EP4580921A1 - Reduzierung von geräuschen bei pneumatischen ventilen - Google Patents

Reduzierung von geräuschen bei pneumatischen ventilen

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Publication number
EP4580921A1
EP4580921A1 EP23814365.5A EP23814365A EP4580921A1 EP 4580921 A1 EP4580921 A1 EP 4580921A1 EP 23814365 A EP23814365 A EP 23814365A EP 4580921 A1 EP4580921 A1 EP 4580921A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
sealing element
valve
projections
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23814365.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf WÖRNER
Richard SOMODI
Martin Judith
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Publication of EP4580921A1 publication Critical patent/EP4580921A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T15/00—Construction arrangement, or operation of valves incorporated in power brake systems and not covered by groups B60T11/00 or B60T13/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/04—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only lift valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/122—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston
    • F16K31/1221—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston one side of the piston being spring-loaded
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
    • F16K47/08—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level and having a throttling member separate from the closure member, e.g. screens, slots, labyrinths

Definitions

  • the present invention is concerned with reducing noise in pneumatic valves.
  • a first piston can sit on a sealing element (closed position) and then be moved away from it (open position).
  • a sealing element closed position
  • the document DE 38 27 350 A1 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.
  • 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.
  • 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.
  • noise can occur particularly when valves are moved slowly.
  • a whistling sound can occur with the natural frequency of the air column in the piston.
  • Noises that occur in a valve when bleeding a brake system are often proportional to the pressure released. 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.
  • 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.
  • Fig. 3 shows a schematic sectional view of a valve according to a third embodiment of the present invention.
  • Fig. 5 shows a sealing element with corresponding projections according to a second embodiment of the present invention.
  • Fig. 6 shows a first piston with corresponding projections according to a third embodiment of the present invention.
  • Fig. 7 shows a valve according to a first embodiment of the present invention in sectional view.
  • Fig. 8 shows a valve according to a second embodiment of the present invention in sectional view.
  • Fig. 11 shows a detail view of Fig. 8 with the most relevant parts.
  • Fig. 12 shows a detail view of Fig. 9 with the most relevant parts.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of a valve 1 according to a first
  • the valve 1 is designed as a relay valve.
  • 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.
  • the first piston 2 moves up or down.
  • 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.
  • a corresponding vent connection 11 is provided at the end of the sealing element guide 5 which faces away from the projection 15.
  • the first working connection 9 opens into a first chamber 12, the second working connection 10 opens into a second chamber 13.
  • 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.
  • a narrow gap valve gap
  • 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 i.e. it must pass the projections 15 before it can flow further to the vent connection 11.
  • the sealing element 3 is provided on a second piston 16.
  • This second piston 16 is pre-tensioned by a second spring element 7. If the first piston 2 is pushed further downwards compared to the view in Fig. 1, 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 connection 9 and the second working connection 10 or the first chamber 12 and the second chamber 13 are thus connected.
  • Fig. 3 shows a similar representation to Fig. 1, but a second embodiment of the present invention.
  • the functionality is similar to that in Fig. 1.
  • 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.
  • Fig. 3 shows a similar illustration to Fig. 1, but a third embodiment of the present invention.
  • the valve 1 basically has the same components.
  • 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.
  • Fig. 4 shows a detailed view of the projections 15 on a sealing element guide 5 according to the first embodiment of the present invention.
  • the projections 15 are slightly bevelled and taper accordingly upwards.
  • Fig. 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.
  • Fig. 6 shows a detailed view of the first piston 2 according to the third embodiment of the present invention.
  • 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).
  • Fig. 8 shows a similar view to Fig. 7, only according to the second embodiment of the present invention.
  • the corresponding projections 15 are provided here on the sealing element 3.
  • Fig. 9 shows a third embodiment of the present invention, the projections are here provided accordingly on the first piston 2 on the lower side.
  • the projections can also have other shapes, a bevel is not necessarily required.
  • a bevel is not necessarily required.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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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) dient der Reduzierung von Pfeifgeräuschen beim Entlüften des Ventils.

Description

BESCHREIBUNG
Reduzierung von Geräuschen bei pneumatischen Ventilen
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Reduzierung von Geräuschen bei pneumatischen Ventilen.
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.
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.
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.
Geräusche, welche beim Entlüften eines Bremssystems in einem Ventil auftreten, sind häufig proportional zum abgelassenen Druck. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventil bereitzustellen, bei welchem die Geräuschentwicklung im Ventil und insbesondere Pfeifgeräusche reduziert werden sollen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Ventil gemäß Anspruch 1.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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 weiche 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.
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.
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. So kann erreicht werden, dass sämtliche Bereiche der laminaren Strömung von entsprechenden Vorsprüngen erfasst werden, und die Strömungsumlenkung- bzw. Verwirbelung noch effektiver stattfindet.
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.
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.
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 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.
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.
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.
Vorzugsweise sind die Vorsprünge auf einer radial äußeren Oberfläche abgeschrägt und weisen somit eine sich nach oben verjüngende Form auf.
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.
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. Bei einer solchen Ausführungsform kann ein Ventil mit mehr Funktionen bereitgestellt werden, da mehrere Kolbenstellungen eingenommen werden können.
Vorzugsweise ist die Dichtelementführung mit einem Entlüftungsanschluss verbunden - durch die Dichtelementführung, genauer gesagt durch die Innenseite der Dichtelementführung, erfolgt so also die Ventilentlüftung.
Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Ventils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Ventils gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Ventils gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine Detailansicht einer Dichtelementführung mit entsprechenden Vorsprüngen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt ein Dichtelement mit entsprechenden Vorsprüngen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt einen ersten Kolben mit entsprechenden Vorsprüngen gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 zeigt ein erfindungsgemäßes Ventil gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Schnittansicht. Fig. 8 zeigt ein erfindungsgemäßes Ventil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Schnittansicht.
Fig. 9 zeigt ein erfindungsgemäßes Ventil gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Schnittansicht.
Fig. 10 zeigt eine Ausschnittansicht aus Fig. 7 mit den relevantesten Teilen.
Fig. 11 zeigt eine Ausschnittansicht aus Fig. 8 mit den relevantesten Teilen.
Fig. 12 zeigt eine Ausschnittansicht aus Fig. 9 mit den relevantesten Teilen.
In Fig. 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 Fig. 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 Fig. 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.
Fig. 3 zeigt eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 1 , allerdings eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Funktionalität ist ähnlich wie in Fig. 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.
Fig. 3 zeigt eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 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.
Fig. 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. Fig. 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.
Fig. 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.
Fig. 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.
Fig. 8 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig. 7, nur gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die entsprechenden Vorsprünge 15 sind hier auf dem Dichtelement 3 vorgesehen.
Fig. 9 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die Vorsprünge sind hier entsprechend am ersten Kolben 2 an der unteren Seite vorgesehen.
Fig. 10 zeigt eine Ausschnittansicht der Fig. 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.
Fig. 11 ist eine Ausschnittansicht aus Fig. 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.
Fig. 12 zeigt eine Detailansicht aus der Fig. 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.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben gezeigten Ausführungsformen beschränkt.
Die Vorsprünge können auch andere Formen aufweisen, eine Abschrägung ist nicht unbedingt erforderlich. Es können beispielsweise auch säulenförmige, pyramidenförmige oder trapezförmige Vorsprünge vorhanden sein.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Ventil
2 erster Kolben
3 Dichtelement
4 Steuerkammer
5 Dichtelementführung
6 erstes Federelement
7 zweites Federelement
8 Steueranschluss
9 erster Arbeitsanschluss
10 zweiter Arbeitsanschluss
11 Entlüftungsanschluss
12 erste Kammer
13 zweite Kammer
14 Strömungsumlenkungsvorrichtung
15 Vorsprung
16 zweiter Kolben
17 Ventilsitz

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. 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.
2. Ventil (1 ) gemäß Anspruch 1 , wobei die Strömungsumlenkungsvorrichtung (14) mehrere Vorsprünge (15) aufweist.
3. Ventil (1 ) gemäß Anspruch 2, wobei mindestens 4, vorzugsweise mindestens 8 Vorsprünge vorgesehen sind, und die Vorsprünge (15) im Strömungsweg kreisförmig angeordnet sind.
4. Ventil (1 ) gemäß einem der vorhergehenden 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.
5. 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. 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. 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. 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. 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. Ventil (1 ) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei die Dichtelementführung (5) mit einem Entlüftungsanschluss (11 ) verbunden ist.
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