DE102004010440B4

DE102004010440B4 - Einwegeventil

Info

Publication number: DE102004010440B4
Application number: DE200410010440
Authority: DE
Inventors: Simone Elser
Original assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Current assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Priority date: 2004-03-01
Filing date: 2004-03-01
Publication date: 2010-03-25
Anticipated expiration: 2024-03-02
Also published as: DE102004010440A1

Abstract

Einwegeventil zwischen zwei voneinander getrennten Strömungskanälen (3, 4) mit nach außen führenden Öffnungen, insbesondere Anschlussöffnungen, innerhalb eines Flanschbauteiles, wobei
– das Einwegeventil (5) eine als Ventilsitz ausgebildete Durchlassöffnung (8), einen an einer Seite der Durchlassöffnung (8) liegenden, dicht an den Ventilsitz anlegbaren Ventilkegel (9) und eine den Ventilkegel (9) in Schließrichtung belastende Feder umfasst,
– die Durchlassöffnung (8) des Einwegeventils (5) in einer zwischen den an das Ventil (5) angrenzenden Strömungskanälen (3, 4) innerhalb des Flanschbauteiles liegenden Trennwand urgeformt, das heißt bearbeitungsfrei erzeugt ist,
– die Durchlassöffnung (8) einer herstellungsbedingt nach außen führenden Hilfsöffnung (6) fluchtend gegenüber liegt,
– der Ventilkegel (9) in einem Tragelement (10) axial beweglich gelagert ist,
– der Ventilkegel (9) und die diesen belastende Feder (10) auf einer gleichen Seite der Ventil-Durchlassöffnung (8) vorgesehen sind,
– die Feder (10) zwischen dem Ventilkegel (9) und dem Tragelement (11) gespannt ist,...

Description

Die Erfindung betrifft ein Einwegeventil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 40 37 628 A1 ist ein gattungsgemäßes Einwegeventil bekannt, welches in einem Flanschbauteil und insbesondere in einem Zuströmkanal einer Filtereinrichtung angeordnet ist.
Weitere Einwegeventile sind beispielsweise aus der US 2,203,681 A , aus der GB 982,571 A und aus der FR 1.355.281 A bekannt.
Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, bei einem gattungsgemäßen Flanschbauteil das Einwegeventil auf eine möglichst rationelle und damit kostengünstige Weise bei gleichzeitig einwandfreier Funktionsfähigkeit einsetzen zu können. Dies gilt insbesondere bei einem Flanschbauteil, das als Gusswerkstück unter Verwendung von Ziehkernen zur Ausbildung der in dem Flanschbauteil verlaufenden Hohlräume und nach außen führenden Öffnungen hergestellt wird.
Gelöst wird dieses Problem in erster Linie durch die Ausbildung eines gattungsgemäßen Flanschbauteiles nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem gegossenen Flanschbauteil die Durchlassöffnung des Einwegeventiles lediglich in Gussqualität herzustellen und zwar bereits der während des Gießprozesses. Ermöglicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, dass bei einem gegossenen Flanschbauteil, bei dem zumindest ein an das Einwegeventil angrenzender Strömungskanal durch einen Ziehkern erzeugt wird, der aus dem fertigen Gussteil nach außen gezogen wird, diesen Ziehkern gleichzeitig zur Formung der Durchlassöffnung des in dem Flanschbauteil auszubildenden Einwegeventils zu verwenden. Voraussetzung ist lediglich, dass die Durchlassöffnung des Einwegeventils an einen Ort gelegt wird, der von dem vorderen Ende des Ziehkernes erreicht werden kann. Ist dies der Fall, kann das vordere Ende des Gießkernes als Formkern zur Erzeugung der Ventil-Durchlassöffnung beim Gießen eines Flanschbauteiles auf denkbar einfache Weise eingesetzt werden. Ist an dem Flanschbauteil nicht eine Anschlussöffnung derart gelegen, dass von einer solchen aus der Ziehkern betätigt, das heißt gezogen werden kann, so kann eine entsprechende von einem Gießkanal nach außen führende Hilfsöffnung vorgesehen werden, die an dem fertigen Flanschbauteil durch ein Hilfsverschlussmittel verschlossen wird. Solche Hilfsöffnungen sind je nach Form und Verlauf der in einem gattungsgemäßen Flanschbauteil verlaufenden Strömungskanäle zu deren Ausformung, das heißt Herstellung häufig ohnehin notwendig. In einem solchen Fall muss dann keine zusätzliche Hilfsöffnung für die Herstellung der Durchlassöffnung des Einwegeventils mehr vorgesehen werden.
Bei einer bereits an einem Gussteil vorliegenden Ventil-Durchlassöffnung kann das Ventil erfindungsgemäß äußerst einfach und mit wenig zu montierenden Teilen erzeugt werden. Notwendig ist lediglich ein Ventilkegel und eine den Ventilkegel zur Einnahme einer Schließstellung an der Durchlassöffnung belastende Feder.
Eine alternative, besonders vorteilhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Einwegeventiles besteht darin, den Ventilkegel und die diesen belastende Ventil-Feder an einem Tragelement vorzumontieren und das Tragelement mit dem Hilfsverschlussmittel für eine vorhandene Hilfsöffnung zu verbinden. Bei einer solchen Ausführung kann das Tragelement zusammen mit dem Hilfsverschlussmittel in das Flanschbauteil gemeinsam eingebracht und befestigt werden. Das erfindungsgemäße Einwegeventil bildet sich auf diese Weise zwangsläufig durch entsprechende Anlage des Ventilkegels an die Ventil-Durchlassöffnung aus.
Der Ventilkegel kann auch bei dieser Ausführung über einen Rastverschluss mit dem Tragelement verbunden sein, wobei die Ventilfeder in den Rastverschluss integrierbar ist.
Das erfindungsgemäße Flanschbauteil kann insbesondere bei einem Verbrennungsmotor Verwendung finden und zwar als mit dem Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors zu verbindendes Trägerteil für einen Ölfilter sowie Ölkühler. Die Strömungskanäle innerhalb des Flanschbauteiles dienen in diesem Fall zur Führung des den Ölkühler und das Ölfilter in Reihe durchströmenden Schmieröles. Das Einwegeventil dient als ein Überdruckventil, um insbesondere temperaturbedingt noch zähflüssiges Schmieröl zur Vermeidung eines zu hohen Druckverlustes in einem Bypass an insbesondere dem Ölkühler vorbeiführen zu können. Bei bisher bekannten Flanschbauteilen dieser Art war das Überdruckventil jeweils ein außerhalb der inneren Strömungskanäle des Flanschbauteiles angebrachtes Ventil. Dabei war dieses Ventil jeweils ein in sich funktionsfähiges von außen an das Flanschbauteil angesetztes Bauteil. Auf ein solches zusätzliches Bauteil kann erfindungsgemäß verzichtet werden. Hierdurch können einerseits die Herstellungskosten gesenkt und andererseits das Flanschbauteil volumenmäßig verkleinert werden. Zumindest muss das Flanschbauteil kein eine glatte Außenkontur störendes Anbauventil enthalten.
Vorteilhafte, nachstehend noch näher erläuterte Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt.
In dieser zeigen
1 einen Schnitt längs eines Strömungskanales eines Flanschbauteiles mit einem Einwegeventil in einer ersten Ausführungsform.
Das Flanschbauteil in der Ausführung nach 1 ist ein Gussteil und besitzt Zu- und Abführstutzen, von denen durch die gewählte zeichnerische Schnittdarstellung lediglich ein Teil zu sehen ist.
Das dargestellte Beispiel betrifft ein an ein nicht gezeichnetes Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors anzusetzendes Flanschbauteil als Träger für einen Ölkühler 1 sowie ein Ölfilter 2. Von dem Ölkühler 1 und dem Ölfilter 2 sind lediglich ein kurzer Anschlussbereich gezeichnet.
Innerhalb des Flanschbauteiles sind voneinander getrennte Strömungskanäle für die Führung und Verteilung von durch den Ölkühler 1 und das Ölfilter 2 zu leitendes Schmieröl vorgesehen, nämlich ein erster Strömungskanal 3 sowie ein von diesem getrennter zweiter Strömungskanal 4. In den ersten Strömungskanal 3 tritt durch den Ölkühler 1 hindurchzuleitendes Schmieröl ein, das aus dem Ölkühler 1 über den zweiten Strömungskanal 4 in das Ölfilter 2 strömt.
Um temperaturbedingt zähflüssiges Schmieröl zur Vermeidung eines zu großen Druckverlustes in insbesondere dem Ölfilter 2 in einem Bypass führen zu können, wobei dieser Bypass auch den Ölkühler 1 überbrücken soll, ist zwischen dem ersten und zweiten Strömungskanal 3, 4 als ein Überdruckventil ein Einwegeventil 5 vorgesehen.
Bei einer Herstellung des Flanschbauteiles durch ein Gießverfahren wird der zweite Strömungskanal 4 durch einen Ziehkern erzeugt. Zum Ziehen dieses Ziehkernes aus dem Flanschbauteil ist kommunizierend zu dem zweiten Strömungskanal 4 eine nach außen führende Hilfsöffnung 6 vorgesehen. Damit der zweite Strömungskanal 4 funktionsfähig sein kann, wird diese Hilfsöffnung 6 durch ein Hilfsverschlussmittel 7 verschlossen.
Bei der Ausführung nach 1 ist das Einwegeventil 5 wie folgt aufgebaut.
In einer Trennwand zwischen dem ersten und zweiten Strömungskanal 3 beziehungsweise 4 ist an einem Ort, der der Hilfsöffnung 6 fluchtend gegenüberliegt, eine Ventil-Durchlassöffnung 8 eingeformt. Eingeformt ist diese Durchlassöffnung 8 durch einen entsprechend komplementär ausgebildeten vorderen Bereich eines den zweiten Strömungskanal 4 herstellenden Ziehkerns, der aus der Hilfsöffnung 6 nach Abschluss des Gießprozesses gezogen wird. Die Ventil-Durchlassöffnung besitzt ausschließlich Gussqualität, das heißt sie wird in keiner Weise nachgearbeitet, sondern ist vielmehr während des Gießprozesses urgeformt.
Verschlossen kann die Durchlassöffnungsöffnung 8 durch einen Ventilkegel 9 werden, der durch eine Ventilfeder 10 in Ver schlussstellung gehalten wird. Die Ventilfeder 10 stützt sich an einem Tragelement 11 ab, das fest mit dem Hilfsverschlussmittel 7 verbunden ist und zusammen mit diesem an dem Flanschbauteil montiert wird.
Das Hilfsverschlussmittel 7 liegt in der Hilfsöffnung 6 über einen Ringbund 12 und einen Radialdichtring 13 gegenüber dieser gedichtet. Fixiert in dieser Verschlussstellung ist das Hilfsverschlussmittel 7 über an dem Flanschbauteil angreifende Verschluss-Schrauben 14.
An dem Tragelement 11, das stabförmig mit einem kreuzförmigen Querschnitt ausgebildet ist, ist der Ventilkegel 9 über einen Schnapp- beziehungsweise Rastverschluss 15 angebunden. In diesen Schnappverschluss 15 integriert ist die Ventil-Feder 10.
Der Schnappverschluss besteht aus von dem Ventilkegel 9 ausgehenden, radial federnden Zungen 16 mit an deren freien Enden vorgesehenen Widerhaken. Diese Widerhaken greifen in montiertem Zustand hinterschnittartig an einem an dem Tragelement 11 vorgesehenen Tragring 17 fixierend an. Zwischen diesem Tragring 17 und dem Ventilkegel 9 stützt sich die Ventil-Feder 10 ab, wodurch sie in der Lage ist, den Ventilkegel 9 in Verschlussstellung zu halten.
Zur Seite des ersten Strömungskanales hin ist an dem Ventilkegel 9 ein Führungskreuz 18 vorgesehen, damit der Ventilke gel 9 in geöffnetem Zustand innerhalb der Ventil-Durchlassöffnung 8 geführt ist.
Bei dem Tragelement 11 ist der Kreuzquerschnitt, das heißt die in der Form eines Kreuzes ausgeformten Längsstege, im Bereich des Schnappverschlusses 15 radial derart weit nach außen verlaufend ausgebildet, dass bei einer zylindrischen Innenform des zweiten Strömungskanales 4 eine radiale Abstützung des Tragelementes 11 möglich ist. Eine solche Abstützung kann notwendig sein, da bei einem geöffneten Einwegeventil 5 die gesamten Öffnungskräfte über die gesamte Länge des Tragelementes 11 auf das Hilfsverschlussmittel 7 an dem Flanschbauteil abgestützt werden müssen.
Alle in der Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Form miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims

Einwegeventil zwischen zwei voneinander getrennten Strömungskanälen (3, 4) mit nach außen führenden Öffnungen, insbesondere Anschlussöffnungen, innerhalb eines Flanschbauteiles, wobei – das Einwegeventil (5) eine als Ventilsitz ausgebildete Durchlassöffnung (8), einen an einer Seite der Durchlassöffnung (8) liegenden, dicht an den Ventilsitz anlegbaren Ventilkegel (9) und eine den Ventilkegel (9) in Schließrichtung belastende Feder umfasst, – die Durchlassöffnung (8) des Einwegeventils (5) in einer zwischen den an das Ventil (5) angrenzenden Strömungskanälen (3, 4) innerhalb des Flanschbauteiles liegenden Trennwand urgeformt, das heißt bearbeitungsfrei erzeugt ist, – die Durchlassöffnung (8) einer herstellungsbedingt nach außen führenden Hilfsöffnung (6) fluchtend gegenüber liegt, – der Ventilkegel (9) in einem Tragelement (10) axial beweglich gelagert ist, – der Ventilkegel (9) und die diesen belastende Feder (10) auf einer gleichen Seite der Ventil-Durchlassöffnung (8) vorgesehen sind, – die Feder (10) zwischen dem Ventilkegel (9) und dem Tragelement (11) gespannt ist, – das Tragelement (11) mit einem Hilfsverschlussmittel (7) für die Hilfsöffnung (6) verbunden und mit diesem Hilfsverschlussmittel (7) gemeinsam an dem Flanschbauteil montierbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilfeder (10) mit dem Ventilkegel (9) über Rastverschlussmittel (15) verbunden ist.
Einwegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Ventilkegel (9) vorgesehenen Rastverschlussmittel (15) als in eine als eine Schraubenfeder ausgebildete Ventil-Feder (10) einführbare, mit Widerhaken versehene Feder-Zungen (16) ausgebildet sind.
Einwegeventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (11) zwischen seinen Endbereichen in der Form eines Kreuzes ausgeformte Längsstege aufweist, deren radiale Erstreckung im Bereich des Ventilkegel (9) – Anschlusses bei einer zylindrischen Innenform des dieses Tragelement (11) aufnehmenden Strömungskanals (4) eine radiale Abstützung des Tragelements (11) innerhalb des Strömungskanales (4) bewirkt.
Einwegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlassöffnung (8) des Einwegventils (5) bei einem gegossenen Flanschbauteil unbearbeitete Gussqualität besitzt.