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Patent Searching and Data


Title:
FILLING VALVE HAVING A MAIN VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/046555
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a filling valve (1) for filling a flush tank with a fluid, in particular with water, having a hydrostatically controllable main valve (2), which is provided with a flow channel (31). Said main valve has a valve main body having a flow channel (31) and has a flow body (41), which protrudes into the flow channel (31). In order to at least reduce the development of noise when the main valve (2) is closed, the flow body (41) is tapered in the flow direction (s). The flow body (41) has at least three radially extending planar wings (54), which are tapered in the flow direction (s) at least in an end region lying at the rear in the flow direction (s), in such a way that the distance between the lateral surfaces (47) of the wings decreases.

Inventors:
SEIDEL WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/072379
Publication Date:
March 15, 2018
Filing Date:
September 06, 2017
Export Citation:
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Assignee:
TECE GMBH (DE)
International Classes:
F16K47/04; E03D9/14
Domestic Patent References:
WO1998051951A11998-11-19
Foreign References:
EP2639484A12013-09-18
GB1583088A1981-01-21
EP1199502A22002-04-24
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
LIPPERT STACHOW PATENTANWÄLTE RECHTSANWÄLTE PARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
Füllventil mit Hauptventil

Patentansprüche

1. Füllventil (1) zum Befüllen eines Spülkastens mit einem Fluid, insbesondere mit Wasser, aufweisend ein mit einem Strömungskanal (31) versehenes hydrostatisch steuerbares Hauptventil (2), das einen einen

Strömungskanal (31) aufweisenden Ventilhauptkörper, einen über einen in den Strömungskanal (31)

hineinragenden Strömungskörper (41) in oder an dem Strömungskanal (31) geführten Ventilteller (4) und eine zwischen Ventilhauptkörper und Ventilkörper (3) in einer Schließposition dichtend angeordnete Membran (5) aufweist wobei zur Verringerung von Turbulenzen und Druckschwankungen bezüglich einer Strömungsrichtung (s) des Fluids durch den Strömungskanal (31) nach und/oder in Höhe des Strömungskörpers (41) dieser sich in

Strömungsrichtung (s) verjüngend ausgebildet ist, d a du r c h g e ke n n z e i c hn e t , d a s s der Strömungskörper (41) zumindest drei sich radial weg erstreckende plattenartige Flügel (45) aufweist, die jeweils am freien Ende eine hintere Schmalseite (48), eine in radialer Richtung seitliche Schmalseite (46) und zwei in Umfangsrichtung weisende, im Verhältnis zu den Schmalseiten (46, 48) große Seitenflächen (47) aufweisen, und der Strömungskörper (41) an den Flügeln radial außen in dem Strömungskanal (31) geführt ist, wobei die Flügel (45) sich zumindest in einem in

Strömungsrichtung hinteren Endbereich in

Strömungsrichtung (s) verjüngend ausgebildet sind derart, dass der Abstand zwischen den Seitenflächen (47) sich verringert.

2. Füllventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Schmalseite (48) keilartig ausgebildet ist .

3. Füllventil (1) nach Anspruch 2, d a du r ch

g e ke nn z e i c hn e t , da s s die Übergänge zwischen der größeren Seitenfläche und der keilartigen Verjüngung kantenlos sind.

4. Füllventil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a du r c h g e ke n n z e i c h n e t , d a s s

zumindest einige, insbesondere sämtliche der der

Innenwandung des Strömungskanals (41) zugewandten

Oberflächenabschnitte des Strömungskörpers (4) mit flachen muldenartigen Vertiefungen (492) und/oder mit einer Oberflächenstruktur überzogen ausgebildet sind.

5. Füllventil (1) nach Anspruch 4, d a du r c h

g e k e n n z e i c hn e t , da s s die

Oberflächenstruktur parallele oder zumindest etwa parallele Rillen (491) und/oder Riblets aufweist, von denen insbesondere zumindest einige in

Strömungsrichtung (s) verlaufen und/oder zumindest einige quer zur Strömungsrichtung (s) verlaufen.

6. Füllventil (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 5,

d a du r c h g e k e nn z e i chn e t , d a s s die flachen muldenartigen Vertiefungen (492) aneinander angrenzend oder in einem Abstand kleiner als ein mittlerer Durchmesser der Vertiefungen (492)

voneinander beabstandet angeordnet sind.

7. Füllventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

da du r c h g e k e n n z e i c hn e t , d a s s die Flügel (45) plattenförmig jeweils mit in

Umfangsrichtung (u) weisenden größeren Seitenflächen (47) und mit einer radial nach außen weisenden, der Innenwandung des Strömungskanals (41) zugewandten äußeren Schmalseite (46) ausgebildet sind, die die größeren Seitenflächen (47) miteinander verbindet.

8. Füllventil (l)nach Anspruch 7 und nach einem der

Ansprüche 4 bis 6, d a du r ch

g e k e n n z e i c hn e t , d a s s die Flügel (45) des Strömungskörpers (41) jeweils zumindest an ihren in Umfangsrichtung (u) weisenden Seitenflächen (47) mit den muldenartigen Vertiefungen (492) überzogen und/oder die Oberflächenstruktur aufweisend ausgebildet sind.

9. Füllventil (1) nach Anspruch 8, da du r c h

g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Strömungskörper (41) an den äußeren Schmalseiten (46) radial außen unter Spiel an der Innenwandung des Strömungskanals (31) axial verschieblich geführt angeordnet ist.

10. Füllventil (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9,

da du r c h g e ke n n z e i c hn e t , da s s sich die Oberflächenstruktur über die äußeren Schmalseiten (46) der Flügel (45) erstreckt.

Description:
Füllventil mit Hauptventil

Die Erfindung betrifft ein Füllventil zum Befüllen eines Spülkastens mit einem Fluid, insbesondere mit Wasser, aufweisend ein mit einem Strömungskanal versehenes hydrostatisch steuerbares Hauptventil, das einen einen Strömungskanal aufweisenden Ventilhauptkörper, einen über einen in den Strömungskanal hineinragenden Strömungskörper in oder an dem Strömungskanal geführten Ventilteller und eine zwischen Ventilhauptkörper und Ventilkörper in einer Schließposition dichtend angeordnete Membran aufweist. Zumindest in der Schließposition ist der Strömungskörper zumindest abschnittsweise in dem Strömungskanal angeordnet. Ein derartiges Füllventil weist zu seiner hydrostatischen Steuerung in der Regel ein Vorventil oder Pilotventil auf. Das Vorventil wird in der Regel beispielsweise über eine Wasserstandregelung oder eine Wasserstandmessung geschlossen, wodurch der hydrostatisch Druck vor dem Ventilteller und der Membran des Hauptventils erhöht und hierüber Membran und Ventilteller in die Schließposition hinein gebracht werden. In diesem Moment der Bewegung hat der Ventilteller zugleich die Möglichkeit, durch eine taumelnde Bewegung quer zur Strömungsrichtung gegen die Gehäusewandung des Ventilhauptkörpers zu schlagen. Dieses wiederum erzeugt ein kurzes Schließgeräusch.

Eine Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Füllventil mit Hauptventil der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem die Geräuschentwicklung beim Schließen des Hauptventils zumindest vermindert wird.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen beschrieben. Die gestellte Aufgabe wird bereits dadurch gelöst, dass, zur Verringerung von Turbulenzen und/oder Druckschwankungen bezüglich einer Strömungsrichtung des Fluids durch den Strömungskanal nach und/oder in Höhe des Strömungskörpers, der Strömungskörper sich in Strömungsrichtung vorzugsweise stetig verjüngend ausgebildet ist.

Mit der vorzugsweise stetigen Verjüngung des Strömungskörpers in Strömungsrichtung wird eine Strömung günstige Form des Strömungskörpers erzielt.

Allgemein erzeugt ein von Fluid umströmter Körper an seiner Leeseite, d.h. in Strömungsrichtung hinten, eine Strömungsablösung, die unter Ausbildung einer Verwirbelungszone zu Turbulenzen in Form von Wirbel oder Wirbelschleppen führen kann. In der Verwirbelungszone kann die Strömung entgegengesetzt zur Hauptströmungsrichtung verlaufen. Es kann durch die Strömungsablösung allgemein eine Geräuschentwicklung, hier insbesondere eine Geräuschentwicklung unter Taumeln hier des Strömungskörpers in dem Strömungskanal auftreten und dadurch stetig wechselndes Berühren/Ausschlagen des Strömungskörpers am dem Ventilhauptkörper .

Mit der Verjüngung des Strömungskörpers kann bei einem laminaren Einströmen des Fluids in das Hauptventil ein allmähliches Ablösen des Fluids von dem Strömungskörper unter zumindest weitgehender Vermeidung von Wirbelbildung und damit unter weitgehendem Erhalt der laminaren Strömung erfolgen. Mit der Verjüngung des Strömungskörpers in Strömungsrichtung wird eine für die Strömung günstige Form des Strömungskörpers erzielt, wodurch zumindest eine ausgeprägte Verkleinerung der Verwirbelungszone und damit eine Verminderung der Geräuschentwicklung erzielt werden kann. Die Verjüngung ist hierzu geeignet in einem entsprechenden Wirkbereich des Strömungskörpers vorgesehen. Besonders bevorzugt ist hierzu die Verjüngung stetig. Die Verjüngung kann hierzu stetig im streng mathematischen Sinn oder angenähert stetig sein. Je nach Ausführungsform kann sich der Strömungskörper über eine gezielt gewählte Länge bzw. einen gezielt gewählten Abschnitt entlang der Strömungsrichtung in Strömungsrichtung verjüngen. Insbesondere läuft der Strömungskörper in Strömungsrichtung unter Ausbildung einer Kante spitz zusammen. Insbesondere verjüngt sich der Strömungskörper abschnittsweise in Strömungsrichtung stetig. Insbesondere verjüngt sich der Strömungskörper über seine gesamte Erstreckung entlang der Strömungsrichtung stetig. Insbesondere verjüngt sich der Strömungskörper in seinem Abschnitt, mit dem er in der Schließposition in dem Strömungskanal angeordnet ist, in Strömungsrichtung stetig. Insbesondere verjüngt sich der Strömungskörper in einem Abschnitt, mit dem er mit Bezug auf die Strömungsrichtung in der Schließposition in dem Strömungskanal endet, und somit in seinem in Strömungsrichtung hinteren Abschnitt in Strömungsrichtung stetig, wobei insbesondere dieser hintere Abschnitt zumindest ein Viertel, insbesondere zumindest ein Drittel, insbesondere zumindest die Hälfte des Abschnitts des Strömungskörpers entlang der Strömungsrichtung einnimmt, mit dem der Strömungskörper in der Schließposition in dem Strömungskanal angeordnet ist.

Der Strömungskörper kann zumindest drei, vorzugsweise vier sich radial weg erstreckende Flügel aufweisen, an denen der Strömungskörper radial außen in dem Strömungskanal, insbesondere an der Innenwandung des Strömungskanals, geführt angeordnet ist. Somit kann zwischen den Flügeln das Fluid in der Offenposition durch den Strömungskanal strömen. Die Flügel sind bevorzugt sich in Strömungsrichtung stetig verjüngend ausgebildet. Dabei verjüngen sich die Flügel bevorzugt über einen Abschnitt des Strömungskörpers entlang der Strömungsrichtung, wie dies oben mit Bezug auf die Verjüngung des Strömungskörpers allgemein beschrieben ist. Die Flügel müssen sich somit nicht zwangsläufig über ihre gesamte Erstreckung entlang der Strömungsrichtung in Strömungsrichtung verj üngen .

Der Strömungskörper kann einen Träger, beispielsweise in Form eines sich in Strömungsrichtung erstreckenden Vorsprungs, aufweisen, von dem sich die Flügel radial und/oder axial wegerstrecken können. Insbesondere endet der Strömungskörper axial in Strömungsrichtung unter Ausbildung der Flügel. Die Flügel sind vorzugsweise umfänglich gleich voneinander beabstandet angeordnet.

Die Flügel können jeweils plattenartig ausgebildet sein. Die Flügel können jeweils eine bezüglich der Strömungsrichtung in radialer Richtung nach außen, das heißt senkrecht zur Strömungsrichtung, weisende äußere Schmalseite, auch als Flügelaußenseite bezeichnet, aufweisen, über die der Strömungskörper in dem Strömungskanal geführt angeordnet ist. Zudem können sie jeweils zwei in Umfangsrichtung weisende umfängliche im Verhältnis zu den Schmalseiten große Seitenflächen aufweisen.

Zur Vermeidung der Wirbelbildung können die Flügel zumindest in einem in Strömungsrichtung hinteren Endbereich sich in Strömungsrichtung stetig verjüngend ausgebildet sein. Insbesondere können die Flügel jeweils in Strömungsrichtung unter Ausbildung einer endseitigen Kante keilartig zusammenlaufend ausgebildet sein. Die Flügel können eine in axialer Richtung, das heißt in Strömungsrichtung weisende hintere Schmalseite aufweisen, an der die Seitenflächen jeweils in Strömungsrichtung vorzugsweise keilartig zusammenlaufend ausgebildet sind. Dieses kann beispielsweise in Verlängerung eines üblichen Strömungsköpers an dessen Flügeln erfolgen. Die jeweils am freien Ende der Flügel befindliche hintere Schmalseite kann senkrecht zur Strömungsrichtung, aber auch abgeschrägt derart verlaufen, dass sie einen Winkel kleiner/gleich 90° mit dieser bildet. Die keilartige Verjüngung kann bezüglich einer mittigen Spiegelsymmetrieebene parallel zur den größeren Seitenflächen symmetrisch erfolgen.

Ein endseitiger Keilwinkel kann kleiner/gleich 60°, vorzugsweise kleiner/gleich 30 oder kleiner/gleich 20° sein. Vorzugsweise sind die Übergänge zwischen der größeren Seitenfläche und der keilartigen Verjüngung kantenlos.

In einer Weiterbildung des Füllventil kann vorgesehen sein, dass zumindest die Oberflächen des Strömungskörpers und/oder die Innenwandung des Strömungskanals, an denen bzw. über die das Fluid in der Offenposition des Hauptventils strömt, zumindest teilweise mit flachen muldenartigen Vertiefungen und/oder mit einer feinen Oberflächenstruktur überzogen ausgebildet sind. Bevorzugt sind zumindest die der Innenwandung des Strömungskanals zugewandten Oberflächen des Strömungskörpers mit flachen muldenartigen Vertiefungen und/oder mit einer Oberflächenstruktur überzogen ausgebildet.

Insbesondere können die Flügel des Strömungskörper jeweils zumindest an ihren in Umfangsrichtung weisenden umfänglichen Seitenflächen mit flachen muldenartigen Vertiefungen überzogen und/oder die feine Oberflächenstruktur aufweisend ausgebildet sein .

Die Oberflächenstruktur kann vorzugsweise Rillen aufweisen, von denen insbesondere einige, insbesondere die Mehrheit, insbesondere sämtliche, zueinander parallel oder zumindest etwa parallel verlaufen. In etwa parallel bedeutet vorliegend, dass sie einen Winkel zueinander von weniger als 30°, bevorzugt von weniger als 20°, bevorzugt von weniger als 10° bilden. Insbesondere können zumindest einige der Rillen, insbesondere zumindest eine Gruppe an zueinander parallel oder zumindest etwa parallel verlaufenden Rillen in Strömungsrichtung verlaufend angeordnet sein. Zusätzlich oder stattdessen können zumindest einige der Rillen, insbesondere zumindest eine Gruppe an zueinander parallel oder zumindest etwa parallel verlaufenden Rillen quer zur Strömungsrichtung verlaufend angeordnet sein. Insbesondere verläuft die Mehrheit der Rillen parallel und/oder zumindest etwa parallel und/oder quer und/oder zumindest etwa quer zur Strömungsrichtung. Insbesondere können die Rillen sämtlich quer zur oder in Strömungsrichtung verlaufen. Die Oberflächenstruktur kann auch isotrop, d.h. bezüglich der Oberfläche gleich und ungerichtet ausgebildet sein. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Rillen an den umfänglichen Seitenflächen in oder etwa in Strömungsrichtung verlaufen .

Wenn die Rillen in Strömungsrichtung verlaufen, so wirken diese Widerstand vermindernd auf das strömende Fluid. Dies kann damit begründet werden, dass das Fluid in den in Strömungsrichtung verlaufenden Rillen geführt wird und dass eine Querbewegung senkrecht zur Strömungsrichtung, wie sie beispielsweise bei einer Wirbelbildung auftritt, behindert und somit vorteilhaft eine geräuscharme laminare Strömung begünstigt werden. Ferner können die Rillen düsenartig wirkend ausgebildet sein. Hierdurch kann das Fluid beschleunigt werden.

Diese beiden oben beschriebenen Effekte können von der Geschwindigkeit und von der Viskosität des jeweiligen Fluid abhängig sein. Daher kann die Rillengeometrie an die zu erwartende Geschwindigkeit und die Viskosität des Fluids angepasst sein. Ferner können die Rillen düsenartig wirken, indem das Fluid beschleunigt werden kann. Die Oberflächenstruktur kann auch anstatt der Rillen oder zusätzlich zu denselben sich in Strömungsrichtung verlaufende Rippen, insbesondere so genannte Riblets aufweisen. Bei diesen Riblets kann es sich um feine Rippen handeln, die vorzugsweise beidseitig in einer scharfe Rippenspitze enden. Die Riblets können bevorzugt in Richtungen verlaufen, wie dies mit Bezug auf die Rillen erläutert ist.

Insbesondere können mittels der Oberflächenstruktur, abhängig von deren vorherrschenden Ausrichtung oder Anisotropie, die lokale Strömungsgeschwindigkeit abgebremst oder beschleunigt werden sowie insbesondere die Querbewegung zur Strömungsrichtung zumindest vermindert werden.

Konstruktionsbedingt können die radial nach außen weisenden Schmalseiten vollständig von dem Fluid umströmt werden. Gemäß der Energiegleichung von Bernoulli ist die

Strömungsgeschwindigkeit umso höher, je geringer der jeweilige partielle Druck ist. Wenn, was insbesondere bei den umfänglich gleich beabstandeten Flügeln der Fall ist, zwei sich gegenüberliegende Flügelaußenkanten mit unterschiedlich hoher Geschwindigkeit des Fluids umströmt werden, entstehen unterschiedliche partielle Drücke an den Flügelaußenkanten. Dies kann wiederum eine Bewegung des Ventiltellers quer zur Strömungsrichtung gegen die Gehäusewandung des Strömungskanals des Ventilhauptkörpers bewirken, wodurch an dieser Stelle der Fluiddurchfluss zumindest stark eingeschränkt wird. Damit kehren sich die Druckverhältnisse um, was eine Bewegung in Gegenrichtung erzeugt. Damit kann der Ventilteller in eine taumelnde Schwingung mit Anschlagen gegen die Gehäusewandung versetzt werden, wodurch ein Schließgeräusch erzeugt wird. Dieser Effekt ist umso größer, desto höher die Strömungsgeschwindigkeit des Fluid ist. Er tritt daher insbesondere in der letzten Phase des Schließens des Hauptventils auf, in der die Strömungsgeschwindigkeit infolge des verminderten Strömungsquerschnitts besonders stark ansteigt .

Zur Verminderung des Schließgeräusches wird vorgeschlagen, dass die Rillen an den äußeren Seitenflächen guer oder zumindest etwa quer zur Strömungsrichtung verlaufen.

Zumindest etwa quer heißt hier in einem Winkel von mindestens 45°, vorzugsweise mindestens 60°, vorzugsweise mindestens 80°.

Dies hat den Vorteil, dass das über die äußeren Seitenflächen strömende Fluid quer über die Rillen im bestimmten Maße abgebremst wird. Das heißt, dass die lokale Strömungsgeschwindigkeit reduziert wird, wodurch ein geringfügig höherer partieller Druck erzeugt wird. Diese dynamischen Prozesse sind, beispielsweise abhängig von der Viskosität des Fluid, einer bestimmten Trägheit unterworfen, d.h. diese partielle Druckerhöhung wirkt sich dämpfend auf das Gesamtsystem aus, wodurch die Taumelbewegung verzögert und dadurch die Geräuschbildung verringert werden kann.

Die Oberflächen können in einer weiteren Ausführungsform des Füllventils eine Vielzahl von flachen muldenartigen Vertiefungen aufweisen bzw. mit diesen überzogen sein.

Diese Vertiefungen können allgemein auch als Dellen, Grübchen oder Dimples bezeichnet werden. Sie können in der Regel einen kugelkalottenartigen Innenraum aufweisen. Derartige flache muldenartige Vertiefungen können insbesondere dadurch gekennzeichnet sein, dass sie makroskopisch einen glatten Formverlauf ohne jegliche strukturelle Maßnahmen oder Brüche bzw. Diskontinuitäten im Formverlauf, wie Absätze, Spitzen oder Erhebungen, aufweisen.

Diese muldenartigen Vertiefungen können vorzugsweise gering voneinander beabstandet oder insbesondere aneinander angrenzend angeordnet sein. Diese Dimples oder Vertiefungen können, beispielsweise wie an der Oberfläche von Golfbällen, aneinander abgrenzend angeordnet. Allgemein wird eine derartige Oberfläche auch als gedimpelte Oberfläche bezeichnet. Mit dem Überströmen des Fluids über die Dimples, die eine Erweiterung des Fluidraumes darstellen, kann auf das Fluid ein Unterdruck ausgeübt werden, die das Fluid enger an der Oberfläche führt und die Fluidströmung laminarer und damit geräuschärmer werden lässt. Damit kann ein Volumen einer Verwirbelungszone der Fluidströmung in Strömungsrichtung beim Abriss der Strömung von dem Strömungskörper zumindest verringert werden.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand mehrerer in einer Zeichnung dargestellter Ausführungsformen der

Führung näher erläutert, ohne jedoch die Erfindung hierauf zu beschränken. In der Zeichnung zeigen:

FIG. 1 eine Längsschnittansicht eines Füllventils mit

Hauptventil ,

FIG. 2 eine Ausschnittsvergrößerung II gemäß Figur 1 mit dem einen Ventilteller aufweisenden Hauptventil,

FIG. 3 eine perspektivische Einzeldarstellung des

Ventiltellers mit in Strömungsrichtung endseitigen Flügeln,

FIG. 4a eine Seitenansicht auf eine Schmalseite eines

Flügels gemäß dem Stand der Technik,

FIG. 4b eine Seitenansicht auf eine Schmalseite eines der in Figur 3 dargestellten Flügel,

FIG. 5 eine Ausschnittsvergrößerung V gemäß Figur 3 und

FIGUREN 6a und 6b jeweils eine Ausschnittsvergrößerung Via bzw. Vlb gemäß Figur 3.

In Figur 1 wird eine Längsschnittansicht eines Füllventils 1 zum Befüllen eines hier nicht dargestellten Spülwassers mit hier nicht gezeigten Fluid, insbesondere mit Wasser, dargestellt. Das Füllventil 1 weist ein hydrostatisch steuerbares Hauptventil 2 auf, das, wie insbesondere Figur 2 entnehmbar, mit einem einen Strömungskanal 31 aufweisenden Ventilhauptkörper 3, einem über einen in den Strömungskanal 31 hineinragenden Strömungskörper 41 an dem Strömungskanal 31 geführten Ventilteller 4 und einer zwischen

Ventilhauptkörper 3 und Ventilteller 4 in einer hier nicht gezeigten Schließposition dichtend wirksamen Membran 5 versehen ist. Das Hauptventil 2 ist in den Figuren 1 und 2 in einer Offenposition gezeigt, in der der Strömungskanal 31 zur durch Durchströmung von Fluid freigegeben ist. In einer Schließposition liegt die Membran 5 dichtend an dem

Öffnungsrand 32 der in Strömungsrichtung s vorderen Öffnung 33 des Strömungskanals 31 an. Der Strömungskörper 41 erstreckt sich in Strömungsrichtung s von dem Ventilteller 4 in den Strömungskanal 31, in dem er mit deutlichem radialem Spiel axial verschieblich geführt angeordnet ist. Dieses Spiel ist notwendig, damit eine leichte axiale Verschieblichkeit des Ventiltellers 4 über den Strömungskörper 41 an dem Strömungskanal 31 in dem strömenden Fluid gewährleistet ist.

Der Strömungskörper 41 weist eine Ringnut 43 auf, in die die Membran 5 eingreift, so dass diese, einer axialer Bewegung des Ventiltellers 4 folgend, entsprechend axial gedehnt bzw. gestaucht wird. Wie insbesondere Figur 3, einer

perspektivischen Einzeldarstellung des Ventiltellers 4, entnehmbar, erstrecken sich unter unmittelbarer axialer Begrenzung der Ringnut 43 axial ab derselben vier

plattenartige ausgebildete sich in axialer und radialer Richtung erstreckende Flügel 45, die umfänglich gleich beabstandet und mittig miteinander verbunden sind.

Diese Flügel 45 liegen in Einbaulage des Ventiltellers 4 mit radialem Spiel innenseitig an dem Strömungskanal 31 an

(Figur 3). Damit kann das Fluid zwischen den Flügeln 45 durch den Strömungskanal 31 strömen, solange die vordere Öffnung 33 nicht durch Anlage der Membran 5 an dem vorderen Öffnungsrand 32 verschlossen ist.

Die plattenartig ausgebildeten Flügel 45 weisen jeweils eine bezüglich der Strömungsrichtung s in radialer Richtung r nach außen, das heißt senkrecht zur Strömungsrichtung s, weisende äußere Schmalseite 46, die auch als

Flügelaußenseite bezeichnet wird, auf, an der der

Strömungskörper 4 in dem Strömungskanal 3 geführt wird.

Zudem weisen die Flügel 45 jeweils zwei in Umfangsrichtung u weisende umfängliche und im Verhältnis zu den Schmalseiten 46 große Seitenflächen 47 auf.

Figur 4a zeigt eine Seitenansicht auf die äußere Schmalseite 46 Λ einer der Flügel 45 λ eines hier nicht weiter

dargestellten Ventiltellers eines üblichen Hauptventils, wobei die zugehörigen Bezugszeichen zur Kennzeichnung gegenüber der Erfindung mit einem hochgestelltem Apostroph gekennzeichnet sind. Deutlich erkennbar ist, dass der Flügel 45 λ in Strömungsrichtung s 1 * hinten stumpf endet, d.h. seine in Strömungsrichtung Ξ hintere Schmalseite 48 Λ ist

ungekrümmt ausgebildet und rechtwinklig zu seinen übrigen Seiten 46 48 Λ angeordnet. Infolge dieser Geometrien erfolgt eine Strömungsablösung des Fluid unter Erzeugung von in Figur 4a rein schematisch dargestellten Wirbeln W in einer Verwirbelungszone Z. Hierüber wird der hier nicht

dargestellte Ventilteller in Schwingung versetzt, welches, wie oben beschrieben, insbesondere in der letzten Phase des Schließens des Hauptventils ein kurzes Schließgeräusch erzeugt . In Figur 4b ist eine Seitenansicht auf die äußere

Schmalseite 46 einer der Flügel 45 des erfindungsgemäßen Füllventils 1 gezeigt, wobei hier der Flügel 45 in

Strömungsrichtung endseitig strömungsgünstig ausgeformt ist, wodurch die oben beschriebene Geräuschbildung weitgehend vermieden werden kann. Hierzu ist die hintere Schmalseite 48 zu einer spitz zulaufenden Kante 44 ausgezogen ausgebildet. Hierbei weist der Übergang von den größeren Seitenflächen 47 jeweils zu der spitz zulaufenden Kante 44 hin keine Kanten oder andere Unstetigkeiten auf. Der Strömungskörper 4, vorliegend seine Flügel 45, verjüngen sich dabei in dem in Strömungsrichtung hinteren Abschnitt des Strömungskörpers 4 in Strömungsrichtung stetig. Der Übergang erfolgt in einem Strömung günstigen stetigen, hier geglätteten Profilverlauf. Weitere Maßnahmen zur Beseitigung von Störgeräuschen bei der Betätigung des Hauptventils 2 werden anhand der

Ausschnittvergrößerungen in Figuren 5 und 6 erläutert, wobei die Darstellungen in den Ausschnittvergrößerungen rein schematisch sind. Zudem sind die dargestellten

Größenverhältnisse zwar realistisch, sollen aber keine

Beschränkung des Schutzumfanges darstellen.

Wenngleich zumindest die Oberflächen des Strömungskörpers und des Strömungskanals, an denen bzw. über die das Fluid in der Offenposition des Hauptventils strömt, zumindest

teilweise mit flachen muldenartigen Vertiefungen und/oder mit einer feinen Oberflächenstruktur überzogen ausgebildet sein können, so wird dieses bei den in den Figuren gezeigten Ausführungsformen des Füllventils auf zwei wesentlich Orte beschränkt: . Zum einem ist vorgesehen, dass die äußeren Schmalseiten 46 der Flügel 45 des Strömungskörper 41 jeweils eine gerichtete Oberflächenstruktur in Form von quer zur Strömungsrichtung s verlaufenden schmalen parallelen Rillen 491 versehen sind.

Mittels der Rillen können, wie oben erläutert, die lokale Strömungsgeschwindigkeit des Fluid herabgesetzt und damit ein geringfügig höherer partieller Druck an dieser Stelle erzeugt werden. Da diese partielle Druckerhöhung von der Höhe der lokalen Geschwindigkeit abhängt, die mit Verengung des Strömungsquerschnitts ansteigt , wirkt dieses einer

Pendelbewegung des Strömungskörpers 41 quer zur

Strömungsrichtung entgegen, mit der der Strömungsquerschnitt mit radialem Anschlagen des Strömungskörpers 41 entsprechend verengt wird. Somit wirkt diese partielle Druckerhöhung dämpfend auf die Pendelbewegung des Strömungskörpers 41 im Strömungskanal 31, wodurch die Geräuschbildung vermindert wird.

Zum anderem ist vorgesehen, dass die Flügel 45 des Strömungskörper 41 jeweils an ihren in Umfangsrichtung weisenden umfänglichen Seitenflächen 47 mit einer Oberflächenstruktur mit in Strömungsrichtung s verlaufenden Rillen 491 (Figur 6a) ausgebildet .

Wie oben detaillierter beschrieben, können mittels der Rillen 491 die Strömung des Fluids stärker geführt und die Gefahr einer Querströmung quer zur Strömungsrichtung und damit einer Geräusch erzeugenden Wirbelbildung vermindert werden.

Ferner ist hier vorgesehen, dass die umfänglichen

Seitenflächen 47 zusätzlich zu den Rillen 591 mit flachen muldenartigen Vertiefungen 492, sogenannten Dimples,

überzogen sind, wobei die Vertiefungen 492 in Figur 6b gesondert dargestellt sind.

Wie ebenfalls weiter oben detaillierter beschrieben, können durch die Vertiefungen 492, abhängig von

Strömungsgeschwindigkeit und Viskosität des über die

Vertiefungen 492 strömenden Fluids, die Verwirbelungszone Z in Strömungsrichtung s hinter dem Strömungskörper 41 und damit die Geräuschentwicklung zumindest vermindert werden. Hierbei ist vorgesehen, dass die Öffnungsränder der

Vertiefungen 492 abgerundet ausgebildet sind. Zu seiner hydrostatisch Steuerung ist dem Hauptventil 2 ein häufig als Pilotventil bezeichnetes übliches Vorventil 6 vorgeschaltet, dessen Durchgangsöffnung 61 über einen mit einem Schwimmer 62 zur Wasserstanderfassung verbundenen Hebel 63 verschlossen wird, wodurch der hydrostatische Druck in einer vor dem Ventilteller 4 angeordneten und durch denselben begrenzte Vorkammer 34 erhöht wird, wodurch wiederum der Ventilteller 4 mit der Membran 5 dichtend gegen die Öffnung 33 des Strömungskanals 31 gedrückt wird.

Füllventil mit Hauptventil

Bezugszeichenliste

Füllventil

Hauptventil

Ventilhauptkörper

Strömungskanal

Öffnungsrand

Öffnung

Vorkammer

Ventilteller

Strömungskörper

Vorsprung

Ringnut

Kante

, 45 Λ Flügel

, 46 Λ äußere Schmalseite

,47 Seitenfläche

,48' hintere Schmalseite

1 Rille

2 Vertiefung

Membran

Vorventil

Durchgangsöffnung

Schwimmer

Hebel r radiale Richtung s Strömungsrichtung u umfängliche Richtung W Wirbel

Z Verwirbelungszone