气动系统的制作方法

1.本发明涉及一种气动系统。


背景技术：

2.相应的气动系统通常用于填充或排空膨胀体，如气囊或类似物。在排空时，从膨胀体流出的流体、优选空气必须能漏出到周围环境中。为此，相应的排气管路通常具有排气出口，所述排气出口能够通过阀被打开或关闭。相应的气动系统例如由cn101915229a或de3240710a1已知。从这些文献中也已知，在通过流出的经压缩的空气进行排气时出现相应的排气噪声。已知的解决方案为此规定，空气能够通过多个沟槽状的排气通道排出，以便降低噪声。为此，已知的解决方案提出一种迷宫式通道系统，空气可以从所述迷宫式通道系统中流出。然而，已知的解决方案仍然具有缺点，因为所产生的噪声由此虽然被部分抑制，但不是完全被抑制。此外，通常需要一整系列的材料来满足降低噪声的要求。虽然可以使用附加的阻尼材料，但该阻尼材料一方面提高了成本并且另一方面提高了所需部件的数量和组装相应气动系统所需的时间。


技术实现要素：

3.因此，本发明的任务在于，进一步改进已知的气动系统、尽可能消除上述缺点并且提供一种气动系统，通过该气动系统可以实现更好的噪声抑制。
4.所述任务通过具有权利要求1的特征的气动系统来解决。有利的实施方式在从属权利要求中找到。
5.根据本发明的气动系统具有管路，该管路与可填充流体的空间连接、优选与膨胀体连接，用以填充和排空所述空间。该管路还具有排气出口，流体在排空所述空间时能够通过该排气出口从气动系统中向外漏出。该气动系统还包括可以打开和关闭排气出口的密封元件。在此，该密封元件设置成，使得流体在排气出口的打开状态下从气动系统中漏出。此外，气动系统包括多个排气通道，通过排气出口流出的流体在密封元件的打开状态下流入到所述排气通道中并且因此能够向外漏出。
6.根据本发明，所述排气通道由凹槽或沟槽构成，所述凹槽或沟槽的与沟槽底或凹槽底相对置的开口侧至少部分地不仅在排气出口打开时而且在排气出口关闭时被覆盖。
7.这种布置结构具有一整系列的优点和可能性。凹槽或沟槽不仅可以设置在密封元件本身的一部分中或/和设置在气动系统的邻接密封元件的构件中。这种结构方式允许特别简单地构造排气通道，因为在此仅需要沟槽或凹槽并且排气通道因此在组装气动系统时通过组合这些构件而产生并且不需要耗费的孔等类似物。
8.根据本发明的一种优选实施方式，所述排气通道中的至少两个排气通道具有不同的长度和/或不同的流动阻力。通过排气出口分支到排气通道中的空气流或流体流首先一次被分配到多个流动通道上。将大的空气流分成小的单个流已经一次降低了噪声生成。由于排气通道在排气通道中的不同长度或不同流动阻力，流体以不同的速度被输送。由于彼
此不同的部分流，在排气时产生的噪声的不同的频率范围被检测到。换句话说，在根据本发明彼此不同的排气通道中的噪声生成被减小并且根据频率被过滤。此外，通过将围绕排气开口相应的凹槽或沟槽引入到材料中，能够在现有系统中补充装备这种解决方案。
9.根据本发明的一种特别有利的实施方式规定，所述排气通道中的至少两个排气通道具有弯曲部或方向变换。以这种方式，一方面与排气通道的纯线性径向的延伸相比能够节省空间，另一方面能够在相同的结构空间中实现更长的通道，并且通过弯曲部，通道的流导、即基本上流动阻力可以进一步增加或修改。
10.优选地，所述排气通道至少部分地沿径向引导离开排气出口。以这种方式可以确保围绕排气开口或多或少对称地分隔开主流体流并且避免堵塞。原则上，优选构造成沟槽或凹槽的排气通道的横截面形状仅起次要作用。该横截面可以在排气通道的整个走向上是恒定的，但也可以变化。因此，例如所述排气通道中的至少一个排气通道具有不恒定的横截面。在工具技术方面，如果通过铣削制造通道，则能够最简单地实现v形的横截面。根据另一种优选的实施方式，排气通道的凹槽或沟槽具有u形的横截面。这具有的优点是，相应的沟槽或者凹槽为流体流动提供了相对大的横截面。
11.鉴于另一种几何设计方案已被证明有利的是，排气通道的凹槽或沟槽具有0.10mm至0.5mm、优选为0.2mm至0.4mm的深度。如果横截面太小，那么流动阻力变得很大，使得排气过程持续非常长的时间，直至排气过程结束。另一方面，在通道横截面过大时又可以确定，始终能明显听到流动噪声。在上面给出的数值范围内被证明的是，排气通道的相应深度、尤其是在通道横截面最简单地设计成v形轮廓的情况下可以实现在一方面噪声生成与另一方面排气过程的持续时间之间的良好折衷。
12.优选地规定，所述密封元件具有可运动的密封区段，该密封区段用于打开和关闭排气出口。在该设计方案中，排气开口仅由可运动的密封区段打开和关闭，而密封件的其余部分持久地放置在排气通道上。在打开密封元件时、也就是说在打开排气开口时，流体从排气开口中流出并且流入到排气通道中并且在排气通道内在不可运动的密封区段的下方流过，所述排气通道在该实施例中朝向密封元件的方向观察是敞开的通道，例如凹槽或沟槽。
13.在此，根据一种优选的实施方式规定，所述不可运动的或固定的密封区段环绕可运动的密封区段。所述可运动的密封区段例如可以构造成冲头或类似物并且不可运动的密封区段是环绕该冲头的环。在该实施例中，冲头与环之间的间隙相应地由流体密封材料制成的过渡区段桥接，其中，该过渡区段将环和冲头相互连接。优选地，该过渡区段柔性地构造，使得在冲头与环之间的简单的相对运动是可能的。密封元件可以由统一的材料、例如橡胶或软质塑料制成。当然，密封元件也可以由不同的材料制成，这些材料确保足够的流体密封性。
附图说明
14.下面借助附图1a至3详细解释本发明。
15.图1a示出根据本发明的气动系统的一部分的纵剖面视图，
16.图1b示出沿图1a中的剖切面c-c的纵剖面视图，
17.图1c示出沿图1b中的剖切面d-d的横截面视图，
18.图1d示出图1c中的细节b的局部放大图，
19.图2示出与图1a可比较的剖面图，其中，密封元件处于关闭的位置中，
20.图3示出与图1a可比较的剖面图，其中，密封元件处于打开的位置中，
21.图4示出与图1a可比较的剖面图，具有根据本发明的第二或第三种实施例方式，
22.图5a示出在本发明的第二种实施方式中沿图4中的剖切面a-a的横截面视图，
23.图5b示出在本发明的第三种实施方式中沿图4中的剖切面a-a的横截面视图。
具体实施方式
24.在图1a中所示的剖面图中示出气动系统1的一部分。该气动系统包括管路3，流体(有利地为空气)流动通过该管路的内部4并且可以填充可填充流体的空间(例如空心体或气囊)，该空间连接到管路3上并且在附图中仅由附图标记2示出。通过该管路3也可以再次将可填充流体的空间2抽真空。为此使用管路3中的排气开口6，流体可以通过该排气开口向外漏出。在附图中示出，排气开口6通过密封元件5、更准确地说通过密封区段5c封闭。区段5c压靠到密封座8上，该密封座设置在与密封元件5相对置的区域7中或上，从而在密封座8与密封元件5之间没有流体流动。
25.密封元件5能够从在图1a和图2中所示的关闭位置转换到打开位置中。在属于管路3的构件的外侧并且在排气开口6旁边，排气通道7f和7c引入到构件7中，该构件设置在与密封元件5相对置的区域中并且管路3也位于该构件中。在此，基本上涉及从排气开口6引导离开的凹槽或沟槽。在图2中同样示出密封元件5的关闭位置。在那里流体或空气仅可以沿箭头方向分布在管路3内并且通过密封元件5阻止流体或空气通过排气开口6流出。密封座8优选是围绕排气开口6的出口区域延伸的环形区域，该区域位于排气开口6与排气通道之间。
26.如果密封元件5从关闭位置被转移到打开位置中，则流体可以从管路6中流出并且在密封元件5的下方、特别是在此为环形的环绕密封区段5c的部分5b的下方穿过向外漏出。这种情况在图3中示出，其中，通过箭头、特别是箭头p1和p2表示漏出的空气或漏出的流体。密封区段5c以及连接在其上的区段5a属于密封元件5的可运动的部分。区段5a赋予可运动的区段冲头或挺杆形状。尤其是区段5a可以用于与机械的开关元件或调节元件耦联，由此可以手动或电动地实现打开和关闭。与此相对地，密封元件5的区段5b固定地或者不可运动地设置并且放置在排气通道上。
27.在不可运动的密封元件5b与可运动的密封元件5a、5c之间，密封元件相对薄壁地且柔性地构造，从而可运动的区段的抬升和下降是可能的，然而流体在区段5c与5b之间的流出是不可能的。排气通道7f和7c优选实施成朝向密封元件5的方向敞开的凹槽或沟槽。
28.所使用的排气通道的其它特性由图1b至1d的示图得出。
29.在图1b的剖面图中看到一整排的排气通道，其中仅一些排气通道用附图标记7a至7h来标记。这些排气通道或多或少地引导离开排气开口6，其中，排气通道7a至7h可看出地具有不同的长度并且也具有不同的形状。其中一些较强地弯曲，另一些不太强烈地弯曲。结果是由此实现这些通道的流动阻力由于其不同的长度和其不同的走向而是不同的。由此，在打开密封元件5时通过排气开口6流入到排气通道7a至7h中的空气或在其中流动的流体通过排气通道7a至7h不同程度地传播。其结果是，噪声生成不仅仅在一个频率范围内减弱而且在多个不同的频率范围内减弱。因此，相对于已知的解决方案，流出的流体所生成的噪声整体上被显著降低。
30.如上面提到的，排气通道7a至7h优选是凹槽或沟槽，所述凹槽或沟槽围绕排气开口6的出口引入到那里的材料中。现有的构件例如可以通过围绕密封座8铣削这种凹槽或沟槽也被事后引入。
31.由此，这些通道不是封闭的通道，而是朝向密封元件5的方向敞开。例如由图1b的在图1c和1d中所示的横截面d-d得出的通道横截面起到一定的作用，因为它可以影响流动特性。如果排气通道7a至7h通过铣削被引入，则在最简单的情况下得到通道横截面的所示的v形。但是也可设想其它形状：首先因为不可运动的密封区段5b(图1a)由于密封材料的柔性进入到排气开口的敞开的侧中一段距离并且因此减小在不可运动的区段5b的支承区域中的流动横截面。因此可以推荐的是，排气通道在其底部中倒圆，这总体上得到u形的横截面。其它横截面形状以及在通道走向上变化的横截面同样是可能的。
32.对于流动阻力而言，排气通道的深度d(图1d)也可能是重要的。流动阻力既不应过大也不应过小。在流动阻力过大时，排气过程由于产生的滞止压力而减慢。在流动阻力过小时，预期会生成强烈的噪声。因此，通过排气通道7a至7h的深度d可以优化流动阻力以及由此优化排气特性。
33.在图4中所示的实施方式与在图1a中的实施方式的区别仅在于，在密封元件5的不可运动的部分5b中也设置有凹槽或沟槽5d、5e。这些凹槽或沟槽的比例可以保持与在之前描述的实施方式中完全一样，从而就此而言完全参见那里的实施方式。在根据本发明的第二种实施方式中，设置在密封元件5中的凹槽或沟槽5d、5e可以仅设置在密封元件5中，如在沿图5a中的线a-a的横截面视图中所示的那样。凹槽或沟槽在此仅位于密封元件的不可运动的部分5b中。该密封元件固定贴靠在相对置的区域7上，管路3也位于该区域中。在贴靠区域中，区域7的表面结构优选仅是一个简单的面。
34.根据一种替代的实施方式(该实施方式能够在图5b中最好地看到)可以将上述两种实施方式相互组合。在此，用于构成排气通道的沟槽或凹槽不仅设置在区域7中(在此示例性地示出为沟槽7e和7f)而且设置在密封元件的不可运动的区域5b中(在此示例性地示出为沟槽5d)。在此可能的是，两个部分7、5b的凹槽或沟槽如在图5b中所示的这样设置，使得凹槽或沟槽的开口分别朝向相应另一个构件。在所示的示例中，沟槽7e、7e与位于沟槽5d之间突出的区域5f相对置。因此，构件7的沟槽与构件5b的沟槽错开。这提供了附加的通道，这对于排气出口可能是有利的。同样也可能的是，来自相对置的构件的沟槽的开口成对地彼此相对置地设置，从而结果是得到所具有的横截面比沟槽本身具有的横截面更大的排气通道。