DE10226124A1 - Throttle valve for a damper, to brake the flow of a gas or thin fluid, has a porous valve piece of a stable or flexible material in a housing, with a setting screw - Google Patents

Throttle valve for a damper, to brake the flow of a gas or thin fluid, has a porous valve piece of a stable or flexible material in a housing, with a setting screw

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Abstract

The throttle valve for a damper, to reduce the flow speed of a gas or a slow-moving thin fluid e.g. from a compressor (8), has a housing (1), a valve piece (2) and a setting screw unit (3). The valve is of a stable or flexible porous material, and preferably a plastics foam. The housing has an opening (5) towards the compression zone (10), of adjustable dimensions, giving a laying surface (6) to separate the valve from the compression zone.

Description

Die Erfindung betrifft grundsätzlich alle Anwendungsbereiche der Technik bei denen es erforderlich ist die Strömungsgeschwindigkeit eines Stoffes, vorzugsweise eines gasförmigen oder eines langsam fließenden, dünnflüssigen Stoff, zu reduzieren. Die nachfolgend näher beschriebene Lösung ist vorzugsweise für einen Einsatz im Bereich des Möbelbaus respektive bei dessen Zulieferindustrie und ihren Produkten einsetzbar. In den genannten Bereichen wird zunehmend ein gesteigerter Komfortanspruch, gepaart mit erhöhtem Sicherheitsbewusstsein, bei Endnutzern erkennbar. Um diesen Ansprüchen zu genügen, ist der Funktionsumfang der Systemkomponenten zu steigern. Bei gewerblich genutzten Hauben, Türen, Toren oder ähnlichen Elementen ist es bereits schon seit längerer Zeit üblich Bewegungsabläufe gebremst/gesteuert in Endlagen zu fahren. Gleiches gilt für den Bereich der Personen- und Nutzfahrzeuge. In der letzten Zeit sind vermehrt technische Lösungen im Bereich der Möbelindustrie und der Möbelzulieferindustrie, verstärkt für die Bereiche Schubkästen und Drehtüren, zu bemerken. Nicht zuletzt aus Kostengründen wird versucht der Verwendung pneumatischer Systeme den Vorzug zu geben. Einen Einblick in diesen Bereich auf dem Gebiet der Möbelkonstruktion erhält man beispielsweise aus folgenden Anmeldungen:
AT 004910, AT 004911, AT 004912, DE 20 06 773, DE 195 22 254, EP 1106768, EP 0332426, EP 0841451, GB 2336626. The invention basically relates to all areas of application in technology in which it is necessary to reduce the flow rate of a substance, preferably a gaseous or a slowly flowing, low-viscosity substance. The solution described in more detail below can preferably be used for use in the field of furniture construction or in its supplier industry and its products. In the above-mentioned areas, an increased need for comfort, coupled with increased security awareness, is becoming increasingly apparent among end users. In order to meet these requirements, the range of functions of the system components must be increased. In the case of commercially used hoods, doors, gates or similar elements, it has been customary to slow down / control movement sequences in end positions for a long time. The same applies to the area of passenger and commercial vehicles. Recently, technical solutions in the area of the furniture industry and the furniture supply industry, increasingly for the areas of drawers and revolving doors, have been noticed. Last but not least, for reasons of cost, attempts are being made to use pneumatic systems. An insight into this area in the field of furniture construction can be obtained, for example, from the following registrations:
AT 004910, AT 004911, AT 004912, DE 20 06 773, DE 195 22 254, EP 1106768, EP 0332426, EP 0841451, GB 2336626.

Beschrieben sind dort Einzellösungen, basierend auf pneumatischen oder hydraulischen Konstruktionen die geeignet sind translatorische oder rotatorische Bewegung zu bremsen und/oder zu dämpfen. Aus den Dokumenten erhält man auch weitere Hinweise zum Stand der Technik. There are described individual solutions based on pneumatic or hydraulic constructions that are suitable to brake and / or translational or rotary movement dampen. Further information can also be obtained from the documents the state of the art.

Insbesondere bei pneumatisch unterstützten Systemen liegt ein Hauptproblem darin den durch geeignete Verfahren komprimierten Gasvolumenstrom kontrolliert wieder expandieren zu lassen. Bekannte jedoch fertigungsaufwändige Lösungen aus dem allgemeinen Gebiet der Pneumatik oder Hydraulik sind bei dem zuvor genannten Anwendungsgebiet ungeeignet da die Kosten hierfür durch die marktüblichen Erlöse für das fertige Produkt in der Möbel-Branche nicht erzielbar sind. Pneumatically assisted systems are particularly useful The main problem in this is that compressed by suitable methods Let the gas volume flow expand again in a controlled manner. Known, however, production-intensive solutions from the general field of pneumatics or hydraulics are at the previously unsuitable because the costs for this through the usual market revenues for the finished product in the Furniture industry cannot be achieved.

Bei der nachfolgend beschriebenen Lösung, nachfolgend Drosselventil genannt, handelt es sich daher um ein einfaches und kostengünstiges Verfahren, das sowohl dem funktionalen als auch dem möglichen Kostenrahmen gerecht wird. In the solution described below, below Called throttle valve, it is therefore a simple and cost-effective process that is both functional and meets the possible budget.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen dar. Vorzugsweise werden die beschriebenen Komponenten aus geeigneten Werkstoffen mittels Spritzgussverfahren hergestellt. This object is achieved with the features of claim 1 solved. The subclaims represent advantageous refinements The components described are preferably made from suitable materials are manufactured using the injection molding process.

Zeichnung 1 zeigt in einer schematischen Darstellung den prinzipiellen Aufbau eines Drosselventils für die Regelung des aus einem Verdichter (8) für gasförmige Stoffe ausströmenden Volumenstromes. Es besteht aus einem geeignet geformten Gehäuse (1) mit je einer Öffnung an dem einen und dem anderen Ende, dem Ventilstück (2), bestehend aus einem je nach Anwendungsfall mehr oder weniger flexibel verformbarem porösem Filtergewebe, vorzugsweise aus, je nach Anwendungsfall mehr oder weniger fein, geschäumtem Kunststoff und falls erforderlich einer Verstelleinrichtung (3), beispielsweise ausgeführt als Stellschraube oder ein dem Volumenstrom entgegengesetzt wirkender Kolben. Diejenige Öffnung (5) des Gehäuses die an den Kompressionsraum (10) des Verdichters (8) grenzt ist so ausgelegt, dass eine Anlagefläche (6) für das. Ventilstück (2) entsteht die verhindern soll, dass dieser in den Bereich des Kompressionsraumes eindringen kann. Mittels einer geeigneten Verstelleinrichtung, beispielsweise eines Schiebers oder einer Blende, könnte diese Öffnung auch in ihrer Größe beeinflusst werden. Die an den Verdichter grenzende Dichtfläche (7) verhindert ein ausströmen des komprimierten Gases aus dem Kompressionsraum (10). Der Kompressionsraum (10) wird an seiner Eingangsseite von einem kolbenähnlichen Bauteil (9) abgeschlossen. Drawing 1 shows a schematic representation of the basic structure of a throttle valve for regulating the volume flow flowing out of a compressor ( 8 ) for gaseous substances. It consists of a suitably shaped housing ( 1 ), each with an opening at one and the other end, the valve piece ( 2 ), consisting of a more or less flexibly deformable porous filter fabric, depending on the application, preferably made of, depending on the application, more or less fine, foamed plastic and, if necessary, an adjustment device ( 3 ), for example designed as a set screw or a piston acting counter to the volume flow. The opening ( 5 ) of the housing which borders on the compression space ( 10 ) of the compressor ( 8 ) is designed in such a way that a contact surface ( 6 ) for the valve piece ( 2 ) is created which is to prevent it from penetrating into the area of the compression space can. The size of this opening could also be influenced by means of a suitable adjusting device, for example a slide or an aperture. The sealing surface ( 7 ) adjoining the compressor prevents the compressed gas from flowing out of the compression space ( 10 ). The compression space ( 10 ) is closed on its input side by a piston-like component ( 9 ).

Zeichnung 2 zeigt in drei Prinzipdarstellungen die Funktionsweisen des Drosselventils. In der oberen Abbildung sieht man den Beginn des Kompressionsvorgangs durch das Kolbenähnliche Bauteil (9) wobei das im Kompressionsraum befindliche Gas derart verdichtet wird, dass sich ein Druck P1 einstellt der größer ist als der Umgebungsdruck pa. Das sich verdichtende Gas strömt, je nach Feinheitsgrad des geschäumten Kunststoffes mehr oder weniger behindert, durch die Öffnung (5) des Gehäuses (1) durch das Ventilstück (2) hindurch. In der mittleren Abbildung wird gezeigt, dass der Druck p2 im Kompressionsraum (10) weiterhin ansteigend ist, weil der sich durch die poröse Struktur des Kunststoffes hindurchzwängende Volumenstrom V nicht im gleichen Maße zunehmen kann wie der Verdichtungsdruck im Kompressionsraum (10) zunimmt. Die Bewegung des kolbenähnlichen Bauteils (9) wird wie gewünscht gedämpft reduziert. In der unteren Abbildung wird die Situation dargestellt, dass die Bewegung des kolbenähnlichen Bauteils (9) derart erhöht ausgeführt wird, dass ein dadurch unerwünschter Überdruck im Kompressionsraum (10) entsteht weil nach wie vor durch das Ventilstück (2) nur die vorgesehene Menge an Gas hindurchströmen kann. Diesem unerwünschten Überdruck begegnet das Ventilstück (2) dadurch, dass er sich in Bewegungsrichtung des Volumenstromes zusammendrückt und somit der Kompressionsraum um ein spürbares Maß vergrößert wird was eine gleichzeitige Senkung des Innendruckes p3 erreicht. Hierbei wird zusätzlich, durch die Verdichtung der flexiblen Struktur des geschäumten Kunststoffes, zum einen der mögliche Volumenstrom durch das Ventilstück (2) nochmals verringert und der Verlust von wertvollem Arbeitsgas verhindert. Die Bewegung des kolbenähnlichen Bauteils (9) wird zusätzlich gedämpft. Verringert sich der Gas-Überdruck im Kompressionsraum (10) so kann das Ventilstück (2) wieder in seine Ursprungslage zurückkehren und einen "normalen" Volumenstrom ermöglichen. Drawing 2 shows the principle of operation of the throttle valve in three basic representations. In the upper figure you can see the beginning of the compression process by the piston-like component ( 9 ), the gas in the compression chamber being compressed in such a way that a pressure P 1 is set which is greater than the ambient pressure p a . Depending on the degree of fineness of the foamed plastic, the compressed gas flows through the opening ( 5 ) of the housing ( 1 ) through the valve piece ( 2 ). The middle figure shows that the pressure p 2 in the compression chamber ( 10 ) continues to increase because the volume flow V that forces itself through the porous structure of the plastic cannot increase to the same extent as the compression pressure in the compression chamber ( 10 ). The movement of the piston-like component ( 9 ) is damped as desired. The figure below shows the situation that the movement of the piston-like component ( 9 ) is increased so that an undesirable overpressure in the compression chamber ( 10 ) arises because the valve piece ( 2 ) still only provides the intended amount of gas can flow through. The valve piece ( 2 ) counteracts this undesirable overpressure by compressing itself in the direction of movement of the volume flow and thus increasing the compression space by a noticeable amount, which achieves a simultaneous reduction in the internal pressure p 3 . In addition, by compressing the flexible structure of the foamed plastic, the possible volume flow through the valve piece ( 2 ) is further reduced and the loss of valuable working gas is prevented. The movement of the piston-like component ( 9 ) is additionally damped. If the gas overpressure in the compression space ( 10 ) decreases, the valve piece ( 2 ) can return to its original position and enable a "normal" volume flow.

Die Zeichnung 3 zeigt in zwei vergleichenden Abbildungen die Möglichkeit das mehr oder weniger flexibel geschäumte Ventilstück (2) mit Hilfe der optional zu verwendenden Verstelleinrichtung (3) so in seiner Struktur zu verändern, dass in der Ursprungslage, obere Abbildung, der maximal mögliche Volumenstrom durch das Ventilstück (2) strömen kann und in der maximal verdichteten Lage des Ventilstückes (2), untere Abbildung, der Volumenstrom praktisch ganz verhindert werden kann. Somit kann unterschiedlichen von außen aufgebrachten Belastungen an das Dämpfungssystem durch eine stufenlose Regulierbarkeit begegnet werden. Zeichnung 4 zeigt in einer schematischen Darstellung den prinzipiellen Aufbau eines Drosselventils für den Fall, dass eine Regelbarkeit des Volumenstromes durch das Ventilstück (2) nicht gewünscht oder erforderlich ist. The drawing 3 shows in two comparative figures the possibility to change the structure of the more or less flexibly foamed valve piece ( 2 ) with the help of the optional adjustment device ( 3 ) in such a way that in the original position, upper figure, the maximum possible volume flow through the valve piece ( 2 ) can flow and in the maximum compressed position of the valve piece ( 2 ), lower figure, the volume flow can be practically completely prevented. In this way, different externally applied loads on the damping system can be countered by means of stepless regulation. Drawing 4 shows a schematic representation of the basic structure of a throttle valve in the event that controllability of the volume flow through the valve piece ( 2 ) is not desired or necessary.

Claims (5)

1. Drosselventil bestehend aus Gehäuse (1), Ventilstück (2) und einer Verstelleinrichtung (3), derart gestaltet, dass das Ventilstück aus einem porös-stabilen oder porös-flexiblen Werkstoff, vorzugsweise einem geschäumten Kunststoff besteht, und hierdurch in der Lage ist einen unter Druck stehenden Stoff, beispielsweise ein Gas, in einem vorher definierten Volumenstrom durch sich hindurch strömen zu lassen. 1. throttle valve consisting of housing ( 1 ), valve piece ( 2 ) and an adjusting device ( 3 ), designed such that the valve piece consists of a porous-stable or porous-flexible material, preferably a foamed plastic, and is thereby able allow a pressurized substance, for example a gas, to flow through it in a previously defined volume flow. 2. Drosselventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) an seiner dem Kompressionsraum abgewandten Seite derart gestaltet wird, dass eine geeignete Verstelleinrichtung (3), beispielsweise eine Stellschraube, untergebracht werden kann die das Ventilstück (2) so in seiner Struktur beeinflussen kann, dass der durch das Ventilstück (2) hindurchströmende Volumenstrom des im Kompressionsraum unter Druck stehenden Stoffes von einem Maximalwert bis hin zu einem extremen Minimalwert "0" stufenlos einstellbar wird. 2. Throttle valve according to claim 1, characterized in that the housing ( 1 ) is designed on its side facing away from the compression space in such a way that a suitable adjusting device ( 3 ), for example an adjusting screw, can be accommodated so that the valve piece ( 2 ) in it Structure can influence that the volume flow of the material under pressure in the compression chamber flowing through the valve piece ( 2 ) is continuously adjustable from a maximum value to an extreme minimum value "0". 3. Drosselventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) an seiner dem Kompressionsraum abgewandten Seite derart gestaltet wird, dass eine geeignete Verstelleinrichtung (3), beispielsweise eine Stellschraube, untergebracht werden kann die das Ventilstück (2) so in seiner Struktur beeinflussen kann, dass der durch das Ventilstück (2) hindurchströmende Volumenstrom des im Kompressionsraum unter Druck stehenden Stoffes von einem Maximalwert bis hin zu einem extremen Minimalwert "0" stufenlos einstellbar wird. 3. Throttle valve according to claim 1 and 2, characterized in that the housing ( 1 ) on its side facing away from the compression space is designed in such a way that a suitable adjusting device ( 3 ), for example an adjusting screw, can be accommodated so that the valve piece ( 2 ) can influence in its structure that the volume flow of the material under pressure in the compression chamber flowing through the valve piece ( 2 ) can be continuously adjusted from a maximum value to an extreme minimum value "0". 4. Drosselventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) an seiner dem Kompressionsraum abgewandten Seite und der dem Kompressionsraum zugewandten Seite derart mit einer Öffnung gestaltet wird, dass ein Volumenstrom ohne eine zusätzliche Verstelleinrichtung (3) in einer vorher definierten Bandbreite durch das Ventilstück (2) hindurch strömen kann, weil das Ventilstück (2) selbst durch seinen strukturellen Aufbau geeignet ist auf Druckschwankungen des durchströmenden Stoffes selbstständig zu reagieren. 4. Throttle valve according to claim 1 to 3, characterized in that the housing ( 1 ) on its side facing away from the compression space and the side facing the compression space is designed with an opening such that a volume flow without an additional adjusting device ( 3 ) in a previously defined bandwidth can flow through the valve piece ( 2 ) because the valve piece ( 2 ) itself is suitable due to its structural structure to react independently to pressure fluctuations of the flowing material. 5. Drosselventil nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) an seiner dem Kompressionsraum (10) zugewandten Seite so gestaltet ist, dass es eine, auf Wunsch in ihrer Größe einstellbaren, Öffnung (5) besitzt und hierdurch eine Anlagefläche (6) entsteht und somit das Ventilstück (2) vom Kompressionsraum (10) trennt. 5. Throttle valve according to claim 1 to 4, characterized in that the housing ( 1 ) on its side facing the compression chamber ( 10 ) is designed so that it has an adjustable size (if desired), opening ( 5 ) and thereby one Contact surface ( 6 ) arises and thus separates the valve piece ( 2 ) from the compression space ( 10 ).
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