DE102007023121A1

DE102007023121A1 - Ventil zum Einsetzen in ein Gehäuse, insbesondere eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102007023121A1
Application number: DE102007023121A
Authority: DE
Inventors: Peter Jungmann; Jan Maier
Original assignee: Joma Polytec Kunststofftechnik GmbH
Current assignee: Joma Polytec GmbH
Priority date: 2007-05-10
Filing date: 2007-05-10
Publication date: 2008-11-20
Anticipated expiration: 2027-05-11
Also published as: DE102007023121B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem in ein Gehäuse, insbesondere eines Verbrennungsmotors, einsetzbaren, eine Ventilöffnung aufweisenden Grundkörper, mit einem in der Ventilöffnung angeordneten Verschlusskörper, der eine in einer Schließstellung die Ventilöffnung verschließende Ventilplatte aufweist, und mit einem den Verschlusskörper in die Schließstellung drängenden Federelement, wobei der Verschlusskörper sich in axialer Richtung erstreckende Stege mit an den der Ventilplatte abgewandten freien Enden nach radial außen weisenden Anlageabschnitten derart vorsieht, dass bei der Montage des Ventils die Anlageabschnitte nach radial innen so weit auslenkbar sind, dass zum einen die Anlageabschnitte axial durch die Ventilöffnung hindurchführbar sind und zum anderen das Federelement auf die Stege aufschiebbar ist, so dass das Federelement im endmontierten Zustand des Ventils zwischen den Anlageabschnitten und einem die Ventilöffnung umgebenden Bereich des Grundkörpers gefangen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil mit einem in ein Gehäuse, insbesondere eines Verbrennungsmotors einsetzbaren, eine Ventilöffnung aufweisenden Grundkörper, mit einem in der Ventilöffnung angeordneten Verschlusskörper, der eine in einer Schließstellung die Ventilöffnung verschließende Ventilplatte aufweist, und mit einem den Verschlusskörper in die Schließstellung drängenden Federelement.
Ein derartiges Ventil, das für den Schmierölkreislauf eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist und beim Betrieb des Verbrennungsmotors aufgrund des Schmieröldrucks geöffnet ist, ist beispielsweise aus der DE 43 43 660 A1 vorbekannt. Das derart vorbekannte Ventil weist allerdings einen recht komplexen Aufbau auf. Der Grundkörper sowie der Verschlusskörper sind aus mehrfach gebogenen Blechteilen hergestellt.
Bei dem aus der DE 90 19 459 U1 vorbekannten Ventil, das einen ähnlichen Aufbau aufweist, ist eine käfigartig ausgebildete Ventilhaube vorgesehen, die am Grundkörper befestigt ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs beschriebenes Ventil derart weiterzubilden, dass es einen vereinfachten Aufbau aufweist und dennoch funktionssicher arbeitet. Insbesondere die Montage des Ventils als solches soll auf einfache Art und Weise möglich sein.
Diese Aufgabe wird mit einem Ventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung sieht folglich vor, dass der Verschlusskörper sich in axialer Richtung erstreckende Stege mit an den der Ventilplatte abgewandten freien Enden nach radial außen weisenden Anlageabschnitten vorsieht. Die freien Enden der Stege sind dabei, insbesondere bei der Montage des Ventils, nach radial innen so weit auslenkbar, dass sie axial durch die Ventilöffnung hindurchführbar sind. Außerdem ist das Federelement auf die Stege aufschiebbar. Im endmontierten Zustand ist das Federelement dann zwischen den Anlageabschnitten der Stege und einem die Ventilöffnung umgebenden Bereich des Grundkörpers gefangen. Die Montage des Ventils kann folglich auf einfache Weise erfolgen; dennoch wird die Funktionssicherheit des Ventils gewährleistet.
Zum erleichterten Einführen des Verschlusskörpers in die Ventilöffnung und zum erleichterten Aufschieben des Federelements auf den Ventilkörper über dessen freie Enden kann vorgesehen sein, dass die freien Enden Einführschrägen vorsehen. Der Winkel der Einführschrägen ist dabei vorzugsweise so, dass beim axialen Einführen der Anlageabschnitte die Einführschrägen gegen den die Ventilöffnung umgebenden Bereich des Grundkörpers wirken und selbsttätig nach radial innen ausgelenkt werden. Entsprechend werden die freien Enden der Stege beim Aufschieben des Federelements aufgrund der Einführschrägen nach radial innen zwangsgeführt.
Ferner ist vorteilhaft, wenn die Anlageabschnitte radial außen in axialer Richtung zur Ventilplatte hin abragende Vorsprünge aufweisen. Die Vorsprünge sind dabei vorzugsweise weiter radial außen liegend als das Federelement, wodurch das Federelement im Bereich unter den Anlageabschnitten gehalten wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem Federelement und den Anlageabschnitten ein Ringelement vorgesehen ist. Über das Ringelement kann zum einen die von der Feder erzeugte Vorspannkraft gleichmäßig auf die einzelnen Anlageabschnitte verteilt werden. Zum anderen kann der Außendurchmesser des Ringelements größer sein als der Abstand zweier gegenüberliegender Anlageabschnitte. Dadurch kann erreicht werden, dass das Federelement weiter außen am Ringelement angreifen kann, als die Anlageabschnitte. Die Ausdehnung des Ringelements nach radial außen kann grundsätzlich beliebig groß sein, da das Ringelement bei dessen Montage, entsprechend der Feder, in axialer Richtung auf die freien Enden der Stege, aufgesteckt wird.
Zur Sicherung der relativen Lage des Ringelements kann vorgesehen sein, dass das Ringelement auf der den Anlageabschnitten zugewandten Seite zur Aufnahme von den an den Anlageabschnitten vorgesehenen Vorsprünge wenigstens abschnittsweise nutartig ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang ist zudem denkbar, dass das Ringelement auf der dem Federelement zugewandten Seite wenigstens abschnittsweise einen umlaufenden Bund vorsieht. Hierdurch wird eine optimale Krafteinleitung der Federkraft in das Ringelement beziehungsweise in die Anlageabschnitte gewährleistet.
Zur Führung der Ventilplatte im insbesondere geöffneten Zustand des Ventils können vorteilhafterweise auf der dem Federelement abgewandten Seite des Grundkörpers um die Ventilöffnung herum Führungsabschnitte vorgesehen sein. Die Führungsabschnitte können dabei stegartig in axialer Richtung abstehend ausgebildet sein. Das Spiel zwischen der Ventilplatte und den Führungsabschnitten kann vorteilhafterweise relativ gering bemessen sein, so dass ein unerwünschtes Schwingen des Verschlusskörpers aufgrund des durch das Ventil hindurchströmenden Fluids möglichst unterbunden wird.
Zur Erreichung der erforderlichen Elastizität der Stege ist der Verschlusskörper vorteilhafterweise aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt. Der Grundkörper kann ebenfalls aus Kunststoff gebildet sein. Zum dichten Einsetzen des Grundköpers in das Gehäuse kann insbesondere zwischen dem Grundkörper und dem Gehäuse eine Dichtung, beispielsweise in Form eines umlaufenden Dichtrings und/oder einer Labyrinthdichtung, vorgesehen sein.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben und erläutert sind.
Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil;
2 die Unteransicht des Ventils gemäß 1;
3 die Draufsicht auf den Verschlusskörper des Ventils gemäß 1;
und 4 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Ventils.
In der 1 ist ein erfindungsgemäßes Ventil 10 dargestellt. Das Ventil 10 umfasst einen Grundkörper 12, der in ein Gehäuse, insbesondere eines Verbrennungsmotors, einsetzbar ist. Der Grundkörper 12 weist eine Ventilöffnung 14 auf. In der Ventilöffnung 14 ist ein Verschlusskörper 16 vorgesehen. Der Verschlusskörper 16 umfasst eine Ventilplatte 18 sowie an der Ventilplatte 18 angeordnete, sich in axialer Richtung erstreckende Stege 20. Die Stege 20 sehen an ihren freien, der Ventilplatte 18 abgewandten Ende nach radial außen weisende Anlageabschnitte 22 vor. Zwischen den Anlageabschnitten 22 und dem Grundkörper 12 ist ein Federelement 24 in Form einer Schraubenfeder vorgesehen. Das Federelement 24 drängt den Verschlusskörper 16 in die Schließstellung des Ventils 10. Zwischen dem Federelement 24 und den Anlageabschnitten 22 ist bei der Ausführungsform gemäß 1 ein Ringelement 26 vorgesehen. Über das Ringelement 26 wird die von der Feder 24 erzeugte Kraft gleichmäßig in die Anlageabschnitte 22 der insgesamt vier Stege 20 verteilt. Zudem kann über das Ringelement 26 ein radialer Versatz zwischen dem Federelement 24 und den Anlageabschnitten 22 ausgeglichen werden. Wie aus 1 deutlich wird, ist der Außendurchmesser d des Ringelements 26 größer als der Abstand a zwischen den einander abgewandten radialen Enden zweier gegenüberliegender Anlageabschnitte 22.
Die Anlageabschnitte 22 weisen in ihren radial außen liegenden Bereiche in axialer Richtung zum Grundkörper hin abragende Vorsprünge 28 auf. Diese Vorsprünge 28 ragen, wie aus 1 deutlich wird, in eine ringelementseitige Nut 30. Dadurch wird die koaxiale Ausrichtung des Ringelements 26 zum Verschlusskörper 20 gewährleistet. Zudem wird ein ungewolltes Auslenken einzelner Stege 20 verhindert.
Um ein ungewolltes Abrutschen des Federelements 24 vom Ringelement 26 zu unterbinden, weist das Ringelement 26 auf der dem Federelement 24 zugewandten Seite einen umlaufenden Bund 32 auf. Anstelle eines Bundes kann auch eine der Nut 30 gegenüberliegende Nut im Ringelement 26 vorgesehen sein. Um ein Abrutschen des Federelements 24 in die Ventilöffnung 14 zu vermeiden, sind am Grundkörper 12 Stegabschnitte 34 vorgesehen. Die Stegabschnitte 34 können beispielsweise auch umlaufend um die Ventilöffnung ausgebildet sein.
Auf der dem Federelement 24 abgewandten Seite des Grundkörpers 12 sind um die Ventilöffnung herum insgesamt vier Führungsabschnitte 36 zur Führung der Ventilplatte im geöffneten Zustand des Ventils vorgesehen.
Das Ventil kann auf einfache Art und Weise wie folgt montiert werden. Zunächst wird der Verschlusskörper von axial unten in die einen Durchmesser b aufweisende Ventilöffnung 16 eingeführt, wobei das Maß b kleiner als der radial äußere Abstand d von zwei gegenüberliegenden Anlageabschnitten 22 ist. Aufgrund von an den Anlageabschnitten 22 vorgesehenen Führungsschrägen 38 werden die vier Stege 20 nach radial innen aufeinander zu zwangsbewegt. Beim weiteren Einführen des Verschlusskörpers 20 hinterschnappen die Anlageabschnitte 22 die Ventilöffnung 14. Um eine ausreichende Elastizität der Führungsstege 20 zu gewährleisten, sind diese vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoff. In einem nächsten Montageschritt wird dann das Federelement 24 von axial oben über die Führungsschrägen 38 auf die Stege 20 des Verschlusskörpers 16 aufgeschoben. Falls der Innendurchmesser des Federelements 24 kleiner als das Maß d ist, weichen die Anlageabschnitte 22 nach radial innen aus. Sobald das Federelement 24 vollständig über die Anlageabschnitte 22 der Stege 20 aufgeschoben ist, schnappen die Stege 20 dann nach radial außen. In einem nächsten Montageschritt kann dann das Ringelement 26 von axial oben ebenfalls über die Führungsschrägen 38 auf die Stege 20 aufgeschoben werden, bis die Anlageabschnitte 22 das Ringelement 26 hinterschnappen. Ein derart endmontiertes Ventil kann dann in dem Gehäuse, insbesondere einer Verbrennungsmaschine, verbaut werden, indem der Grundkörper 12 in eine entsprechende Gehäuseöffnung, insbesondere unlösbar, eingesetzt wird. Zur Abdichtung kann beispielsweise ein Dichtring 40 Verwendung finden.
Die Ausführungsform gemäß 4 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform gemäß 1 bis 3, wobei die Ausführungsform gemäß 4 kein Ringelement 26 vorsieht. Das Federelement 24 wirkt unmittelbar gegen die Anlageabschnitte 22 der Stege 20.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4343660 A1 [0002]
- DE 9019459 U1 [0003]

Claims

Ventil (10) mit einem in ein Gehäuse insbesondere eines Verbrennungsmotors einsetzbaren, eine Ventilöffnung (14) aufweisenden Grundkörper (12), mit einem in der Ventilöffnung (14) angeordneten Verschlusskörper (16), der eine in einer Schließstellung die Ventilöffnung (14) verschließende Ventilplatte (18) aufweist, und mit einem den Verschlusskörper (16) in die Schließstellung drängenden Federelement (24), dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusskörper (16) sich in axialer Richtung erstreckende Stege (20) mit an den der Ventilplatte (18) abgewandten freien Enden nach radial außen weisenden Anlageabschnitten (22) derart vorsieht, dass bei der Montage des Ventils (10) die Anlageabschnitte (22) nach radial innen soweit auslenkbar sind, dass zum einen die Anlageabschnitte (22) axial durch die Ventilöffnung (14) hindurchführbar sind und zum anderen das Federelement (24) auf die Stege (20) aufschiebbar ist, so dass das Federelement (24) im endmontierten Zustand des Ventils (10) zwischen den Anlageabschnitten (22) und einem die Ventilöffnung (14) umgebenden Bereich des Grundkörpers (12) gefangen ist.
Ventil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der Stege (20) Einführschrägen (38) zum erleichterten Einführen in die Ventilöffnung (16) aufweisen.
Ventil (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageabschnitte (22) radial außen in axialer Richtung zur Ventilplatte (18) hin abragende Vorsprünge (28) aufweisen.
Ventil (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Federelement (24) und den Anlageabschnitten (22) ein Ringelement (26) vorhanden ist.
Ventil (10) nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (26) auf der den Anlageabschnitten zugewandten Seite zur Aufnahme der Vorsprünge (28) im Querschnitt wenigstens abschnittsweise nutartig ausgebildet ist.
Ventil (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (26) auf der dem Federelement (24) zugewandten Seite einen wenigstens abschnittsweise umlaufenden Bund (32) aufweist.
Ventil (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Federelement (24) abgewandten Seite des Grundkörpers (12) um die Ventilöffnung (16) herum Führungsabschnitte (36) zur Führung der Ventilplatte (18) im geöffnetem Zustand des Ventils (10) vorgesehen sind.
Ventil (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12) und/oder der Verschlusskörper (16) aus Kunststoff ist.