Pneumatisches NiederdruckventilPneumatic low pressure valve
Die vorliegende Erfindung betrifft ein pneumatisches Niederdruckventil gemäss dem Oberbegriff des Patentanschpruches 1.The present invention relates to a pneumatic low-pressure valve according to the preamble of patent claim 1.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ventil bereitzustellen, welches vermag, eine pneumatische Struktur oder einen mit Druck beaufschlagten Körper schnell und geräuscharm zu entleeren oder vom Druck zu entlasten. Die Lösung der Aufgabe ist wiedergegeben im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 bezüglich ihrer Wesentlichen Merkmale und in den weiteren Ansprüchen bezüglich weiterer vorteilhafter Eigenschaften. Das erfindungsge ässe Niederdruckventil besteht aus einem Ventilkörper mit mindestens einer Auslassöffnung, welche mittels Verschlussklappen verschlossen werden. Diese Verschlussklappen werden mit einem pneumatischen Aktuator bewegt, der sich unter Druckbeaufschlagung verformt. Anhand der folgenden Figuren wird das erfindungsgemässe Nie- derdruckventil in detaillierter Weise beschrieben. Es zeigenThe object of the invention is to provide a valve which is able to quickly and quietly empty a pneumatic structure or a body under pressure or to relieve the pressure. The solution to the problem is given in the characterizing part of patent claim 1 with regard to its essential features and in the further claims with regard to further advantageous properties. The low pressure valve according to the invention consists of a valve body with at least one outlet opening, which are closed by means of closing flaps. These flaps are moved with a pneumatic actuator that deforms under pressure. The low pressure valve according to the invention is described in detail using the following figures. Show it
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel,1 shows a cross section through a first embodiment,
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel,2 shows a cross section through a second embodiment,
Fig. 3 eine Perspektive eines erfindungsgemässen Niederdruckventils,3 shows a perspective of a low-pressure valve according to the invention,
Fig. 4 einen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel .Fig. 4 shows a cross section through a third embodiment.
In Fig. 1 ist das erfindungsgemässe Niederdruckventil im Querschnitt mit zwei Auslassöffnungen 2 in einem Ventilkörper 1 dargestellt, links offen und rechts verschlossen. Gegen die Auslassöffnungen drücken Verschlussklappen 4. Die Verschlussklappen 4 sind hier beispielsweise mit dem Ventilkörper 1
verschraubt. Dem Fachmann sind aber mannigfaltige Möglichkeiten bekannt, eine solche Verbindung zu schaffen. Um das Niederdruckventil zu öffnen, wird ein zwischen dem Ventilkörper 1 und den Verschlussklappen 4 angebrachter pneumatischer Ak- tuator 5 mit Druck beaufschlagt, so dass die Verschlussklappen 4 elastisch gebogen und von den Auslassöffnungen 2 weggedrückt werden. Wird der pneumatische Aktuator vom Druck entlastet, schliessen sich die Verschlussklappen 4 wegen ihrer Elastizität wieder. Die Verschlussklappen 4 sind so angeord- net, dass sie durch die Druckdifferenz von höchstens 500 mBar (5*104 Pa) zwischen der Innen- und Aussenseite des Ventils gegen die Auslassöffnungen 2 gedrückt werden. In Fig. 1 befinden sie sich im Innenraum einer pneumatischen Struktur 6, welche mit einem höheren Druck als dem Umgebungsdruck beauf- schlagt ist.In Fig. 1, the low-pressure valve according to the invention is shown in cross section with two outlet openings 2 in a valve body 1, open on the left and closed on the right. Closure flaps 4 press against the outlet openings. The closure flaps 4 are here, for example, with the valve body 1 screwed. However, a variety of possibilities are known to the person skilled in the art to create such a connection. In order to open the low-pressure valve, a pneumatic actuator 5 attached between the valve body 1 and the closure flaps 4 is pressurized, so that the closure flaps 4 are bent elastically and pressed away from the outlet openings 2. If the pneumatic actuator is relieved of pressure, the closure flaps 4 close again due to their elasticity. The closure flaps 4 are arranged such that they are pressed against the outlet openings 2 by the pressure difference of at most 500 mbar (5 * 10 4 Pa) between the inside and outside of the valve. In FIG. 1 they are located in the interior of a pneumatic structure 6 which is pressurized to a pressure higher than the ambient pressure.
Um die Dichtheit des Ventils im dem Bereich von 0 bis 500 mBar (5*104 Pa) zu verbessern, können im Bereich der Auslassöffnungen 2 und den Verschlussklappen 4 Dichtmittel 3 angebracht werden. In der Fig. 1 sind diese Beispielsweise mit Dichtungsringen 10 um die Auslassöffnungen 2 herum realisiert.In order to improve the tightness of the valve in the range from 0 to 500 mbar (5 * 10 4 Pa), sealant 3 can be applied in the area of the outlet openings 2 and the closure flaps 4. In FIG. 1, these are implemented, for example, with sealing rings 10 around the outlet openings 2.
Die Fig. 2a, b zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des er- findungsgemässen Niederdruckventils. Der pneumatische Aktuator 5 ist auf der Aussenseite der Verschlussklappen 4 ange- bracht und biegt die Verschlussklappen elastisch mittels durch die Druckbeaufschlagung hervorgerufener Zugkräfte. Der Aktuator 5 ist hier beispielsweise mit Laschen 11 an den Verschlussklappen 4 befestigt, er kann aber beispielsweise auch flächig mit den Verschlussklappen 4 verklebt werden, erfin- dungswesentlich ist, dass die gewählte Befestigungsart die Zugkräfte auf die Verschlussklappen zu übertragen vermag. Der Ventilkörper 1 wird vorzugsweise aus einem wenig elastischen Kunststoff oder Metall gefertigt, so dass er durch den Druckunterschied nicht verformt wird. Für die Verschlussklap- pen 4 eigenen sich flexible Materialien, da sie durch den pneumatischen Aktuator 5 elastisch gebogen werden. Beispielsweise können die Verschlussklappen aus Federstahl oder -Bronze gefertigt werden, aber auch zähelastische Kunststoffe sind
geeignet. Der pneumatische Aktuator 5 ist aus einem gasdichten und wenig dehnbaren Material gefertigt. Geeignet sind hier beispielsweise ein Schlauch aus starkem PU oder ein gewebeverstärkter Schlauch. Die Fig. 3 zeigt das erste Ausführungsbeispiel in einer Perspektive. Die Auslassöffnungen 2 sind in zwei Reihen angeordnet, wobei jede Auslassöffnung 2 beispielsweise von einem Dichtungsring 10 umschlossen ist. Zwischen den zwei Reihen verläuft der pneumatische Aktuator 5. Die Verschlussklappen 4 sind hier beispielsweise mit Schrauben 8 am Ventilkörper 1 angeschraubt. Selbstverständlich sind auch andere Befestigungsarten wie beispielsweise Kleben und Schweissen erfin- dungsgemäss. Die Verschlussklappen sind aus einem rechteckigen Plättchen gefertigt, wobei das Plättchen an seinen Längs- Seiten Schlitze 9 aufweist, welche gegen seine Mittellinie hin verlaufen, und somit für jede Auslassöffnung 2 eine separate Verschlussklappe 4 gebildet wird. An der Innenseite der Verschlussklappen 4, also zwischen den Verschlussklappen 4 und dem Ventilkörper 1, ist als Dichtmittel 3 beispielsweise eine Dichtmembrane 7 angebracht, welche von den Verschlussklappen 4 auf die Dichtungsringe 3 gedrückt wird. Im dritten Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist der Ventilkörper ringförmig geschlossen und an seiner Innenseite sind die Verschlussklappen 4 und die Dichtmittel 3 in Form von Dich- tungsringen 10 angebracht. Der Aktuator 5 und weitere Komponenten sind nicht dargestellt. Ein so gestaltetes Niederdruckventil kann beispielsweise auf ein Rohr- oder Schlauchende aufgesetzt werden. Durch das Parallelschalten von mehreren oder einer Vielzahl von Auslassöffnungen 2 wird erreicht, dass insgesamt ein gro- sser Öffnungsquerschnitt entsteht. Werden alle Verschlussklappen vom Aktuator 5 im Wesentlichen gleichzeitig geöffnet, entstehen kaum Zischgeräusche, da wegen des grossen Öffnungsquerschnittes keine grossen Ausströmgeschwindigkeiten entste- hen. Andererseits kann eine pneumatische Struktur ohne grossen Kraftaufwand ausgepresst werden.2a, b show a second exemplary embodiment of the low-pressure valve according to the invention. The pneumatic actuator 5 is attached to the outside of the closure flaps 4 and bends the closure flaps elastically by means of tensile forces caused by the pressurization. The actuator 5 is fastened here, for example, to the closure flaps 4 with tabs 11, but it can, for example, also be adhesively bonded to the closure flaps 4, it is essential to the invention that the selected type of fastening is able to transmit the tensile forces to the closure flaps. The valve body 1 is preferably made of a little elastic plastic or metal, so that it is not deformed by the pressure difference. Flexible materials are suitable for the flaps 4, since they are elastically bent by the pneumatic actuator 5. For example, the flaps can be made from spring steel or bronze, but are also tough-elastic plastics suitable. The pneumatic actuator 5 is made of a gas-tight and hardly stretchable material. For example, a hose made of strong PU or a fabric-reinforced hose are suitable. 3 shows the first exemplary embodiment in a perspective. The outlet openings 2 are arranged in two rows, each outlet opening 2 being enclosed, for example, by a sealing ring 10. The pneumatic actuator 5 runs between the two rows. The closure flaps 4 are screwed onto the valve body 1 here, for example, with screws 8. Of course, other types of fastening such as gluing and welding are also in accordance with the invention. The closure flaps are made from a rectangular plate, the plate having slots 9 on its longitudinal sides, which run against its center line, and thus a separate closure flap 4 is formed for each outlet opening 2. On the inside of the closure flaps 4, that is to say between the closure flaps 4 and the valve body 1, a sealing membrane 7, for example, is attached as the sealing means 3 and is pressed by the closure flaps 4 onto the sealing rings 3. In the third exemplary embodiment in FIG. 4, the valve body is closed in a ring and on its inside the closure flaps 4 and the sealing means 3 are attached in the form of sealing rings 10. The actuator 5 and other components are not shown. A low-pressure valve designed in this way can, for example, be placed on a pipe or hose end. By connecting several or a plurality of outlet openings 2 in parallel, a large opening cross section is created overall. If all of the shutters are opened by the actuator 5 essentially at the same time, there is hardly any hissing noise, since the large opening cross section means that there are no high outflow velocities. On the other hand, a pneumatic structure can be pressed out without great effort.
Das in der Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt nur eine von vielen erfindungsgemässen Konfigurationen. Die Aus-
lassöffnungen 2 können im Prinzip beliebig im Ventilkörper 1 angeordnet sein. Weiter kann eine Verschlussklappe 4 auch mehrere Auslassöffnungen 2 abdecken oder mehrere Verschlussklappen 4 eine Auslassöffnung 2. Auch das Vorhandensein meh- rerer Aktuatoren ist erfindungsgemäss . Die in den Figuren offenbarte flache Form des Ventilkörpers 1 ist nicht umfassend, oberflächenangepasste, aus mehreren Teilflächen bestehende oder gewölbte Formen sind im Erfindungsgedanken ebenso enthalten. Im dritten Ausführungsbeispiel der Fig. 4 wurde für den Ventilkörper 1 eine ringartige Form gewählt. An der Innenseite des Rings sind die Verschlussklappen 4 angebracht, die vom nicht dargestellten Aktuator 5 wie im ersten Ausführungsbeispiel aufgedrückt werden. Ein solches Ventil kann beispiels- wiese leicht an einem Ende eines unter Druck stehenden Rohres angebracht werden.
The exemplary embodiment shown in FIG. 3 shows only one of many configurations according to the invention. From- In principle, inlet openings 2 can be arranged as desired in valve body 1. Furthermore, a closure flap 4 can also cover a plurality of outlet openings 2 or a plurality of closure flaps 4 an outlet opening 2. The presence of a plurality of actuators is also according to the invention. The flat shape of the valve body 1 disclosed in the figures is not comprehensive, surface-adapted shapes consisting of several partial surfaces or curved shapes are also included in the inventive concept. In the third embodiment of FIG. 4, a ring-like shape was chosen for the valve body 1. On the inside of the ring, the closure flaps 4 are attached, which are pressed open by the actuator 5, not shown, as in the first exemplary embodiment. For example, such a valve can easily be attached to one end of a pressurized pipe.