DE112017005126T5

DE112017005126T5 - Geräuschdämpfende Druckentlastungsanordnung

Info

Publication number: DE112017005126T5
Application number: DE112017005126.6T
Authority: DE
Inventors: Timothy M. Barnes; James Francis Fleck; Tyler M. Letherwood; Michael Raymond Markie; John Elmer Carey
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2016-11-09
Filing date: 2017-10-04
Publication date: 2019-07-11
Also published as: KR20190078593A; US20190270362A1; CN109922978A; WO2018089135A1

Abstract

Eine Druckentlastungsanordnung (100) weist ein Gehäuse (102) mit einer Luftdurchgangskammer (104) mit einer Klappensperre (122) um mindestens einen Luftströmungsdurchgang auf. Eine Membranklappe ist in der Luftdurchgangskammer befestigt. Die Membranklappe deckt den Luftströmungsdurchgang bzw. -durchgänge in einer geschlossenen Position ab. Ein Teil der Membranklappe ist ausgelegt, sich vom Luftströmungsdurchgang bzw. -durchgängen weg in eine offene Position zu bewegen. Eine aus einem geräuschdämpfenden Material gebildete geräuschdämpfende Dichtung (120) befindet sich in der Nähe von mindestens einem Abschnitt der Klappensperre. Die geräuschdämpfende Dichtung ist ausgelegt, das Geräusch zu reduzieren, das durch die Bewegung der Membranklappe beim Bewegen der Membranklappe von der geöffneten in die geschlossene Position entsteht. Die geräuschdämpfende Dichtung bildet mit der Membranklappe in der geschlossenen Position eine Dichtungsschnittstelle.

Description

VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung bezieht sich auf und beansprucht Prioritätsvorteile der provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 62/419,716 mit dem Titel „Pressure Relief Assembly Having Flap-Engaging Seal“ (Druckentlastungsanordnung mit Klappeneingriffsdichtung), welche am 9. November 2016 eingereicht wurde und welche hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird.
GEBIET DER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER OFFENBARUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich im Allgemeinen auf eine Entlüftungs- oder Druckentlastungsvorrichtung, die für den Einsatz in einem geschlossenen Bereich, wie beispielsweise einem Automobil, ausgelegt ist, und insbesondere auf Systeme und Verfahren zur Geräuschreduzierung, die durch eine Druckentlastungsanordnung erzeugt werden können.
HINTERGRUND
Innenkabinen von Fahrzeugen beinhalten typischerweise Kabinenentlüftungen oder Druckentlastungsvorrichtungen. Ohne solche Vorrichtungen könnte der Luftdruck im Inneren der Fahrzeugkabine das Trommelfell der Insassen beschädigen. Ferner muss beim Schließen einer Fahrzeugtür der Luftdruck im Fahrzeug verringert werden, da sich die Tür sonst nicht schließt. Wenn ein Airbag in einem Fahrzeug aktiviert wird, das keine Entlüftungs- oder Druckentlastungsvorrichtung besitzt, können die Trommelfelle eines Insassen beschädigt werden.
Druckentlastungsvorrichtungen sind in der Regel nicht sichtbar. So kann sich beispielsweise eine Druckentlastungsvorrichtung in einem Kofferraum oder an einer Säulenstruktur eines Karosserierahmens befinden. Jede Druckentlastungsvorrichtung ist so angepasst, dass Luft aus einer geschlossenen Struktur austreten kann, während gleichzeitig verhindert wird, dass eine beträchtliche Menge an Luft, Staub, Wasser oder anderen Verunreinigungen in den geschlossenen Bereich gelangt. Daher sind Druckentlastungsvorrichtungen im Wesentlichen Einwegventile oder Einweg-Rückschlagventile und so ausgelegt, dass sie eine geringe Menge an Gegendruck je nach Kundenspezifikation aufrechterhalten.
Eine herkömmliche Druckentlastungsvorrichtung beinhaltet ein Kunststoffgehäuse mit einer Vielzahl von Luftdurchgängen. Eine leichte Membran ist über den Luftdurchgängen angeordnet und so ausgelegt, dass die Luft in eine Richtung strömen kann. Um Luft passieren zu lassen, öffnet sich die leichte Membran vom Hauptkörper weg als Reaktion auf den Luftstrom. Typischerweise ist eine Dichtung um den Hauptkörper herum vorgesehen und dient dazu, das Loch in der Gegenstruktur bei der Montage abzudichten. Die Dichtung wird typischerweise in einem zusätzlichen Formvorgang um den Hauptkörper herum geformt oder kann klebend oder chemisch am Hauptkörper befestigt werden.
Während der Installation kann die Druckentlastungsvorrichtung an einer Struktur eingerastet werden. Typischerweise drückt ein Benutzer auf die vier Ecken der Druckentlastungsvorrichtung, um sie in einem wechselseitig entsprechenden Loch in einer Struktur, wie beispielsweise einem Rahmen oder einer Platte in einem Fahrzeug, zu befestigen.
Druckentlastungs- bzw. -begrenzungsventile sind z.B. dargestellt und beschrieben in EP 2 050 600 , US 5 105 849 , US 5 759 097 , US 5 727 999 , US 5 904 618 und EP 1 985 480 .
Viele bekannte Druckentlastungsventile erzeugen Geräusche, wenn Membranklappen in Luftkammern von Gehäusen in ihre Ruheposition zurückkehren. Wenn sich die Membranklappen beispielsweise wieder in Ruhepositionen bewegen und an einem Rand oder einer Lippe anstoßen, die einen Luftdurchgang bzw. -durchgänge umgibt, kann der Kontakt dabei unerwünschte Geräusche erzeugen. Typischerweise ist der Rand oder die Lippe, die den Luftdurchgang bzw. -durchgänge umgibt, zusammen mit dem Rest des Gehäuses aus einem harten Kunststoff gefertigt. Wenn die Membranklappe zu einem harten Anschlag am Rand zurückkehrt, kann es daher zu einem bemerkbaren Geräusch kommen. Um solche Geräusche zu reduzieren, beinhalten einige bekannte Druckbegrenzungsventile Filzklappen. Diese Klappen können jedoch möglicherweise keine gewünschte Reaktion auf den ausgeübten Luftdruck bieten, da sie schwerer und/oder weniger flexibel sein können als beispielsweise typische Membranklappen.
ZUSAMMENFASSUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER OFFENBARUNG
Es besteht Bedarf an einer Druckentlastungsanordnung, die unerwünschte Geräusche, die durch die Bewegung der Membranklappen entstehen können, minimiert oder anderweitig reduziert.
Vor diesem Hintergrund bieten bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung eine Druckentlastungsanordnung, die ein Gehäuse mit einer Luftdurchgangskammer mit einer Klappensperre um mindestens einen Luftströmungsdurchgang beinhaltet. In der Luftdurchgangskammer ist eine Membranklappe befestigt. Die Membranklappe deckt den Luftströmungsdurchgang in einer geschlossenen Position ab. Ein Teil der Membranklappe ist ausgelegt, sich vom Luftströmungsdurchgang weg in eine offene Position zu bewegen. Eine aus einem geräuschdämpfenden Material gebildete geräuschdämpfende Dichtung befindet sich in der Nähe von mindestens einem Abschnitt der Klappensperre. Die geräuschdämpfende Dichtung ist ausgelegt, das Geräusch zu reduzieren, das durch die Bewegung der Membranklappe beim Bewegen der Membranklappe von der geöffneten in die geschlossene Position entsteht. Die geräuschdämpfende Dichtung bildet eine Dichtungsschnittstelle mit der Membranklappe in der geschlossenen Position.
Das Gehäuse kann aus einem Material bestehen, das härter ist als das geräuschdämpfende Material. In mindestens einer Ausführungsform ist das Gehäuse aus einem Material gebildet, das härter ist als das geräuschdämpfende Material, und mindestens ein Teil des Gehäuses ist mit dem geräuschdämpfenden Material bedeckt.
In mindestens einer weiteren Ausführungsform ist das Gehäuse ebenfalls aus dem geräuschdämpfenden Material gebildet. So können beispielsweise das Gehäuse und die geräuschdämpfende Dichtung integral gegossen und als ein einziges Stück aus geräuschdämpfendem Material geformt sein.
In mindestens einer Ausführungsform ist die geräuschdämpfende Dichtung an und um den/die Abschnitt(e) der Klappensperre befestigt. So kann beispielsweise die geräuschdämpfende Dichtung unter und um die seitlichen Teile der Klappensperre befestigt sein. In mindestens einer Ausführungsform ist die geräuschdämpfende Dichtung an und um die gesamte Klappensperre befestigt.
Das geräuschdämpfende Material kann eines oder mehrere von Gummi, einem thermoplastischen Elastomer oder einem thermoplastischen Vulkanisat beinhalten. Als weiteres Beispiel kann das geräuschdämpfende Material einen Polyurethanschaum beinhalten.
Das Gehäuse kann auch aufrechte Rippen beinhalten, die aus dem geräuschdämpfenden Material gebildet sind. Die aufrechten Rippen können sich von einer oberen Wand in der Nähe einer Schwenkstelle der Membranklappe nach außen zu einem vorderen äußeren Flansch des Gehäuses erstrecken. Die Rippen können so ausgelegt sein, dass sie verhindern, dass die Membranklappe an eine Rückwand und den äußeren Flansch des Gehäuses schlägt.
In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die geräuschdämpfende Dichtung das geräuschdämpfende Material innerhalb einer Halteschiene nahe der Klappensperre. In mindestens einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die Druckentlastungsanordnung auch eine Halteschiene, die neben der geräuschdämpfenden Dichtung ein zusätzliches geräuschdämpfendes Material nahe der Klappensperre hält.
Figurenliste

1 veranschaulicht eine Vorderansicht einer Druckentlastungsanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 veranschaulicht eine perspektivische Draufsicht einer Druckentlastungsanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3 veranschaulicht eine perspektivische Vorderansicht eines Gehäuses einer Druckentlastungsanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4 veranschaulicht eine perspektivische Vorderansicht einer Druckentlastungsanordnung mit Membranklappen in geschlossenen Positionen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
5 veranschaulicht eine perspektivische Vorderansicht einer Druckentlastungsanordnung mit Membranklappen in geöffneter Position gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
6 veranschaulicht eine Vorderansicht eines Abschnitts eines Gehäuses einer Druckentlastungsanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
7 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Gehäuses einer Druckentlastungsanordnung durch die Linie 7-7 von 6 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Fig. 8 veranschaulicht eine Vorderansicht eines Abschnitts eines Gehäuses einer Druckentlastungsanordnung mit einer geräuschdämpfenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
9 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Gehäuses einer Druckentlastungsanordnung mit einer geräuschdämpfenden Vorrichtung durch die Linie 9-9 von 8 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

Bevor die Ausführungsformen der Offenbarung im Detail erläutert werden, ist zu verstehen, dass sich die Offenbarung in ihrer Anwendung nicht auf die in der folgenden Beschreibung dargelegten oder in den Zeichnungen dargestellten Konstruktionsdetails und die Anordnung der Komponenten beschränkt. Die Offenbarung ist in der Lage, andere Ausführungsformen zu verwenden und auf verschiedene Weise praktiziert zu werden oder ausgeführt zu werden. Es ist auch zu verstehen, dass die hierin verwendete Ausdrucksweise und Terminologie der Beschreibung dient und nicht als einschränkend angesehen werden sollte. Die Verwendung von „einschließlich“ und „umfassend“ und Variationen davon soll die nachfolgend aufgeführten Positionen und deren Äquivalente sowie zusätzliche Positionen und Äquivalente davon umfassen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER OFFENBARUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen ein Druckbegrenzungsventil/-anordnung dar, das ein Hauptgehäuse beinhaltet, das einen oder mehrere Luftdurchgänge definiert. Die Klappen sind über den Luftdurchgängen angebracht. In mindestens einer Ausführungsform ist eine geräuschdämpfende Dichtung an und um einen Abschnitt einer Klappensperre befestigt, wie beispielsweise einen Rand, eine Lippe oder eine Kante, die die Luftdurchgänge umgibt. Die Dichtung kann sich über eine untere Kante erstrecken und kann sich auf die Seitenkanten des Randes erstrecken. In mindestens einer Ausführungsform erstreckt sich die Dichtung um eine Gesamtheit eines Randes, Lippe oder Kante, die den Luftdurchgang bzw. Luftdurchgänge definiert. Die Dichtung kann beispielsweise aus Gummi oder verschiedenen anderen elastomeren Materialien bestehen. In mindestens einer Ausführungsform kann die Dichtung aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE), einem thermoplastischen Vulkanisat (TPV), wie beispielsweise Santopren, und/oder dergleichen gebildet sein. Die Dichtung bietet eine geräuschdämpfende Lippe, die Geräusche mildert (z.B. eliminiert, minimiert oder anderweitig reduziert), die sonst durch eine Klappe entstehen könnten, die sich auf einen harten Anschlag auf einem harten Kunststoffrand bewegt. Gleichzeitig bietet die Dichtung, wenn sich die Membranklappe in einer geschlossenen Position befindet, eine fluiddichte Schnittstelle mit einer Unterseite der Klappe, wodurch der Rückwärtsluftstrom und die Flüssigkeitseindringung durch diese verhindert oder anderweitig reduziert werden.
In mindestens einer Ausführungsform kann die Dichtung während eines Formungsprozesses der Druckentlastungsanordnung auf den Rand aufgeformt werden. Dementsprechend sind für die Bildung der Druckentlastungsanordnung keine zusätzlichen Komponenten oder Baugruppen erforderlich.
In mindestens einer Ausführungsform kann das Gehäuse des Druckentlastungsventils anstelle eines harten Kunststoffs aus einem geräuschdämpfenden Material, wie beispielsweise Gummi, anderen elastomeren Materialien, einem TPE, einem TPV und/oder dergleichen, gebildet oder mit diesem abgedeckt sein. Auf diese Weise ist möglicherweise keine separate und getrennte Abdichtung um die Lippe oder den Rand herum erforderlich, die die Luftdurchgangskammer(n) definiert. Stattdessen bietet das Gehäuse selbst eine geräuschdämpfende Struktur, die auch eine dichtende Schnittstelle mit den Membranklappen in geschlossener Position bietet. In mindestens einer Ausführungsform kann die den Luftdurchgang bzw. Luftdurchgänge definierende Lippe oder Rand aus einem geräuschdämpfenden Material gebildet sein, während der Rest des Gehäuses beispielsweise aus einem harten Kunststoff besteht.
Ferner können Schwenkstellen für die Klappen aus dem geräuschdämpfenden Material gebildet oder mit diesem abgedeckt sein. Das geräuschdämpfende Material bildet zudem eine dichtende Schnittstelle mit den Klappen.
Das Gehäuse kann auch aufrechte Rippen beinhalten, die auch aus einem geräuschdämpfenden Material bestehen können. Die Rippen bilden eine Anschlagssperre, die verhindert, dass die Klappen an eine Wand des Gehäuses schlagen. Da die Rippen aus dem geräuschdämpfenden Material bestehen, wird, wenn sich die Klappen auf die Rippen bewegen, das erzeugte Geräusch durch die Rippen gedämpft.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen eine Druckentlastungsanordnung dar, bei der Schnittstellen zwischen den Membranklappen und dem Gehäuse aus einem weichen Kunststoff gebildet sein können, der eine Dichtungsschnittstelle bereitstellt, die einen Rückluftstrom und eine Wassereindringung durch sie verhindert oder anderweitig reduziert, während sie gleichzeitig Geräusche dämpft, die durch das Zusammenwirken der Membranklappe und des Gehäuses entstehen können. Darüber hinaus stellen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung Druckentlastungsanordnungen bereit, die es den Klappen ermöglichen, frei zu schwenken, wodurch der Luftstrom in einer offenen Position maximiert wird (im Gegensatz zu anderen bekannten Druckentlastungsventilen, die Scharniere beinhalten, die den Luftstrom begrenzen und zuschlagen und dadurch ein bemerkbares Geräusch erzeugen). Die Druckentlastungsanordnung kann eine Dichtung zwischen der Klappenschwingschnittstelle und dem Gehäuse beinhalten.
1 veranschaulicht eine Vorderansicht einer Druckentlastungsanordnung, -ventils oder -vorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Druckentlastungsanordnung 100 ist ausgelegt, an einer Komponente, wie beispielsweise einer Blechplatte eines Fahrzeugs, befestigt zu werden. Die Druckentlastungsanordnung 100 wird in einer durch die Platte gebildeten Öffnung befestigt. So kann beispielsweise die Druckentlastungsanordnung 100 einrastbar in der durch die Platte gebildeten Öffnung befestigt werden.
Die Druckentlastungsanordnung 100 beinhaltet einen Rahmen oder ein Gehäuse 102, das eine Vielzahl von Luftdurchgangskammern 104 beinhaltet, die Luftströmungsöffnungen 106 definieren. Klappen (dargestellt in den 4 und 5) sind in den Luftdurchgangskammern 104 über den Luftströmungsöffnungen 106 befestigt. Die Druckentlastungsanordnung 100 kann mehr oder weniger Luftdurchgangskammern 104 und Klappen als in 1 angegeben beinhalten.
Jede Luftdurchgangskammer 104 beinhaltet Seitenwände 108, die integral mit den oberen und unteren Wänden 110 bzw. 112 verbunden sind. Eine Luftdurchgangswand 114 (die teilweise durch Stützrippen definiert sein kann) kann sich zwischen den Seiten-, oberen und unteren Wänden 108, 110 bzw. 112 erstrecken. Die Luftdurchgangswände 114 definieren die Luftströmungsöffnungen 106, die so ausgelegt sind, dass Luft durch sie hindurchtreten kann. Die Luftdurchgangswände 114 können von der oberen Wand 110 nach oben zur unteren Wand 112 ausgerichtet sein. Der Winkel der Luftdurchgangswände 114 kann je nach gewünschter Größe der Klappenwiderstandskraft variieren.
Das Gehäuse 102 kann aus einem harten Kunststoff, wie beispielsweise Acryl, gebildet sein. In mindestens einer Ausführungsform ist das Gehäuse 102 aus spritzgegossenem Polypropylen gebildet. Das Gehäuse 102 kann durch ein Thermoformungsverfahren geformt werden, was im Allgemeinen eine effiziente und wirtschaftliche Möglichkeit zur Herstellung verschiedener Kunststoffvorrichtungen darstellt. Während des Herstellungsprozesses kann eine Rolle Kunststoff in einen Hohlraum eingeführt werden, und dann wird der Kunststoff unter Wärme und Druck geformt.
Anstelle einer Vielzahl von Luftdurchgangskammern 104 kann das Gehäuse 102 eine einzige Luftdurchgangskammer 104 beinhalten. Darüber hinaus kann jede Luftdurchgangskammer 104 mehr oder weniger Luftströmungsöffnungen 106 definieren, als dargestellt. So kann beispielsweise eine Luftdurchgangskammer 104 eine einzelne Luftstromöffnung 106 definieren. Optional kann die Luftdurchgangswand 114 auch koplanar zu einer ebenen Unterseite des Gehäuses 102 sein, anstatt abgewinkelt zu sein.
In geschlossenen Positionen bedecken die Klappen die Luftdurchgangswände 114. Jede Klappe kann am Gehäuse 102 in der Nähe der oberen Wand 110 verankert sein. So können beispielsweise die Klappen durch erste Befestigungen, wie z.B. Verbindungsvorsprünge 116, die sich über die Luftströmungsöffnungen 106 nach außen erstrecken, am Gehäuse 102 befestigt sein. Jede Klappe kann eine flexible Membran sein, die Kanäle aufweist, die in der Nähe einer oberen Kante ausgebildet sind. Die Verbindungsvorsprünge 116 erstrecken sich durch die Kanäle, um die Klappen am Gehäuse 102 zu befestigen. Die Klappen können aus einem flexiblen thermoplastischen Elastomer gebildet sein, wie beispielsweise Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM)-Gummi, Polypropylen, Hytrel, Lexan, Tyvac oder Mylar.
In Ruhestellung decken die Klappen die Luftströmungsöffnungen 106 ab. Wenn sich Luftdruck aufbaut und auf die Unterseiten der Klappen ausgeübt wird, schwenken die Klappen oder öffnen sich anderweitig, so dass die Luftströmungsöffnungen 106 freigelegt werden, so dass Luft durch die Druckentlastungsanordnung 100 entweichen kann.
Eine geräuschdämpfende Dichtung 120 ist an und um einen Abschnitt einer Klappensperre 122 (wie beispielsweise einen Rand, eine Lippe oder eine Kante) befestigt, die mindestens einen Abschnitt der Luftdurchgangskammern 104 umgibt. Wie dargestellt, können die geräuschdämpfenden Dichtungen 120 über der Klappensperre 122 unterhalb und um die seitlichen Abschnitte der Luftdurchgangskammern 104 befestigt sein. Insbesondere können sich die geräuschdämpfenden Dichtungen 120 über eine untere Kante 124 und über die Seitenkanten 126 der Klappensperre 122 nach oben erstrecken. Optional kann sich die geräuschdämpfende Dichtung 120 um mehr oder weniger als dargestellt der Klappensperre 122 erstrecken. In mindestens einer Ausführungsform erstreckt sich die geräuschdämpfende Dichtung 120 um eine Gesamtheit der Klappensperre 122, die die Luftströmungsöffnungen 106 definiert.
Die geräuschdämpfende Dichtung 120 kann beispielsweise aus Gummi oder verschiedenen anderen elastomeren Materialien gebildet sein. In mindestens einer Ausführungsform kann die geräuschdämpfende Dichtung 120 aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE), einem thermoplastischen Vulkanisat (TPV), wie beispielsweise Santopren, und/oder dergleichen gebildet sein. Die geräuschdämpfende Dichtung 120 bietet eine geräuschdämpfende Lippe, die Geräusche mildert, die sonst durch eine Klappe entstehen könnten, die sich auf einen harten Anschlag auf einem harten Kunststoffrand bewegt. Gleichzeitig bildet die geräuschdämpfende Dichtung 120 in geschlossener Position der Membranklappe eine fluiddichte Schnittstelle mit einer Unterseite der Klappe und verhindert oder reduziert so den Rückluftstrom und die Flüssigkeitseindringung durch diese.
In mindestens einer Ausführungsform kann die geräuschdämpfende Dichtung 120 während eines Formprozesses der Druckentlastungsanordnung 100 auf die Klappensperre 122 aufgeformt werden. Daher sind keine zusätzlichen Komponenten oder Baugruppen erforderlich, um die Druckentlastungsanordnung 100 zu bilden.
In mindestens einer Ausführungsform kann das Gehäuse 102 auch aus einem geräuschdämpfenden Material gebildet sein, ähnlich der geräuschdämpfenden Dichtung 120. So kann beispielsweise das Gehäuse 102 anstatt aus einem harten Kunststoff gebildet zu sein, aus Gummi oder verschiedenen anderen elastomeren Materialien bestehen. In mindestens einer Ausführungsform können das Gehäuse 102 und die geräuschdämpfende Dichtung 120 aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE), einem thermoplastischen Vulkanisat (TPV), wie Santopren und/oder dergleichen, gebildet sein. So können beispielsweise das Gehäuse 102 und die geräuschdämpfende(n) Dichtung(en) 120 integral geformt und als ein einziges Stück aus geräuschdämpfendem Material, wie Gummi, TPE, TPV und/oder dergleichen, gebildet sein.
2 veranschaulicht eine perspektivische Draufsicht auf die Druckentlastungsanordnung 100. Die geräuschdämpfenden Dichtungen 120 entsprechen der Form der Klappensperre 122, über der die geräuschdämpfenden Dichtungen 120 befestigt sind. Das Gehäuse 102 beinhaltet auch eine hintere Halterung 130, die ausgelegt ist, in einer Öffnung einer Platte befestigt zu werden, beispielsweise durch eine oder mehrere Klammern 132.
3 veranschaulicht eine perspektivische Vorderansicht des Gehäuses 102 der Druckentlastungsanordnung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die in Bezug auf die 1 und 2 beschriebene geräuschdämpfende Dichtung 120 kann auch mit den in 3 dargestellten Ausführungsformen verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf 3 und wie vorstehend in Bezug auf die 1 und 2 erwähnt, kann das Gehäuse 102 selbst aus einem geräuschdämpfenden Material, wie beispielsweise Gummi, anderen elastomeren Materialien, einem TPE, einem TPV oder dergleichen, anstelle eines Kunststoffs gebildet sein. Optional kann das Gehäuse 102 aus einem Kunststoff (wie Acryl, Polypropylen oder dergleichen) gebildet und mit einem geräuschdämpfenden Material, wie Gummi, TPE, TPV, anderen Kunststoffen und/oder dergleichen, abgedeckt werden. Daher ist um die Klappensperre 122, die die Luftströmungsöffnungen 106 definiert, möglicherweise keine separate und getrennte Dichtung erforderlich. Stattdessen stellt das Gehäuse 102 selbst (das aus einem geräuschdämpfenden Material gebildet und/oder mit diesem bedeckt ist) eine geräuschdämpfende Struktur dar, die auch eine dichtende Schnittstelle zu den Membranklappen (dargestellt in den 4 und 5) in der geschlossenen Position bildet. In mindestens einer weiteren Ausführungsform kann die die Luftströmungsöffnungen 106 umgebende Klappensperre 122 aus einem geräuschdämpfenden Material gebildet und/oder mit einem solchen bedeckt sein, während der Rest des Gehäuses 102 beispielsweise aus einem herkömmlichen Kunststoff besteht.
Zusätzlich können die Schwenkstellen 140 für die Membranklappen (d.h. die Bereiche, in denen die Membranklappen am Gehäuse 102 verankert sind) aus dem geräuschdämpfenden Material gebildet und/oder mit diesem abgedeckt werden. Das geräuschdämpfende Material bildet zudem eine dichtende Schnittstelle zu den Klappen. In mindestens einer Ausführungsform kann die gesamte Klappensperre 122, die die Luftstromöffnung(en) 106 umgibt, aus dem geräuschdämpfenden Material gebildet und/oder mit diesem bedeckt sein.
Das Gehäuse 102 kann auch aufrechte Rippen 150 beinhalten, die ebenfalls aus einem geräuschdämpfenden Material gebildet sein können. Jede Rippe 150 erstreckt sich von einer oberen Wand 110 in der Nähe einer Schwenkstelle 140 nach außen zu einem vorderen äußeren Flansch 152 des Gehäuses 102. Die Rippen 150 können eine erweiterte Basis 154 nahe der oberen Wand 110 und eine verjüngte Spitze 156 nahe dem äußeren Flansch 152 beinhalten. Die Rippen 150 können auch mit einer oberen Rückwand 158 verbunden sein, die die obere Wand 110 mit dem äußeren Flansch 152 verbindet.
4 veranschaulicht eine perspektivische Vorderansicht der Druckentlastungsanordnung 100 mit Membranklappen 170 in geschlossenen Positionen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 5 veranschaulicht eine perspektivische Vorderansicht der Druckentlastungsanordnung 100 mit den Membranklappen 170 in geöffneten Positionen.
Unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 bilden die Rippen 150 eine Anschlagssperre, die verhindert, dass die Klappen 170 an die Rückwände 158 und/oder den Außenflansch 152 des Gehäuses 102 schlagen. Da die Rippen 150 aus dem geräuschdämpfenden Material bestehen, wird, wenn sich die Klappen 170 auf die Rippen 150 bewegen, das erzeugte Geräusch durch die Rippen 150 gedämpft. Die Rippen 150 können auch mit den in Bezug auf die 1 und 2 dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.
In den in 4 dargestellten Ruhepositionen bedecken die Klappen 170 die Luftströmungsöffnungen 106. Wenn sich Luftdruck aufbaut und auf die Unterseiten der Klappen 170 ausgeübt wird, schwenken die Klappen 170 oder klappen sich anderweitig auf, so dass die Luftströmungsöffnungen 106 freigelegt werden, so dass Luft durch die Druckentlastungsanordnung 100 entweichen kann.
6 veranschaulicht eine Vorderansicht eines Abschnitts eines Gehäuses 102 einer Druckentlastungsanordnung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 7 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Abschnitts des Gehäuses der Druckentlastungsanordnung 100 durch die Linie 7-7 von 6. Der Abschnitt des Gehäuses 102 kann ein Abschnitt von und/oder in der Nähe einer Klappensperre 122 sein, wie vorstehend in Bezug auf die 1 bis 5 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 kann in mindestens einer Ausführungsform eine Halteschiene 200 in der Nähe (z.B. um) der Klappenöffnungen 106 angeordnet sein. Die Halteschiene 200 beinhaltet eine Basis 202 und Seitenwände 204, die einen Haltekanal 206 definieren. Die Halteschiene 200 ist ausgelegt, ein geräuschdämpfendes Material, wie beispielsweise Polyurethanschaum, aufzunehmen und zu halten, das ausgelegt ist, Geräusche zu dämpfen, die durch Klappen erzeugt werden können, wie vorstehend beschrieben. Daher kann die Halteschiene 200 anstelle oder zusätzlich zu den in den 1 und 2 dargestellten und beschriebenen geräuschdämpfenden Dichtungen 120 verwendet werden. So können beispielsweise in mindestens einer Ausführungsform die in den 1 und 2 dargestellten geräuschdämpfenden Dichtungen 120 durch Halteschienen 200 gebildet werden, die ein geräuschdämpfendes Material, wie beispielsweise Polyurethanschaum, halten. In mindestens einer weiteren Ausführungsform können die geräuschdämpfenden Dichtungen 120 der 1 und 2 und eine separate Halteschiene 200 verwendet werden, die ein geräuschdämpfendes Material in der Nähe der geräuschdämpfenden Dichtungen 120 hält. In mindestens einer Ausführungsform kann die Halteschiene 200 eine zusammenhängende Schiene sein, die ein geräuschdämpfendes Material hält. In mindestens einer weiteren Ausführungsform kann die Halteschiene 200 Halteabschnitte definieren, die durch Lücken getrennt sind, wodurch eine Vielzahl von geräuschdämpfenden Bereichen definiert wird, die ein geräuschdämpfendes Material halten.
8 veranschaulicht eine Vorderansicht eines Abschnitts des Gehäuses 102 der Druckentlastungsanordnung 100 mit einer geräuschdämpfenden Vorrichtung 300 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 9 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Abschnitts des Gehäuses 102 der Druckentlastungsanordnung 100 mit der geräuschdämpfenden Einrichtung 300 durch die Linie 9-9 von 8. Unter Bezugnahme auf die 8 und 9 wird die geräuschdämpfende Vorrichtung 300 von der Halteschiene 200 gehalten. Die geräuschdämpfende Vorrichtung 300 ist aus einem geräuschdämpfenden Material, wie beispielsweise Polyurethanschaum, gebildet. Der Polyurethanschaum kann in die Halteschiene 200 durch eine oder mehrere im Gehäuse 102 ausgebildete Öffnungen 302 auf und/oder neben der Halteschiene 200 eingespritzt werden.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 9 können Schnittstellen (z.B. die Klappensperren 122, die Rückwand 158 und/oder dergleichen) zwischen den Membranklappen 170 und dem Gehäuse 102 der Druckentlastungsanordnung 100 aus einem geräuschdämpfenden Material (wie Gummi, elastomere Materialien und dergleichen, die weicher sind als härtere Kunststoffe, die typischerweise zum Bilden eines Gehäuses eines Druckentlastungsgehäuses verwendet werden) gebildet und/oder mit diesem bedeckt sein, das eine Dichtungsschnittstelle bereitstellt, die einen Rückluftstrom und eine Wasserinfiltration durch sie hindurch verhindert oder anderweitig reduziert, während sie gleichzeitig Geräusche dämpft, die durch das Zusammenwirken der Membranklappen 170 und des Gehäuses 102 entstehen können. Darüber hinaus stellen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung Druckentlastungsanordnungen 100 bereit, die es den Klappen 170 ermöglichen, frei zu schwenken, wodurch der Luftstrom in einer geöffneten Position maximiert wird (im Gegensatz zu anderen bekannten Druckentlastungsventilen, die Scharniere beinhalten, die den Luftstrom begrenzen und zuklappen und dadurch ein bemerkbares Geräusch erzeugen).
Wie hierin beschrieben, beinhaltet die Druckentlastungsanordnung 100 das Gehäuse 102 mit mindestens einer Luftdurchgangskammer 104 mit mindestens einer Klappensperre 122, die mindestens einen Luftströmungsdurchgang 106 umgibt. Eine Membranklappe 170 ist in der Luftdurchgangskammer 104 befestigt. Die Membranklappe 170 deckt den Luftströmungsdurchgang 106 in einer geschlossenen Position ab. Ein Abschnitt (wie beispielsweise ein freier, unverankerter Abschnitt) der Membranklappe 170 bewegt sich vom Luftströmungsdurchgang 106 weg in eine geöffnete Position. Eine geräuschdämpfende Dichtung 120 in der Nähe von mindestens einem Abschnitt der Klappensperre ist ausgelegt, das durch die Bewegung der Membranklappe 170 erzeugten Geräusch zu reduzieren, wenn sich die Membranklappe 170 von der geöffneten in die geschlossene Position bewegt. Die geräuschdämpfende Dichtung 170 bildet eine Dichtungsschnittstelle mit der Membranklappe 170 in der geschlossenen Position.
Obwohl verschiedene räumliche und richtungsbezogene Begriffe wie oben, unten, untere, mittlere, seitlich, horizontal, vertikal, vorne und dergleichen verwendet werden können, um Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu beschreiben, versteht es sich, dass diese Begriffe nur in Bezug auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausrichtungen verwendet werden. Die Ausrichtungen können umgekehrt, gedreht oder anderweitig geändert werden, so dass ein oberer Abschnitt ein unterer Abschnitt ist, und umgekehrt, horizontal vertikal wird und dergleichen.
Abweichungen und Änderungen des Vorstehenden fallen in den Rahmen der vorliegenden Offenbarung. Es versteht sich, dass sich die hierin offenbarten und definierten Ausführungsformen auf alle alternativen Kombinationen von zwei oder mehr der einzelnen Merkmale erstrecken, die aus dem Text und/oder den Zeichnungen hervorgehen. Alle diese verschiedenen Kombinationen stellen verschiedene alternative Aspekte der vorliegenden Offenbarung dar. Die hierin beschriebenen Ausführungsformen erklären die besten für die Ausübung der Offenbarung bekannten Modi und ermöglichen es anderen Fachleuten, die Offenbarung zu nutzen. Die Ansprüche sind so auszulegen, dass sie, soweit nach dem Stand der Technik zulässig, auch andere Ausführungsformen beinhalten.
In dem Maße, wie sie in den beigefügten Ansprüchen verwendet werden, werden die Begriffe „einschließlich“ und „in welchen“ als die einfachen englischen Äquivalente der jeweiligen Begriffe „umfassend“ und „worin“ verwendet. Darüber hinaus werden die Begriffe „erste“, „zweite“ und „dritte“ usw. in dem in den folgenden Ansprüchen verwendeten Umfang nur als Bezeichnungen verwendet und sollen nicht dazu dienen, numerische Anforderungen an ihre Gegenstände zu stellen. Darüber hinaus sind die Beschränkungen der folgenden Ansprüche nicht in Form von Mittel plus Funktion geschrieben und sollen nicht auf der Grundlage von 35 U.S.C. 9 112(f) interpretiert werden, es sei denn, diese Anspruchsbeschränkungen verwenden ausdrücklich den Ausdruck „Mittel für“, gefolgt von einer Funktionserklärung, die keine weitere Struktur aufweist.
Verschiedene Merkmale der Offenbarung sind in den folgenden Ansprüchen dargelegt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 62419716 [0001]
EP 2050600 [0007]
US 5105849 [0007]
US 5759097 [0007]
US 5727999 [0007]
US 5904618 [0007]
EP 1985480 [0007]

Claims

Druckentlastungsanordnung, aufweisend: - ein Gehäuse mit einer Luftdurchgangskammer mit einer Klappensperre, die mindestens einen Luftströmungsdurchgang umgibt; - eine Membranklappe, die in der Luftdurchgangskammer befestigt ist, wobei die Membranklappe den Luftströmungsdurchgang in einer geschlossenen Position abdeckt, und wobei ein Teil der Membranklappe ausgelegt ist, sich vom Luftströmungsdurchgang weg in eine offene Position zu bewegen; und - eine aus einem geräuschdämpfenden Material gebildete geräuschdämpfende Dichtung, die sich in der Nähe von mindestens einem Abschnitt der Klappensperre befindet, wobei die geräuschdämpfende Dichtung ausgelegt ist, das Geräusch zu reduzieren, das durch die Bewegung der Membranklappe erzeugt wird, wenn die Membranklappe sich von der geöffneten in die geschlossene Position bewegt, und wobei die geräuschdämpfende Dichtung eine Dichtungsschnittstelle mit der Membranklappe in der geschlossenen Position bildet.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse aus einem Material besteht, das härter ist als das geräuschdämpfende Material.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse aus einem Material gebildet ist, das härter ist als das geräuschdämpfende Material, und wobei mindestens ein Teil des Gehäuses ist mit dem geräuschdämpfenden Material bedeckt ist.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse ebenfalls aus dem geräuschdämpfenden Material gebildet ist.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die geräuschdämpfende Dichtung an und um den mindestens einen Abschnitt der Klappensperre befestigt ist.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die geräuschdämpfende Dichtung unter und um die seitlichen Teile der Klappensperre befestigt ist.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die geräuschdämpfende Dichtung an und um die gesamte Klappensperre befestigt ist.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das geräuschdämpfende Material eines oder mehrere von Gummi, einem thermoplastischen Elastomer oder einem thermoplastischen Vulkanisat aufweist.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse und die geräuschdämpfende Dichtung integral gegossen und als ein einziges Stück aus geräuschdämpfendem Material geformt sind.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse ferner aufrechte Rippen aus dem geräuschdämpfenden Material aufweist.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 10, wobei die aufrechten Rippen sich von einer oberen Wand in der Nähe einer Schwenkstelle der Membranklappe nach außen zu einem vorderen äußeren Flansch des Gehäuses erstrecken, wobei die Rippen so ausgelegt sind, dass sie verhindern, dass die Membranklappe an eine Rückwand und den äußeren Flansch des Gehäuses schlägt.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die geräuschdämpfende Dichtung das geräuschdämpfende Material innerhalb einer Halteschiene nahe der Klappensperre aufweist.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 12, wobei das geräuschdämpfende Material Polyurethanschaum aufweist.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Halteschiene, die neben der geräuschdämpfenden Dichtung ein zusätzliches geräuschdämpfendes Material nahe der Klappensperre hält.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 14, wobei das zusätzliche geräuschdämpfende Material Polyurethanschaum aufweist.
Druckentlastungsanordnung, aufweisend: - ein Gehäuse mit einer Luftdurchgangskammer mit einer Klappensperre, die mindestens einen Luftströmungsdurchgang umgibt, wobei das Gehäuse ferner aufrechte Rippen aufweist, die aus dem geräuschdämpfenden Material gebildet sind, wobei die aufrechten Rippen sich von einer oberen Wand in der Nähe einer Schwenkstelle nach außen zu einem vorderen äußeren Flansch des Gehäuses erstrecken; - eine Membranklappe, die in der Luftdurchgangskammer befestigt ist, wobei die Membranklappe den Luftströmungsdurchgang in einer geschlossenen Position abdeckt, und wobei ein Teil der Membranklappe ausgelegt ist, sich aus vom Luftströmungsdurchgang weg in eine offene Position zu bewegen; und - eine aus einem geräuschdämpfenden Material gebildete geräuschdämpfende Dichtung, die sich in der Nähe von mindestens einem Abschnitt der Klappensperre befindet, wobei die geräuschdämpfende Dichtung ausgelegt ist, das Geräusch zu reduzieren, das durch die Bewegung der Membranklappe erzeugt wird, wenn die Membranklappe sich von der geöffneten in die geschlossene Position bewegt, und wobei die geräuschdämpfende Dichtung eine Dichtungsschnittstelle mit der Membranklappe in der geschlossenen Position bildet, wobei die Rippen so ausgelegt sind, dass sie verhindern, dass die Membranklappe an eine Rückwand und den äußeren Flansch des Gehäuses schlägt.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 16, wobei das Gehäuse aus einem Material besteht, das härter ist als das geräuschdämpfende Material.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 16, wobei das Gehäuse aus einem Material gebildet ist, das härter ist als das geräuschdämpfende Material, und wobei mindestens ein Teil des Gehäuses ist mit dem geräuschdämpfenden Material bedeckt ist.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 16, wobei das Gehäuse ebenfalls aus dem geräuschdämpfenden Material gebildet ist, wobei das Gehäuse und die geräuschdämpfende Dichtung integral gegossen und als ein einziges Stück aus geräuschdämpfendem Material geformt sind.
Druckentlastungsanordnung nach Anspruch 16, wobei die geräuschdämpfende Dichtung an und um den mindestens einen Abschnitt der Klappensperre befestigt ist.