eines solchen Ventils kann eine Geräuschentwicklung durch die Luftströmung, beispielsweise bei der Verwendung in pneumatischen Bremssystemen, auftreten. Durch Toleranzen der Bauteile und unterschiedliche Öffnungsquerschnitte können zudem Resonanzen auftreten, die das reguläre Geräuschniveau um ein Vielfaches übersteigen.
Solche Geräusche können beispielsweise in Form eines Pfeifens oder Hupens auftreten. Eine Geräuschentwicklung in pneumatischen Ventilen wird insbesondere durch die Luftströmung in schmalen Spalten mit hoher Strömungsgeschwindigkeit und laminarer Strömung direkt dahinter begünstigt. In Relaisventilen bei Bremssystemen kann eine Geräuschentwicklung insbesondere dann auftreten, wenn Ventile langsam bewegt werden. Insbesondere wenn ein Kolben von seinem Ventilsitz getrennt wird, kann ein Pfeifton mit der Eigenfrequenz der Luftsäule im Kolben auftreten.When such a valve is opened, noise can be generated by the air flow, for example when used in pneumatic braking systems. Component tolerances and different opening cross-sections can also cause resonances that exceed the normal noise level many times over.
Such noises can occur, for example, in the form of a whistling or honking sound. Noise in pneumatic valves is particularly caused by the air flow in narrow gaps with high flow speeds and laminar flow directly behind them. In relay valves in braking systems, noise can occur particularly when valves are moved slowly. In particular, when a piston is separated from its valve seat, a whistling sound can occur with the natural frequency of the air column in the piston.

Geräusche, welche beim Entlüften eines Bremssystems in einem Ventil auftreten, sind häufig proportional zum abgelassenen Druck.Noises that occur in a valve when bleeding a brake system are often proportional to the pressure released.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventil bereitzustellen, bei welchem die Geräuschentwicklung im Ventil und insbesondere Pfeifgeräusche reduziert werden sollen.It is therefore an object of the present invention to provide a valve in which the noise development in the valve and in particular whistling noises are to be reduced.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Ventil gemäß Anspruch 1.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a valve according to claim 1.
Further advantageous embodiments of the present invention are the subject of the subclaims.

Eine erfindungsgemäßes Ventil weist auf: einen ersten Kolben, welcher dazu angepasst ist, mindestens zwei Positionen einzunehmen,
ein Dichtelement, auf welchem der erste Kolben in der ersten Position aufsitzt, mindestens zwei Anschlüsse, welche fluidisch nicht miteinander verbunden sind, wenn sich der Kolben in der ersten Position befindet, aber welche fluidisch miteinander verbunden sind, wenn sich der erste Kolben in der zweiten Position befindet. Im Strömungsweg zwischen den beiden Anschlüssen, also im Ventilspalt, ist eine Strömungsumlenkungsvorrichtung vorgesehen.A valve according to the invention comprises: a first piston which is adapted to assume at least two positions,
a sealing element on which the first piston sits in the first position, at least two connections which are not fluidically connected to one another when the piston is in the first position, but which are fluidically connected to one another when the first piston is in the second position. A flow deflection device is provided in the flow path between the two connections, i.e. in the valve gap.

Eine derartige Strömungsumlenkungsvorrichtung verhindert, dass im Ventilspalt laminare Strömungen entstehen, welche ansonsten eine Fläche überstreichen und durch Reibung entsprechende Geräusche, insbesondere Pfeifgeräusche hervorrufen würden.
Durch die Strömungsumlenkungsvorrichtung wird erreicht, dass die laminare Strömung verwirbelt wird, und somit eine entsprechende Turbulenz entsteht. Damit überstreicht die Strömung Flächen nicht mehr laminar und ruft daher folglich keine lauten Geräusche, insbesondere Pfeifgeräusche, mehr hervor.Such a flow deflection device prevents laminar flows from forming in the valve gap, which would otherwise sweep over a surface and cause corresponding noises, in particular whistling noises, due to friction.
The flow deflection device causes the laminar flow to become swirled, thus creating turbulence. This means that the flow no longer sweeps over surfaces in a laminar manner and therefore no longer causes loud noises, especially whistling noises.

Vorzugsweise weist die Strömungsumlenkungsvorrichtung mehrere Vorsprünge auf. Dies führt dazu, dass die Verwirbelung der laminaren Strömung noch ausgeprägter ist. Vorzugsweise sind mindestens vier, vorzugsweise mindestens acht Vorsprünge vorgesehen, und die Vorsprünge bilden im Strömungsweg einen Kreis.
Die Strömungsumlenkungsvorrichtung weist daher vorzugsweise die Form einer Krone mit mehreren Zacken auf.Preferably, the flow deflection device has a plurality of projections. This results in the turbulence of the laminar flow being even more pronounced. Preferably, at least four, preferably at least eight projections are provided, and the projections form a circle in the flow path.
The flow deflection device therefore preferably has the shape of a crown with several points.

So kann erreicht werden, dass sämtliche Bereiche der laminaren Strömung von entsprechenden Vorsprüngen erfasst werden, und die Strömungsumlenkung- bzw. verwirbelung noch effektiver stattfindet.In this way, all areas of the laminar flow can be covered by corresponding projections, and the flow deflection or turbulence takes place even more effectively.

Vorzugsweise ist das Ventil als pneumatisches Relaisventil ausgebildet, und der erste Kolben ist als Steuerkolben ausgebildet, der von einem ersten Federelement in eine Richtung vorgespannt ist, und in die entgegengesetzte Richtung durch Druck in einer Steuerkammer bewegbar ist. Das Dichtelement ist ringförmig ausgebildet, und die der Steuerkammer abgewandte Seite des Kolbens sitzt in der ersten Position auf dem Dichtelement auf. An der Innenseite des Dichtelements, genauer gesagt in einer Ausnehmung in der Innenseite, kann eine Dichtelementführung vorgesehen sein, welche über das Dichtelement in Richtung des ersten Kolbens nach oben zeigt und vorzugsweise vorsteht.Preferably, the valve is designed as a pneumatic relay valve, and the first piston is designed as a control piston that is pre-tensioned in one direction by a first spring element and can be moved in the opposite direction by pressure in a control chamber. The sealing element is ring-shaped, and the side of the piston facing away from the control chamber sits on the sealing element in the first position. On the inside of the sealing element, more precisely in a recess in the inside, a sealing element guide can be provided, which points upwards over the sealing element in the direction of the first piston and preferably protrudes.

Vorzugsweise sind die vorgenannten Vorsprünge auf der Dichtelementführung vorgesehen, weiter vorzugsweise in dem Bereich, welcher über das Dichtelement in Richtung des ersten Kolbens vorsteht. Wenn also der erste Kolben in eine geöffnete Position bewegt wird, in welcher das Ventil entlüftet werden kann, verläuft die Strömung ringförmig unter dem ersten Kolben hindurch nach innen, wobei der Entlüftungsanschluss innerhalb der Ausnehmung des Dichtelements bzw. der Dichtelementführung vorgesehen ist. Die Strömung muss also auf jeden Fall über die Vorsprünge verlaufen, hier wird die laminare Strömung zerstört, es wird Turbulenz erzeugt, wodurch entsprechend das Pfeifgeräusch verringert bzw. vermieden werden kann.Preferably, the aforementioned projections are provided on the sealing element guide, more preferably in the area which is the sealing element protrudes in the direction of the first piston. If the first piston is moved into an open position in which the valve can be vented, the flow runs inwards in a ring shape under the first piston, with the vent connection being provided within the recess of the sealing element or the sealing element guide. The flow must therefore always run over the projections, here the laminar flow is destroyed, turbulence is generated, which can reduce or prevent the whistling noise.

In einer anderen Ausführungsform sind die Vorsprünge in dem Bereich auf dem Dichtelement angeordnet, der sich radial innerhalb des Bereichs befindet, in welchem der Kolben in der ersten Position aufsitzt. Auch in dieser Ausführungsform wird die Strömung durch den schmalen Bereich zwischen Kolben und Dichtelement entsprechend verwirbelt, wodurch Pfeifgeräusche vermieden werden können.In another embodiment, the projections are arranged in the area on the sealing element that is located radially inside the area in which the piston sits in the first position. In this embodiment too, the flow is swirled accordingly by the narrow area between the piston and the sealing element, which can prevent whistling noises.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Vorsprünge an der Unterseite des ersten Kolbens in einem Bereich angeordnet, der in der ersten Position nicht auf dem Dichtelement aufsitzt, und sich in der ersten Position unterhalb des Dichtelements erstreckt. Die Vorsprünge des Kolbens sind somit in der Ausnehmung des Dichtelements angeordnet. So wird sichergestellt, dass wenn zwischen dem Kolben und dem Dichtungselement ein Spalt vorhanden ist, die Strömung hier auf jeden Fall über die Vorsprünge verläuft, welche dazu eingerichtet sind, die Strömung entsprechend zu verwirbeln und das Pfeifgeräusch zu reduzieren.In a further embodiment, the projections are arranged on the underside of the first piston in an area that does not rest on the sealing element in the first position and extends below the sealing element in the first position. The projections of the piston are thus arranged in the recess of the sealing element. This ensures that if there is a gap between the piston and the sealing element, the flow here always runs over the projections, which are designed to swirl the flow accordingly and reduce the whistling noise.

Es ist zu beachten, dass der Kolben nur so weit in die geöffnete Position bewegt wird, dass die Strömung auf jeden Fall über die Vorsprünge verläuft, d.h. durch die Vorsprünge gezwungen wird.It should be noted that the piston is only moved into the open position so far that the flow always passes over the projections, i.e. is forced through the projections.

Hierbei konnte ein Geräuschniveau festgestellt werden, welches zwischen 5 und 15 dB geringer war als ohne entsprechende Vorsprünge. Insbesondere konnte dadurch ein Pfeifgeräusch erheblich reduziert werden, eine entsprechende Energie des Pfeifgeräuschs wurde so erheblich gesenkt.This resulted in a noise level that was between 5 and 15 dB lower than without the corresponding projections. In particular, this significantly reduced the whistling noise and the corresponding energy of the whistling noise.

Vorzugsweise sind die Vorsprünge auf einer radial äußeren Oberfläche abgeschrägt und weisen somit eine sich nach oben verjüngende Form auf.Preferably, the projections are bevelled on a radially outer surface and thus have an upwardly tapering shape.

Insbesondere dann, wenn die Vorsprünge auf der Dichtelementführung vorgesehen sind, hat eine solche Ausgestaltung der Vorsprünge entsprechende Vorteile bei der Montage, da so die Dichtelementführung leichter durch die Ausnehmung des Dichtelements geschoben werden kann, welches ja dann ringförmig um die Dichtelementführung gespannt ist. Die Vorsprünge spreizen dann das Dichtelement bei der Montage sozusagen auf.In particular, when the projections are provided on the sealing element guide, such a design of the projections has corresponding advantages during assembly, since the sealing element guide can be pushed more easily through the recess of the sealing element, which is then stretched in a ring around the sealing element guide. The projections then spread the sealing element open during assembly, so to speak.

Vorzugsweise ist das Dichtelement auf einem zweiten Kolben angeordnet, welcher durch ein zweites Federelement nach oben gedrückt wird. Radial außerhalb des Kolbens ist ein Ventilsitz vorgesehen, gegen welchen das Dichtelement vorgespannt sein kann, wobei der zweite Kolben durch die Bewegung des ersten Kolbens gegen die Vorspannkraft des zweiten Federelements beweglich ist.Preferably, the sealing element is arranged on a second piston, which is pressed upwards by a second spring element. A valve seat is provided radially outside the piston, against which the sealing element can be prestressed, wherein the second piston is movable by the movement of the first piston against the prestressing force of the second spring element.

Bei einer solchen Ausführungsform kann ein Ventil mit mehr Funktionen bereitgestellt werden, da mehrere Kolbenstellungen eingenommen werden können.In such an embodiment, a valve with more functions can be provided since several piston positions can be assumed.

Vorzugsweise ist die Dichtelementführung mit einem Entlüftungsanschluss verbunden - durch die Dichtelementführung, genauer gesagt durch die Innenseite der Dichtelementführung, erfolgt so also die Ventilentlüftung.Preferably, the sealing element guide is connected to a vent connection - the valve venting takes place through the sealing element guide, or more precisely through the inside of the sealing element guide.

Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben.

  • 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Ventils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Ventils gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Ventils gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4 zeigt eine Detailansicht einer Dichtelementführung mit entsprechenden Vorsprüngen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5 zeigt ein Dichtelement mit entsprechenden Vorsprüngen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 6 zeigt einen ersten Kolben mit entsprechenden Vorsprüngen gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 7 zeigt ein erfindungsgemäßes Ventil gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Schnittansicht.
  • 8 zeigt ein erfindungsgemäßes Ventil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Schnittansicht.
  • 9 zeigt ein erfindungsgemäßes Ventil gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Schnittansicht.
  • 10 zeigt eine Ausschnittansicht aus 7 mit den relevantesten Teilen.
  • 11 zeigt eine Ausschnittansicht aus 8 mit den relevantesten Teilen.
  • 12 zeigt eine Ausschnittansicht aus 9 mit den relevantesten Teilen.
In the following, advantageous embodiments of the present invention are described in more detail with reference to the accompanying drawings.
  • 1 shows a schematic sectional view of a valve according to a first embodiment of the present invention.
  • 2 shows a schematic sectional view of a valve according to a second embodiment of the present invention.
  • 3 shows a schematic sectional view of a valve according to a third embodiment of the present invention.
  • 4 shows a detailed view of a sealing element guide with corresponding projections according to a first embodiment of the present invention.
  • 5 shows a sealing element with corresponding projections according to a second embodiment of the present invention.
  • 6 shows a first piston with corresponding projections according to a third embodiment of the present invention.
  • 7 shows a valve according to a first embodiment of the present invention in sectional view.
  • 8th shows a valve according to a second embodiment of the present invention in sectional view.
  • 9 shows a valve according to a third embodiment of the present invention in sectional view.
  • 10 shows a detail view of 7 with the most relevant parts.
  • 11 shows a detail view of 8th with the most relevant parts.
  • 12 shows a detail view of 9 with the most relevant parts.

In 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Ventils 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Ventil 1 ist als Relaisventil ausgebildet. Hier ist ein erster Kolben 2 vorgesehen, welcher durch einen Druck in einer Steuerkammer 4, welche mit einem Steueranschluss 8 verbunden ist, entsprechend steuerbar ist. Je nachdem, wie also der Druck in der Steuerkammer 4 variiert wird, bewegt sich der erste Kolben 2 nach oben oder nach unten. Der erste Kolben 2 sitzt in der geschlossenen Ventilstellung auf einem Dichtelement 3 auf. Das Dichtelement 3 ist ringförmig ausgebildet. Innerhalb des Dichtelements 3 ist eine Dichtelementführung 5 vorgesehen, auf welcher mehrere Vorsprünge 15 vorgesehen sind. Die Vorsprünge 15 stehen nach oben über das Dichtelement 3 hervor. Ferner weist das Ventil 1 einen ersten Arbeitsanschluss 9 und einen zweiten Arbeitsanschluss 10 auf. An dem Ende der Dichtelementführung 5, das vom Vorsprung 15 abgewandt ist, ist ein entsprechender Entlüftungsanschluss 11 vorgesehen. Der erste Arbeitsanschluss 9 mündet in eine erste Kammer 12, der zweite Arbeitsanschluss 10 mündet in eine zweite Kammer 13. In einer Stellung des ersten Kolbens 2, wie sie in 1 gezeigt ist, sitzt der erste Kolben 2 auf dem Dichtelement 3 auf, und somit ist der zweite Arbeitsanschluss 10 nicht mit dem Entlüftungsanschluss 11 verbunden. Wenn allerdings der erste Kolben 2 etwas nach oben bewegt wird, entsteht ein schmaler Spalt (Ventilspalt) zwischen dem Dichtelement 3 und dem unteren Ende des ersten Kolbens 2. Durch diesen Spalt bewegt sich dann Luft aus der zweiten Kammer 13 hin zum Entlüftungsanschluss 11. Der Luftstrom, welcher ringförmig von außen durch den Ventilspalt strömt, muss dann also die Vorsprünge 15 passieren, bevor er weiter zum Entlüftungsanschluss 11 strömen kann.
Weiterhin ist das Dichtelement 3 auf einem zweiten Kolben 16 vorgesehen. Dieser zweite Kolben 16 wird durch ein zweites Federelement 7 vorgespannt. Wenn der erste Kolben 2 im Vergleich zu der Ansicht in 1 weiter nach unten geschoben wird, werden der zweite Kolben 16 und das darauf sitzende Dichtelement 3 weiter nach unten verschoben, und somit sitzt der zweite Kolben 16 nicht mehr auf einem Ventilsitz 17 auf - der erste Arbeitsanschluss 9 und der zweite Arbeitsanschluss 10 bzw. die erste Kammer 12 und die zweite Kammer 13 sind somit verbunden.In 1 is a schematic sectional view of a valve 1 according to a first embodiment of the present invention. The valve 1 is designed as a relay valve. Here, a first piston 2 is provided, which can be controlled accordingly by a pressure in a control chamber 4, which is connected to a control connection 8. Depending on how the pressure in the control chamber 4 is varied, the first piston 2 moves up or down. In the closed valve position, the first piston 2 sits on a sealing element 3. The sealing element 3 is ring-shaped. A sealing element guide 5 is provided within the sealing element 3, on which several projections 15 are provided. The projections 15 protrude upwards over the sealing element 3. The valve 1 also has a first working connection 9 and a second working connection 10. At the end of the sealing element guide 5 that faces away from the projection 15, a corresponding vent connection 11 is provided. The first working port 9 opens into a first chamber 12, the second working port 10 opens into a second chamber 13. In a position of the first piston 2, as shown in 1 As shown, the first piston 2 sits on the sealing element 3, and thus the second working connection 10 is not connected to the vent connection 11. However, if the first piston 2 is moved slightly upwards, a narrow gap (valve gap) is created between the sealing element 3 and the lower end of the first piston 2. Air then moves through this gap from the second chamber 13 to the vent connection 11. The air flow, which flows in a ring shape from the outside through the valve gap, must then pass through the projections 15 before it can flow on to the vent connection 11.
Furthermore, the sealing element 3 is provided on a second piston 16. This second piston 16 is preloaded by a second spring element 7. When the first piston 2 is in the opposite direction to the view in 1 is pushed further downwards, the second piston 16 and the sealing element 3 sitting on it are moved further downwards, and thus the second piston 16 no longer sits on a valve seat 17 - the first working port 9 and the second working port 10 or the first chamber 12 and the second chamber 13 are thus connected.

3 zeigt eine ähnliche Darstellung wie in 1, allerdings eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Funktionalität ist ähnlich wie in 1. Hier ist allerdings zu beachten, dass die Vorsprünge 15 nicht auf der Dichtelementführung, sondern auf dem Dichtelement 3 vorgesehen sind, allerdings radial nach innen versetzt von dem Bereich, in welchem der erste Kolben 2 auf dem Dichtelement 3 aufsitzt. 3 shows a similar representation as in 1 , but a second embodiment of the present invention. The functionality is similar to 1 . Here, however, it should be noted that the projections 15 are not provided on the sealing element guide, but on the sealing element 3, although offset radially inward from the area in which the first piston 2 sits on the sealing element 3.

3 zeigt eine ähnliche Darstellung wie in 1, allerdings eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Ventil 1 hat grundsätzlich die gleichen Bauteile. Hier ist zu beachten, dass die Vorsprünge 15 nicht auf der Dichtelementführung, sondern auf der Innenseite des ersten Kolbens 2 vorgesehen sind, und von dort erstrecken sie sich nach unten. Die Vorsprünge 15 sind allerdings radial nach innen versetzt, so dass diese nicht auf dem Dichtelement 3 aufsitzen können. Wenn hier der erste Kolben 2 nach oben verschoben wird, entsteht zwischen dem ersten Kolben 2 und dem Dichtelement 3 ein schmaler Spalt, durch diesen strömt Luft ein, die Strömung wird allerdings durch die Vorsprünge 15 entsprechend verwirbelt, da die Strömung diese Vorsprünge 15 passieren muss. Dadurch wird die Strömung entsprechend verwirbelt und das Geräusch reduziert. 3 shows a similar representation as in 1 , however, a third embodiment of the present invention. The valve 1 basically has the same components. It should be noted here that the projections 15 are not provided on the sealing element guide, but on the inside of the first piston 2, from where they extend downwards. The projections 15 are, however, offset radially inwards so that they cannot sit on the sealing element 3. If the first piston 2 is moved upwards here, a narrow gap is created between the first piston 2 and the sealing element 3, through which air flows in, but the flow is swirled accordingly by the projections 15 because the flow has to pass through these projections 15. This swirls the flow accordingly and reduces the noise.

4 zeigt eine Detailansicht der Vorsprünge 15 an einer Dichtelementführung 5 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hier wird ersichtlich, dass die Vorsprünge 15 leicht abgeschrägt sind und sich entsprechend nach oben verjüngen. 4 shows a detailed view of the projections 15 on a sealing element guide 5 according to the first embodiment of the present invention. Here it can be seen that the projections 15 are slightly bevelled and taper accordingly upwards.

5 zeigt eine Detailansicht eines Dichtelements 3 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, hier sind in dem Bereich, der an eine Ausnehmung 4a des Dichtelements angrenzt, die Vorsprünge 15 vorgesehen. Wenn die Strömung das Dichtelement 3 von außen nach innen überstreicht und schlussendlich durch die Ausnehmung 4a strömt, muss sie die Vorsprünge 15 passieren und wird durch diese verwirbelt. 5 shows a detailed view of a sealing element 3 according to the second embodiment of the present invention, here the projections 15 are provided in the area that borders a recess 4a of the sealing element. When the flow sweeps over the sealing element 3 from the outside to the inside and finally flows through the recess 4a, it has to pass the projections 15 and is swirled by them.

6 zeigt eine Detailansicht des ersten Kolbens 2 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hier sind die Vorsprünge innen am ersten Kolben 2 angeordnet, allerdings nicht in dem Bereich, in welchem der erste Kolben 2 auf dem Dichtelement 3 (hier nicht gezeigt) aufsitzen könnte. 6 shows a detailed view of the first piston 2 according to the third embodiment of the present invention. Here, the projections are arranged on the inside of the first piston 2, but not in the area in which the first piston 2 could sit on the sealing element 3 (not shown here).

7 zeigt eine Ansicht eines Ventils 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Hauptkörper 2 sitzt auf einem Dichtelement 3 auf, das Dichtelement 3 ist ringförmig, im Inneren des Dichtelements 3 ist eine Dichtelementführung 5 vorgesehen. An der Dichtelementführung 5 sind oben die entsprechenden Vorsprünge 15 vorgesehen. 7 shows a view of a valve 1 according to a first embodiment of the present invention. The main body 2 sits on a sealing element 3, the sealing element 3 is ring-shaped, a sealing element guide 5 is provided inside the sealing element 3. The corresponding projections 15 are provided on the top of the sealing element guide 5.

8 zeigt eine ähnliche Ansicht wie 7, nur gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die entsprechenden Vorsprünge 15 sind hier auf dem Dichtelement 3 vorgesehen. 8th shows a similar view as 7 , only according to the second embodiment of the present invention. The corresponding projections 15 are provided here on the sealing element 3.

9 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die Vorsprünge sind hier entsprechend am ersten Kolben 2 an der unteren Seite vorgesehen. 9 shows a third embodiment of the present invention, the projections are here provided accordingly on the first piston 2 on the lower side.

10 zeigt eine Ausschnittansicht der 7. Hier wird ersichtlich, dass an der Dichtelementführung 5 die Vorsprünge 15 vorgesehen sind. Diese stehen nach oben über das Dichtelement 3 hervor. Der erste Kolben 2 sitzt in dieser Darstellung auf dem Dichtelement 3 auf. Radial weiter außen am Dichtelement 3 ist noch ein Ventilsitz 17 vorgesehen, welcher zur Verbindung der ersten Kammer und zweiten Kammer (hier nicht gezeigt) dient. Wenn der erste Kolben 2 nach oben verfahren wird, strömt Luft vom Bereich außen unter dem unteren Ende des ersten Kolbens 2 hindurch, und passiert die Vorsprünge 15, und dann kann die Strömung durch die Dichtelementführung 5 fortschreiten, und so kann entsprechend Druck abgebaut werden. 10 shows a detail view of the 7 . Here it can be seen that the projections 15 are provided on the sealing element guide 5. These protrude upwards above the sealing element 3. In this illustration, the first piston 2 sits on the sealing element 3. Radially further out on the sealing element 3 there is also a valve seat 17 which serves to connect the first chamber and the second chamber (not shown here). When the first piston 2 is moved upwards, air flows from the area outside under the lower end of the first piston 2 and passes the projections 15, and then the flow can progress through the sealing element guide 5, and pressure can be reduced accordingly.

11 ist eine Ausschnittansicht aus 8, die die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Hier sind die Vorsprünge 15 an dem Dichtelement 3 vorgesehen, welches allerdings radial von dem Bereich nach innen versetzt ist, in welchem der erste Kolben 2 auf dem Dichtelement 3 aufsitzt. Wenn hier Luft von außen einströmt, muss die Luft die Vorsprünge 15 passieren, bevor sie nach unten durch die Dichtelementführung 5 fließen kann. 11 is a detail view from 8th , which shows the second embodiment of the present invention. Here, the projections 15 are provided on the sealing element 3, which is, however, offset radially inward from the area in which the first piston 2 sits on the sealing element 3. If air flows in from the outside, the air must pass the projections 15 before it can flow downwards through the sealing element guide 5.

12 zeigt eine Detailansicht aus der 9. Hier ist gezeigt, dass die Vorsprünge 15 am unteren Ende des ersten Kolbens 2 vorgesehen sind - allerdings radial nach innen versetzt von dem Bereich, in welchem der erste Kolben 2 auf dem Dichtelement 3 aufsitzt. Wenn hier Strömung von außerhalb des ersten Kolbens 2 radial nach innen strömt, muss die Strömung ebenfalls die Vorsprünge 15 passieren, wo die Strömung eventuell verwirbelt wird, wodurch die Geräuschentwicklung, insbesondere das Pfeifgeräusch, vermieden werden kann. 12 shows a detailed view from the 9 Here it is shown that the projections 15 are provided at the lower end of the first piston 2 - but offset radially inwards from the area in which the first piston 2 sits on the sealing element 3. If flow flows radially inwards from outside the first piston 2, the flow must also pass the projections 15, where the flow may be swirled, whereby the development of noise, in particular the whistling noise, can be avoided.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben gezeigten Ausführungsformen beschränkt.The present invention is not limited to the embodiments shown above.

Die Vorsprünge können auch andere Formen aufweisen, eine Abschrägung ist nicht unbedingt erforderlich. Es können beispielsweise auch säulenförmige, pyramidenförmige oder trapezförmige Vorsprünge vorhanden sein.The projections can also have other shapes, a bevel is not necessarily required. For example, there can also be column-shaped, pyramid-shaped or trapezoidal projections.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

11
VentilValve
22
erster Kolbenfirst piston
33
DichtelementSealing element
44
SteuerkammerControl Chamber
55
DichtelementführungSealing element guide
66
erstes Federelementfirst spring element
77
zweites Federelementsecond spring element
88th
SteueranschlussControl connection
99
erster Arbeitsanschlussfirst working connection
1010
zweiter Arbeitsanschlusssecond working connection
1111
EntlüftungsanschlussVent connection
1212
erste Kammerfirst chamber
1313
zweite Kammersecond chamber
1414
StrömungsumlenkungsvorrichtungFlow diversion device
1515
Vorsprunghead Start
1616
zweiter Kolbensecond piston
1717
VentilsitzValve seat

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3827350 A1 [0003]DE 3827350 A1 [0003]

Claims (10)

Ventil (1), aufweisend: einen ersten Kolben (2), der dazu angepasst ist, mindestens zwei Positionen (P1, P2) einzunehmen, ein Dichtelement (3), auf welchem der erste Kolben (2) in einer ersten Position (P1) aufsitzt; mindestens zwei Anschlüsse (9, 10, 11), welche fluidisch nicht miteinander verbunden sind, wenn sich der erste Kolben (2) in der ersten Position (P1) befindet, und welche fluidisch miteinander verbunden sind, wenn sich der erste Kolben (2) in der zweiten Position (P2) befindet, wobei im Strömungsweg zwischen den mindestens zwei Anschlüssen (9, 10, 11) eine Strömungsumlenkungsvorrichtung (14) vorgesehen ist.Valve (1) comprising: a first piston (2) adapted to assume at least two positions (P1, P2), a sealing element (3) on which the first piston (2) sits in a first position (P1); at least two connections (9, 10, 11) which are not fluidically connected to one another when the first piston (2) is in the first position (P1) and which are fluidically connected to one another when the first piston (2) is in the second position (P2), wherein a flow deflection device (14) is provided in the flow path between the at least two connections (9, 10, 11). Ventil (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Strömungsumlenkungsvorrichtung (14) mehrere Vorsprünge (15) aufweist.Valve (1) according to Claim 1 , wherein the flow deflection device (14) has a plurality of projections (15). Ventil (1) gemäß Anspruch 2, wobei mindestens 4, vorzugsweise mindestens 8 Vorsprünge vorgesehen sind, und die Vorsprünge (15) im Strömungsweg kreisförmig angeordnet sind.Valve (1) according to Claim 2 , wherein at least 4, preferably at least 8 projections are provided, and the projections (15) are arranged in a circle in the flow path. Ventil (1) gemäß einem der vorhergebenden Ansprüche 2 oder 3, wobei das Ventil (1) als pneumatisches Relaisventil ausgebildet ist, wobei der erste Kolben (2) als Steuerkolben ausgebildet ist, der von einem ersten Federelement (6) in einer Richtung vorgespannt ist, und in die entgegengesetzte Richtung durch Druck in einer Steuerkammer (4) bewegbar ist; wobei das Dichtelement (3) ringförmig ausgebildet ist, und die der Steuerkammer (4) abgewandte Seite des Kolbens (2) auf dem Dichtelement (3) in der ersten Position (P1) aufsitzt.Valve (1) according to one of the preceding Claims 2 or 3 , wherein the valve (1) is designed as a pneumatic relay valve, wherein the first piston (2) is designed as a control piston which is prestressed in one direction by a first spring element (6) and is movable in the opposite direction by pressure in a control chamber (4); wherein the sealing element (3) is annular, and the side of the piston (2) facing away from the control chamber (4) sits on the sealing element (3) in the first position (P1). Ventil (1) gemäß Anspruch 4, wobei an der Innenseite des Dichtelements (4) eine Dichtelementführung (5) vorgesehen ist, welche vorzugsweise über das Dichtelement (3) in Richtung des ersten Kolbens (2) nach oben vorsteht, und die Vorsprünge (15) auf der Dichtelementführung (5) vorgesehen sind, weiter vorzugsweise in dem Bereich, welcher über das Dichtelement (3) in Richtung des ersten Kolbens (2) nach oben vorsteht.Valve (1) according to Claim 4 , wherein on the inside of the sealing element (4) a sealing element guide (5) is provided, which preferably projects upwards over the sealing element (3) in the direction of the first piston (2), and the projections (15) are provided on the sealing element guide (5), further preferably in the region which projects upwards over the sealing element (3) in the direction of the first piston (2). Ventil (1) gemäß Anspruch 4, wobei die Vorsprünge (15) in dem Bereich auf dem Dichtelement (3) angeordnet sind, der sich radial innerhalb des Bereichs befindet, in welchem der Kolben (2) in der ersten Position (P1) aufsitzt.Valve (1) according to Claim 4 , wherein the projections (15) are arranged in the region on the sealing element (3) which is located radially inside the region in which the piston (2) sits in the first position (P1). Ventil (1) gemäß Anspruch 4, wobei die Vorsprünge (15) an der Unterseite des ersten Kolbens (2) in einem Bereich angeordnet sind, der in der ersten Position (P1) nicht auf dem Dichtelement (3) aufsitzt und sich in einer Ausnehmung (4a) des Dichtelements befinden, und sich in der ersten Position (P1) unterhalb des Dichtelements (4) erstrecken.Valve (1) according to Claim 4 , wherein the projections (15) are arranged on the underside of the first piston (2) in a region which does not rest on the sealing element (3) in the first position (P1) and are located in a recess (4a) of the sealing element, and extend below the sealing element (4) in the first position (P1). Ventil (1) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Vorsprünge (15) an deren radial äußerer Oberfläche abgeschrägt sind, so dass sie eine sich nach oben verjüngende Form aufweisen.Valve (1) according to one of the Claims 2 until 7 , wherein the projections (15) are bevelled on their radially outer surface so that they have an upwardly tapering shape. Ventil (1) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei das Dichtelement (3) auf einem zweiten Kolben (16) angeordnet ist, welcher durch ein zweites Federelement (7) gegen einen Ventilsitz (17) gedrückt wird, wobei der Ventilsitz (17) radial außerhalb des Kolbens (2) vorgesehen ist und wobei das Dichtelement (3) gegen den Ventilsitz (17) vorgespannt sein kann, wobei der zweite Kolben (16) durch die Bewegung des ersten Kolbens (2) gegen die Vorspannkraft des zweiten Federelements (7) beweglich ist.Valve (1) according to one of the Claims 4 until 8th , wherein the sealing element (3) is arranged on a second piston (16) which is pressed against a valve seat (17) by a second spring element (7), wherein the valve seat (17) is provided radially outside the piston (2) and wherein the sealing element (3) can be prestressed against the valve seat (17), wherein the second piston (16) is movable by the movement of the first piston (2) against the prestressing force of the second spring element (7). Ventil (1) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei die Dichtelementführung (5) mit einem Entlüftungsanschluss (11) verbunden ist.Valve (1) according to one of the Claims 4 until 9 , wherein the sealing element guide (5) is connected to a vent connection (11).
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