DE102005023327B4

DE102005023327B4 - Rückschlagventil mit Ventilhalter

Info

Publication number: DE102005023327B4
Application number: DE102005023327A
Authority: DE
Inventors: Lutz Hintemann
Original assignee: Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
Current assignee: Hengst SE and Co KG
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2025-05-18
Also published as: DE102005023327A1

Abstract

Rückschlagventil,
mit einem innerhalb eines Gehäuses beweglichen Ventilkörper, und einer den Ventilkörper gegen einen Ventilsitz drückenden Feder,
welche sich einerseits gegen das Gehäuse und andererseits gegen einen als Widerlager dienenden Ventilhalter abstützt,
wobei der Ventilhalter in dem Gehäuse festgelegt ist,
und wobei der Ventilhalter eine vom Kreisrund abweichende Umfangskontur aufweist und Vorsprünge des Gehäuses hintergreifend unmittelbar am Gehäuse festgelegt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ventilhalter (5) auf seiner von der Feder (4) abgewandten Seite Abkantungen (8) aufweist, wobei wenigstens einem gehäuseseitigen Vorsprung (6) zwei Abkantungen (8) zugeordnet sind, derart, dass sich die Abkantungen (8) eine Verdrehsicherung bildend beidseitig neben den Vorsprung (6) erstrecken.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 1 938 407 U ist ein gattungsgemäßes Rückschlagventil bekannt. Die Montage des Ventils ist vergleichsweise kompliziert, da ein Hubbegrenzungsring sowie eine Federkappe, die eine Druckfeder komprimiert, miteinander fluchtend ausgerichtet werden und in unterschiedliche Nuten einer Gehäuserippe eingebracht werden müssen, wobei anschließend ein Verriegelungsstift längs in die Gehäuserippe, sowohl den Hubbegrenzungsring als auch die Federkappe durchsetzend,
Ähnliche Rückschlagventile, die allerdings eine kreisrunde Umfangskontur des Ventilhalters aufweisen, sind aus dem Bereich des Automobilbaus für den Einsatz in Ölfiltern bekannt: Dabei ist ein beispielsweise aus Metallguss bestehender sogenannter Filterbecher als Gehäuse des Filters vorgesehen, in dem das eigentliche Filterelement auswechselbar aufgenommen ist. Der Filterbecher nimmt auch ein Rückschlagventil auf, welches beispielsweise als so genanntes „Absteuerventil” bezeichnet ist und bei einem bestimmten Öldruck öffnet, so dass dann eine bestimmte Teilmenge des in den Filter geförderten Öls durch dieses Absteuerventil unter Umgehung des Filtereinsatzes unmittelbar in das Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors zurückgeführt werden kann.
Bei diesem Rückschlagventil ist in das Gehäuse eine Bohrung mit einem vergleichsweise größeren Durchmesser eingebracht, an deren Ende sich eine Bohrung mit einem vergleichsweise kleineren Durchmesser anschließt, so dass ein ringförmiger Ventilsitz gebildet wird. Diesem Ventilsitz liegt der Ventilkörper an, der sich über eine Druckfeder gegen einen Ventilhalter abstützt, der eine kreisrunde Außenkontur aufweist. Der Ventilkörper wird durch die Bohrung mit dem vergleichsweise kleineren Durchmesser angeströmt, so dass ab dem vorbestimmten Öldruck der Ventilkörper gegen die Feder gedrückt, die Feder komprimiert und das Ventil geöffnet wird.
Zur Montage des Ventils wird zunächst der Ventilkörper mitsamt der Feder und dem Ventilhalter in die Bohrung des Gehäuses eingesetzt, bis der Ventilkörper dem Ventilsitz anliegt. Anschließend wird der Ventilhalter gegen die Feder gedrückt und die Feder so weit komprimiert, dass eine innen in der Bohrung des Filterbechers umlaufende Nut zugänglich ist, in die dann ein Sprengring eingesetzt wird, welcher nach Entlastung der Feder den Ventilhalter abstützt.
Die Montage ist vergleichsweise kompliziert, da der Sprengring mit einer speziellen Zange gehandhabt werden muss und dabei notwendigerweise das Werkzeug hinderlich im Wege ist, mit Hilfe dessen der Ventilhalter geführt ist, um die Feder zu komprimieren und so die in der Bohrung des Becherfilters vorhandene Nut erreichbar zu machen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe vor, ein gattungsgemäßes Rückschlagventil dahingehend zu verbessern, dass dieses schnell und einfach montierbar ist und möglichst preisgünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Rückschlagventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, auf das zusätzliche Halte- bzw. Sicherungsbauteil in Form eines Sprengrings zu verzichten und stattdessen eine Verriegelung unmittelbar zwischen dem Ventilhalter und dem Gehäuse zu bewirken. Zu diesem Zweck weist das Gehäuse entsprechende in die Bohrung ragende Vorsprünge auf und der Ventilhalter ist von einem Kreisrund abweichend konturiert. Auf diese Weise kann er in einer ersten Montagestellung zwischen den Vorsprüngen hindurch und bis hinter die Vorsprünge in die Bohrung des Filterbechers eingebracht werden. Anschließend wird der Ventilhalter verdreht, so dass er die Vorsprünge hintergreift. Schließlich kann anschließend der Ventilhalter entlastet werden, so dass durch die Expansion der Feder der Ventilhalter zuverlässig gegen die Vorsprünge gepresst wird und auf diese Weise sicher montiert ist.
Der Montagevorteil des vorgeschlagenen Rückschlagventils besteht darin, dass mit einem einzigen Werkzeug der Ventilhalter gehalten, die Feder komprimiert, und auch der Ventilhalter verdreht werden kann, so dass eine besonders einfache und dementsprechend zeitsparende Montage des Ventils möglich ist. Ein zusätzlicher wirtschaftlicher Vorteil ergibt sich dadurch, dass ein Bauteil gegenüber der gattungsgemäßen Ausgestaltung eines Rückschlagventils eingespart werden kann.
Der Ventilhalter kann – schematisch und vereinfachend – als eine Platte angesehen werden, wobei sich von der Plattenebene aus vorschlagsgemäß Abschnitte des Ventilhalters in zwei Richtungen als Abkantungen, Abwinklungen oder dergleichen erstrecken. Während sich zur Feder hin der vorerwähnte Kragen erstreckt, um die Feder zu zentrieren, erstrecken sich zur anderen Seite von der „Plattenebene” aus Abkantungen, welche wenigstens einen gehäuseseitigen Vorsprung an beiden Seiten flankieren. Durch diese beidseitige Flankierung wird eine Verdrehsicherung des Ventilhalters bewirkt, so dass dessen zuverlässiger Sitz sichergestellt wird und eine versehentliche Demontage des Rückschlagventils ausgeschlossen ist. Insbesondere kann vorteilhaft jedem der gehäuseseitigen Vorsprünge eine derartige Verdrehsicherung zugeordnet sein.
Vorteilhaft kann der Ventilhalter einen Kragen aufweisen, der die Feder zentriert. Während es bei gattungsgemäßen Rückschlagventilen bekannt war, den Ventilhalter etwa hutförmig auszuges talten und die Feder in der so geschaffenen Vertiefung aufzunehmen, also von außen zu zentrieren, kann vorschlagsgemäß besonders vorteilhaft der Kragen im Inneren der Feder vorgesehen. Auf diese Weise ergibt sich radial außerhalb der Feder eine größere Gestaltungsfreiheit für die Außenkontur des Ventilhalters, wobei insgesamt ein möglichst kleiner Außendurchmesser des Ventilhalters und damit ein möglichst geringer Durchmesser der im Filterbecher vorzusehenden Bohrung ermöglicht wird.
Vorteilhaft kann innerhalb des vorerwähnten Kragens eine unrunde Öffnung vorgesehen sein. Mittels dieser Öffnung ist es möglich, unter Verwendung eines entsprechenden Werkzeuges, welches in diese Bohrung eingreift, den Ventilhalter einerseits zu führen und andererseits auch – aufgrund der unrunden Konturierung – zu verdrehen, so dass mit Hilfe dieses Werkzeuges und dieser Öffnung die Montage der in den Filterbecher einzusetzenden Komponenten auf einfache und zeitsparende Weise ermöglicht wird.
Vorteilhaft kann der Ventilhalter in preisgünstiger Weise als Blechformteil ausgestaltet sein. Durch entsprechende Stanz- und Pressschritte lässt sich der Ventilhalter auf preisgünstige Weise nachbearbeitungsfrei mit der gewünschten Geometrie herstellen.
Eine vorteilhafte Anwendung des vorgeschlagenen Rückschlagventils liegt – wie eingangs erwähnt – in der Anwendung in einem Öl- oder Kraftstofffilter, also in einem Flüssigkeitsfilter für einen Verbrennungsmotor. Aufgrund der hohen Stückzahl kommen hier die wirtschaftlichen Vorteile besonders stark zum Tragen.
Bei der vorschlagsgemäßen Ausgestaltung des Ventils kann ebenso wie beim gattungsbildenden Stand der Technik vorgesehen sein, dass im Gehäuseinneren der Ventilsitz vorgesehen ist und der Ventilkörper durch eine zur Gehäuseaußenseite ge richtete Bewegung öffnet. Zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilhalter ist in einem derartigen Fall die Feder vorgesehen.
Je nach Anordnung und Ventilfunktion kann vorschlagsgemäß jedoch auch eine andere Anordnung vorgesehen sein, bei der sich die Feder im Gehäuseinneren abstützt und von außen zunächst der Ventilkörper der Feder benachbart ist und anschließend, also am weitesten zur Gehäuseaußenseite hin angeord net, der Ventilhalter vorgesehen ist, der in diesem Fall auch den Ventilsitz ausbildet. Die Öffnung des Ventils erfolgt bei einer derartigen Konfiguration in entgegengesetzter Strömungsrichtung des Fluids, nämlich wenn das Fluid von außen in die Gehäusebohrung gelangt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung wird anhand der rein schematischen Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigen die
1–3 verschiedene Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels des Ventils während seiner Montage, die
4–6 vergleichbare Ansichten des ersten Ausführungsbeispiels, jedoch nach der Montage,
7 eine perspektivische Ansicht auf den Ventilhalter der 1–6, und die
8–10 Ansichten ähnlich den 1–3, jedoch für ein zweites Ausführungsbeispiel.
In 1 ist mit 1 ein Gehäuse eines Ölfilters bezeichnet, also ein Filterbecher, wobei in das Gehäuse 1 ein Rückschlagventil 2 eingesetzt werden soll. Das Rückschlagventil 2 weist einen haubenartigen Ventilkörper 3 auf, eine Feder 4 und einen Ventilhalter 5. Der Ventilhalter 5 soll an aus 1 erkennbaren Vorsprüngen 6 des Gehäuses 1 festgelegt werden.
2 zeigt eine axiale Ansicht auf das Rückschlagventil 2, von außerhalb des Gehäuses 1 gesehen, mit Blick auf den Ventilhalter 5 und die Vorsprünge 6. Der Ventilhalter 5 weist eine unrunde Umfangskontur auf. In der dargestellten Montagestellung kann er axial, also in Längsrichtung der Feder 4, zwischen den Vorsprüngen 6 hin und her bewegt werden und unter Komprimierung der Feder 4 bis hinter die Vorsprünge 6 geführt werden.
Die 2 und 3 lassen erkennen, dass der Ventilhalter 5 eine Hauptebene bzw. Grundplatte 7 aufweist, von der aus sich in der einen Richtung, von der Feder 4 entfernt, vier Abkantungen 8 erstrecken, während sich zur anderen Richtung hin, nämlich in Richtung der Feder 4, ein Kragen 9 von dieser Grundplatte 7 erstreckt.
Wie 2 zeigt, dienen die Abkantungen 8 während der Montage des Ventilhalters 5 als Führungsflächen, die eine Zentrierung des Ventilhalters 5 zwischen den Vorsprüngen 6 bewirken. Wie insbesondere die untere Hälfte der 3 erkennen lässt, erstreckt sich der Kragen 7 in das Innere der Wendelfeder 4 und zentriert die Feder 4 aufgrund der Abmessung der Diagonalen des insgesamt viereckig verlaufenden Kragens 9.
Der Kragen 9 umschließt dementsprechend eine viereckige Öffnung 10, in welche sich ein Montagewerkzeug erstrecken kann. Beispielsweise kann ein entsprechend viereckiger Stift verwendet werden, der einen umlaufenden Bund aufweisen kann, so dass er mit seinem stiftartigen Anteil in die Öffnung 10 eingeführt werden kann und mit dem umlaufenden Bund zur Anlage an den Ventilhalter 5 kommt.
Unter Komprimierung der Feder 4 kann mit Hilfe eines derartigen Werkzeuges der Ventilhalter 5 in das Gehäuse 2 und hinter die Vorsprünge 6 geführt werden, wobei der Ventilhalter 5 während dieser Montagebewegung gemäß 2 ausgerichtet ist. Anschließend kann aufgrund der unrunden Konturierung der Öffnung 10 mit Hilfe des Werkzeugs der Ventilhalter 5 axial verdreht werden und seine aus den 4 bis 6 ersichtliche Betriebsstellung einnehmen.
Dabei ist aus den 4 bis 6 ersichtlich, dass sich die Abkantungen 8 jeweils beidseitig bis nahe an einen Vorsprung 6 erstrecken, so dass hierdurch eine zuverlässige Verdrehsicherung für den Ventilhalter 5 geschaffen ist und ein versehentli ches Lösen sowie eine versehentliche Demontage des gesamten Rückschlagventils 2 unmöglich ist.
Insbesondere die obere Hälfte der 6 zeigt, dass der Kragen 9 aufgrund seines Diagonalmaßes der Feder 4 eng anliegt und diese zentriert. Weiterhin ist aus 6 ersichtlich, dass die vier „Ecken” des Ventilhalters 5, die im Wesentlichen in der Hauptebene bzw. der Grundplatte 7 des Ventilhalters 5 ausgeprägt sind, ein Diagonalmaß aufweisen, welches den Ventilhalter 5 innerhalb der Gehäusebohrung zentriert und so eine verschiebesichere Lage des Ventilhalters 5 begünstigt.
Die 8–10 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel, bei welchem der Ventilkörper 3 in umgekehrter Richtung in das Gehäuse 1 eingesetzt wird: Nämlich mit seiner geschlossenen Dichtfläche zur Mündung der Bohrung hin, die in das Gehäuse 1 eingebracht worden ist. Der Ventilkörper 3 stützt sich über die Feder 4 gegen einen durch das Gehäuse 1 selbst gebildeten Federsitz ab, wobei der dem Ventilkörper 3 zugeordnete Ventilsitz bei 11 durch den Ventilhalter 5 gebildet ist.
Der Ventilhalter 5 weist durch drei U-förmige, nach außen ragende Haltklauen 12 eine insgesamt unrunde Außenkontur auf. Die Montage erfolgt grundsätzlich ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel der 1–7, wobei statt vier lediglich drei Vorsprünge 6 im Gehäuse 1 vorgesehen sind, die von den Halteklauen 12 umgriffen werden. Die Halteklauen 12 flankieren dabei jeden Vorsprung 6 auf jeweils beiden Seiten, so dass eine zuverlässige Verdrehsicherung des Ventilhalters 5 bewirkt wird. Um die Ventilfunktion ausschließlich in Abhängigkeit von der Bewegung des Ventilkörpers 3 sicherzustellen und einen unerwünschten Nebenstrom außen am Ventilhalter 5 vorbei zu verhindern, ist der Ventilhalter 5 mit einer zusätzlichen Dichtung in Form eines O-Rings 14 versehen.

Claims

Rückschlagventil, mit einem innerhalb eines Gehäuses beweglichen Ventilkörper, und einer den Ventilkörper gegen einen Ventilsitz drückenden Feder, welche sich einerseits gegen das Gehäuse und andererseits gegen einen als Widerlager dienenden Ventilhalter abstützt, wobei der Ventilhalter in dem Gehäuse festgelegt ist, und wobei der Ventilhalter eine vom Kreisrund abweichende Umfangskontur aufweist und Vorsprünge des Gehäuses hintergreifend unmittelbar am Gehäuse festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilhalter (5) auf seiner von der Feder (4) abgewandten Seite Abkantungen (8) aufweist, wobei wenigstens einem gehäuseseitigen Vorsprung (6) zwei Abkantungen (8) zugeordnet sind, derart, dass sich die Abkantungen (8) eine Verdrehsicherung bildend beidseitig neben den Vorsprung (6) erstrecken.
Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilhalter (5) einen sich entlang der Feder (4) erstreckenden Kragen (9) aufweist, derart, dass die Feder (4) spielfrei oder spielarm zentriert ist.
Rückschlagventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (9) eine unrund konturierte Öffnung (10) des Ventilhalters (5) umgibt.
Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Vorsprung (6) zwei Abkantungen (8) zugeordnet sind.
Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilhalter (5) als Blechformteil ausgestaltet ist.
Rückschlagventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Feder (4) unter Zwischenschaltung des Ventilkörpers (3) gegen den Ventilhalter (5) abstützt, derart, dass der Ventilhalter (5) den Ventilsitz (11) ausbildet, dem der Ventilkörper (3) anliegt.
Flüssigkeitsfilter für einen Verbrennungsmotor, gekennzeichnet durch ein Rückschlagventil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsfilter als Öl- oder Kraftstofffilter ausgestaltet ist.