DE102007054486A1 - Valve i.e. inlet valve or outlet valve, for use in venting system for single or multi cylinder diesel engine, has valve body compressed during mixing of preset minimum quantity of certain fluid to gaseous medium in locking position - Google Patents

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Abstract

The valve (1) has a valve body (10) i.e. valve ball, that is pre-stressed in gas passage position that is laid in an inlet side via spring elements (11). The valve body is movable against an outlet sided valve seat (9) in a locking position against spring force of the spring elements, where the valve dimensioned such that the valve body is flowable by gaseous medium in a predetermined flow rate in the gas passage position without the body to be moved in the locking position. The body is compressed during mixing of a preset minimum quantity of fluid to gaseous medium in the locking position. An independent claim is also included for a venting system for the crank case of the combustion engine with a venting pipeline.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil zur Durchleitung eines gasförmigen Mediums umfassend einen zwischen einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung verlaufenden Strömungskanal, in welchem ein Ventilkörper angeordnet ist.The The present invention relates to a valve for passing a gaseous medium comprising one between an inlet opening and an outlet opening extending flow channel, in which a valve body is arranged.

Solche Ventile sind in unterschiedlichsten Bauformen aus dem Stand der Technik bekannt.Such Valves are available in a variety of designs from the prior Technique known.

In manchen Anwendungen erweist es sich als problematisch wenn eine eigentlich für die Durchleitung eines gasförmigen Mediums vorgesehene Leitung, z. B. aufgrund einer Fehlfunktion oder eines anderen unerwünschten Ereignisses, plötzlich mit Flüssigkeit geflutet wird. So ergibt sich beispielsweise bei einem Entlüftungssystem für das Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine die Problematik, dass z. B. beim Umkippen der Brennkraftmaschine die zur Luftansaugung führende Entlüftungsleitung mit Motoröl geflutet werden kann, wodurch ohne geeignete Sicherheitsvorkehrungen Motoröl über das Entlüftungssystem in den Brennraum der Brennkraftmaschine gelangen kann. Dies kann zu einer Beschädigung der Brennkraftmaschine durch Ölschlag oder – infolge der Verbrennung des Motoröls im Brennraum – einem "Durchgehen" des Motors mit unkontrollierter Drehzahlsteigerung bis hin zu dessen Totalschaden führen.In In some applications, it turns out to be problematic if one actually for the passage of a gaseous Mediums provided line, z. B. due to a malfunction or another unfortunate event, suddenly is flooded with liquid. This results, for example in a crankcase ventilation system an internal combustion engine, the problem that z. B. when overturning the internal combustion engine with leading to the air intake vent line with Engine oil can be flooded, eliminating the need for appropriate safety precautions Engine oil via the ventilation system in can reach the combustion chamber of the internal combustion engine. This can be too Damage to the internal combustion engine due to oil shock or - due the combustion of engine oil in the combustion chamber - a "Going through" the engine with uncontrolled speed increase to lead to its total loss.

Zur Vermeidung dieser Problematik existieren verschiedene Lösungen. So ist aus der DE 10 2005 039 805 A1 eine Sicherheitseinrichtung gegen Überdrehzahl bei Dieselmotoren bekannt, bei der eine sich infolge einer Flutung der Entlüftung einstellende Drucksteigerung im Kurbel gehäuse zur Abschaltung des Dieselmotors führt, und zwar indem das Zu- oder Abluftventil des Motors durch druckgesteuerte Betätigungsmittel automatisch geöffnet wird. Die Motorabschaltung tritt dabei jedoch erst relativ spät ein, so dass zum Zeitpunkt der Motorabschaltung ggfs. schon in nachteiliger Weise eine nicht unbeträchtliche Menge an Motoröl in die Brennkammer des Dieselmotors eingedrungen sein kann.To avoid this problem, there are different solutions. So is out of the DE 10 2005 039 805 A1 a safety device against overspeed in diesel engines known in which an adjusting due to flooding of the vent pressure increase in the crank housing leads to shutdown of the diesel engine, by the supply or exhaust valve of the engine is automatically opened by pressure-controlled actuating means. However, the engine shutdown occurs only relatively late, so that at the time of engine shutdown if necessary, even a disadvantageous amount of engine oil may have penetrated into the combustion chamber of the diesel engine disadvantageously.

In der DE 19615870 A1 ist außerdem bereits ein Entlüftungssystem für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine beschrieben, bei welchem in der zum Ansaugsystem der Brennkraftmaschine führenden Entlüftungsleitung ein Ventil angeordnet ist, welches im Falle einer Schräglage der Brennkraftmaschine automatisch verschlossen wird. In diesem Zusammenhang wird neben einem neigungsschalterbetätigtem Ventil auch ein mechanisches Ventil der eingangs genannten Art beschrieben, bei welchem eine den Ventilkörper bildende Ventilkugel im Falle einer Schräglage der Brennkraftmaschine aus einer auslassseitigen Entlüftungsstellung in eine einlasseitige Schließstellung rollt, in der sie infolge ihres Eigengewichts die Entlüftungsleitung verschließt. Dies erweist sich jedoch als nicht sonderlich zuverlässig. Das Ventil schließt zum einen nur bei spezifischer Schräglage der Brennkraftmaschine und zum anderen kann der sich bei Ventilsperrung zwangsläufig ergebende Druckanstieg im Kurbelgehäuse die Kugel wieder von ihrem Sitz heben, was dann letztlich doch mit einem unerwünschten Eintritt von Motoröl in den Brennraum verbunden ist. Die ebenfalls erwähnte Variante mit umgekehrter Durchströmungsrichtung des gezeigten Ventils ist ebenfalls nachteilig, da einerseits nicht ersichtlich ist, wie in diesem Fall bei vergleichbaren Druckverhältnissen im Kurbelgehäuse für eine ordnungsgemäße Entlüftung des Kurbelgehäuses gesorgt werden soll und andererseits auch hier ein Verschluss des Ventils nur in Abhängigkeit von der Schräglage der Brennkraftmaschine erfolgt, wobei diese – z. B. bei niedrigem Ölstand – nicht zwangsläufig mit einem Eintritt von Motoröl in das Entlüftungssystem verbunden sein muss. Außerdem kann es auch ohne entsprechende Schräglage bzw. bei geringerer Schräglage (z. B. bei zu hohem Ölstand) zu einem unerwünschten Eintritt einer signifikanten Menge an Motoröl in das Entlüftungssystem kommen, was nach dem Stand der Technik nicht verhindert wird.In the DE 19615870 A1 In addition, a venting system for a crankcase of an internal combustion engine is already described, in which in the leading to the intake system of the engine vent line, a valve is arranged, which is automatically closed in the event of an oblique position of the internal combustion engine. In this context, in addition to a tilt switch operated valve and a mechanical valve of the type described above, in which a valve body forming the valve ball in case of an oblique position of the engine from an exhaust-side venting position into an inlet-side closed position rolls in which it closes the vent line due to its own weight , However, this does not prove to be very reliable. The valve closes for a specific inclination of the internal combustion engine and on the other hand can inevitably result in valve lock resulting pressure increase in the crankcase, the ball from its seat again, which is then ultimately connected to an undesirable entry of engine oil into the combustion chamber. The also mentioned variant with reverse flow direction of the valve shown is also disadvantageous, since on the one hand is not apparent how to ensure in this case at comparable pressure conditions in the crankcase for proper ventilation of the crankcase and on the other hand, a closure of the valve only in dependence the inclination of the internal combustion engine takes place, these -. B. at low oil level - not necessarily be connected to an entry of engine oil in the venting system. In addition, even without a corresponding oblique position or at a low angle (eg when the oil level is too high), an undesirable entry of a significant amount of engine oil into the ventilation system can occur, which is not prevented by the prior art.

Bisher ist kein Ventil der eingangs genannten Art bekannt, welches unter Verwendung möglichst einfacher Mittel den zwischen Einlass- und Auslassöffnung verlaufenden Strömungskanal zuverlässig sperrt, sobald zu dem durch das Ventil bestimmungsgemäß hindurchzuleitenden gasförmigen Medium eine signifikante Menge einer Flüssigkeit hinzutritt. Die Bereitstellung eines solchen Ventils liegt der vorliegenden Erfindung zu Grunde. Als möglicher und bevorzugter Anwendungsbereich ist dabei an die Verwendung eines solchen Ventils in einem Entlüftungssystem für das Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Ein- oder Mehrzylinder-Dieselmotors, gedacht.So far No valve of the type mentioned is known, which under Use of the simplest possible means between and outlet opening extending flow channel Reliably locks as soon as to pass through the valve as intended gaseous medium a significant amount of a liquid should occur. The provision of such a valve is the present Invention based. As a possible and preferred application is in the process of using such a valve in a venting system for the crankcase of an internal combustion engine, in particular a single or multi-cylinder diesel engine, thought.

Die vorstehende Aufgabe wird von einem Ventil nach Anspruch 1 gelöst.The The above object is achieved by a valve according to claim 1.

Das erfindungsgemäße Ventil zeichnet sich neben den bereits einleitend erwähnten Merkmalen dadurch aus, dass der Ventilkörper mittels eines Federelements in eine einlassseitig gelegene Gasdurchleitungsleitungs stellung vorgespannt und gegen die Federkraft des Federelements gegen einen auslassseitigen Ventilsitz in eine das Ventil sperrende Sperrstellung verschiebbar ist. Dabei ist erfindungsgemäß ferner vorgesehen, dass das Ventil mit seinen Bestandteilen derart bemessen ist, dass der Ventilkörper in seiner Gasdurchleitungsstellung von dem gasförmigen Medium bei einem vorgegebenen Volumenstrom umströmbar ist – ohne dabei in seine Sperrstellung verschoben zu werden – und dass der Ventilkörper im Falle der Beimischung einer vorgegebenen Mindestmenge einer bestimmten Flüssigkeit zum gasförmigen Medium in seine Sperrstellung gedrückt wird.The valve according to the invention is characterized in addition to the features already mentioned by the fact that the valve body is biased by a spring element in an inlet side gas passage line position and against the spring force of the spring element against an outlet side valve seat in a valve blocking the blocking position is displaceable. It is further provided according to the invention that the valve is dimensioned with its components such that the valve body in its gas passage position of the gaseous medium at a predetermined volume flow is flowed around - without being moved to its blocking position - and that of Valve body is pressed in the case of admixture of a predetermined minimum amount of a certain liquid to the gaseous medium in its blocking position.

Mit anderen Worten: Das erfindungsgemäße Ventil sorgt bei der Durchleitung eines im wesentlichen gasförmigen Mediums infolge der Federvorspannung seines Ventilkörpers in eine Gasdurchleitungsstellung dafür, dass das Ventil – in vorteilhafter Weise unabhängig von der konkreten Raumlage des Ventils – offen bleibt, solange nicht eine gewisse Mindestmenge an Flüssigkeit als Beimischung zu dem gasförmigen Medium in das Ventil eintritt und für eine selbsttätige Sperrung des Ventils sorgt.With In other words, the valve according to the invention provides in the passage of a substantially gaseous Medium due to the spring bias of its valve body in a gas passage position for the valve - in Advantageously, regardless of the specific space situation of the valve - remains open, as long as not a certain Minimum amount of liquid as admixture with the gaseous Medium enters the valve and for an automatic Locking the valve ensures.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird von dem Umstand Gebrauch gemacht, dass Flüssigkeit eine (wesentlich) höhere Viskosität als ein im Wesentlichen gasförmiges Medium aufweist. Hierdurch kann das Ventil mit seinen Bestandteilen so bemessen sein, dass – bei vergleichbaren Volumenströmen – das den Ventilkörper umströmende gasförmige Medium keine die Federkraft des Federelements überwindende Kraft auf den Ventilkörper ausübt, während eine signifikante Menge an beigemischter Flüssigkeit – infolge ihrer höheren Viskosität – eine so große Drosselwirkung erfährt, dass die auf den Ventilkörper ausgeübte Kraft die Federkraft des Federelements überwindet und den Ventilkörper gegen die Federkraft in Richtung seiner Sperrstellung verschiebt.in the The present invention will be used for the purpose made that liquid a (much) higher Viscosity as a substantially gaseous Medium comprises. This allows the valve with its components be sized so that - at comparable flow rates - the the gaseous body flowing around the valve body Medium no the spring force of the spring element overcoming Force exerts on the valve body while a significant amount of added liquid - as a result their higher viscosity - such a big one Throttling experiences that on the valve body applied force overcomes the spring force of the spring element and the valve body against the spring force in the direction of his Lock position shifts.

Maßgeblich bei der erfindungsgemäßen Bemessung des Ventils und seiner Bestandteile sind somit insbesondere die Form und Größe des Ventilkörpers, die Geometrie und Ausdehnung des den Ventilkörper umgebenden Strömungskanals bzw. die Geometrie und Ausdehnung des zwischen Ventilkörper (in Gasdurchleitungsstellung) und Strömungskanal vorhandenen Strömungsquerschnitts, die auf den Ventilkörper vom Federelement ausgeübte Federkraft sowie die beim bestimmungsgemäßen Betrieb des Ventils üblicherweise zu erwartenden Volumenströme. Ebenso sind auch die Viskosität des durch das Ventil bestimmungsgemäß hindurchzuleitenden Gases und diejenige der ggfs. zum gasförmigen Medium hinzutretenden Flüssigkeit zu berücksichtigen. Der innerhalb des Strömungskanals angeordnete Ventilkörper bzw. der den Ventilkörper umgebende Strömungsquerschnitt bildet also infolge der erfindungsgemäßen Bemessung des Ventils keine Drosselstelle für das gasförmige Medium während für Flüssigkeit – bzw. ab einem gewissen Flüssigkeitsanteil – eine Drosselwirkung mit der Folge einer erhöhten, in Durchflussrichtung auf den Ventilkörper wirkenden Kraft und einer schließlich hierdurch erfolgenden Sperrung des Ventils eintritt.decisive in the inventive dimensioning of the valve and its components are thus in particular the shape and size of the valve body, the geometry and extent of the Valve body surrounding flow channel or the Geometry and expansion of the valve body (in Gas passage position) and flow channel existing Flow cross section, which is on the valve body spring force exerted by the spring element as well as the intended use Operation of the valve usually expected volume flows. Likewise, the viscosity of the intended purpose to be passed through the valve gas and that of possibly. To the gaseous medium addition To consider fluid. The inside the flow channel arranged valve body or the flow area surrounding the valve body So forms as a result of the design according to the invention the valve no throttle point for the gaseous Medium while for liquid - or above a certain amount of liquid - a throttling effect with the result of an elevated, in the flow direction the valve body acting force and finally This blocking takes place the valve occurs.

Bei der erfindungsgemäßen Bemessung des Ventils und seiner Bestandteile steht im Rahmen der Realisierung der erfindungsgemäßen Funktionalität des Ventils ersichtlich ein gewisser Spielraum zur Verfügung. Dabei ist vorliegend in besonders bevorzugter Art und Weise dafür Sorge getragen, dass das Ventil – im Rahmen des vorgesehenen Einsatzzwecks – seine erfindungsgemäße Funktion lageunabhängig, d. h. in jeder beliebigen Orientierung, erfüllt.at the inventive dimensioning of the valve and its components is within the scope of the realization of the invention Functionality of the valve can be seen a certain margin to disposal. Here, in the present case is particularly preferred Way made sure that the valve - in Frame of intended use - his invention Function position independent, d. H. in any orientation, Fulfills.

In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventil Bestandteil eines Entlüftungssystems eines Kurbelgehäuses eines Verbrennungsmotors ist, dass der vorgegebene Volumenstrom die zu erwartende Durchblasemenge des Verbrennungsmotors darstellt und dass die Flüssigkeit ein zum Betrieb des Verbrennungsmotors geeignetes Motoröl ist.In a first preferred embodiment of the invention is provided that the valve is part of a ventilation system of a Crankcase of an internal combustion engine is that of the given Volume flow the expected blow-by quantity of the internal combustion engine represents and that the liquid is to operate the Internal combustion engine is suitable engine oil.

Diesbezüglich sei zunächst angemerkt, dass es sich bei der Durchblasemenge um die üblicherweise in Liter pro Minute angegebene Menge des sogenannten "Blowby" eines Verbrennungsmotors handelt, wobei unter Blowby die beim ordnungsgemäßen Betrieb des Verbrennungsmotors (in jeder Kompressionsphase) aus dem Brennraum in das Kurbelgehäuse austretenden Brennraumgase verstanden werden. Bei nicht erfolgender Entlüftung des Kurbelgehäuses ist mit einen raschen Druckanstieg innerhalb des Kurbelgehäuses zu rechnen. Da auch das Blowby bereits eine gewisse Verunreinigung mit Motoröl enthält, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Begriff "gasförmiges Medium" in weiterem Sinne zu verstehen.In this regard, It should first be noted that it is in the Durchblasemenge by the amount usually given in liters per minute the so-called "blow-by" of an internal combustion engine, wherein under blowby during proper operation of the internal combustion engine (in each compression phase) from the combustion chamber understood in the crankcase combustion chamber gases. In case of non-venting of the crankcase is with a rapid increase in pressure within the crankcase to count. Since the Blowby already some pollution containing engine oil is within the scope of the present Invention the term "gaseous medium" in a broader sense to understand.

Die Durchblasemenge ist ersichtlich abhängig vom Betriebszustand des Verbrennungsmotors, insbesondere von dessen Drehzahl und Betriebslast, so dass das erfindungsgemäße Ventil so zu bemessen ist (siehe oben), dass der Ventilkörper bei jedem möglichen Betriebszustand des Motors (und den zugehörigen Durchblasemengen) in einer Gasdurchleitungsstellung verharrt, solange nicht die Beimischung einer signifikanten Menge an Motoröl oder die vollständige Flutung des Ventils mit Motoröl eine Verschiebung des Ventilkörpers in seine Sperrstellung bewirkt.The Blow-through quantity can be seen depending on the operating condition of the internal combustion engine, in particular its speed and operating load, so that the valve according to the invention to be sized is (see above) that the valve body at every possible Operating condition of the engine (and the associated blow-through quantities) remains in a gas transmission position, unless the admixture a significant amount of engine oil or the full Flooding the valve with engine oil a displacement of the valve body effected in its blocking position.

Die im Falle eines Eintritts von Motoröl in das erfindungsgemäße Ventil entstehende Drosselwirkung im Bereich des Ventilkörpers bewirkt – bereits vor der selbsttätigen Schließung des Ventils – eine verzögerte Entlüftung des Kurbelgehäuses, was einen Druckanstieg im Kurbelgehäuse zur Folge hat. Dieser Druckanstieg fördert eine rasche Verschiebung des Ventilkörpers aus seiner Gasdurchleitungsstellung in seine Sperrstellung, was bei der erfindungsgemäßen Bemessung des Ventils berücksichtigt werden kann. Da jedoch auch nach vollständiger Sperrung des Ventils ein weiterer Druckanstieg im Kurbelgehäuse erfolgt, wird der nun an seinem auslassseitigen Ventilsitz anliegende Ventilkörper auch weiterhin zuverlässig gegen die Federkraft in seiner Sperrstellung gehalten und ein Eintritt von Motoröl in den Brennraum verhindert; in diesem Fall sind jedoch – um die Gefahr einer Beschädigung des Verbrennungsmotors zu vermeiden – in bevorzugter Weise Maßnahmen gegen eine unkontrollierte Fortsetzung des Druckanstiegs innerhalb des Kurbelgehäuses zu ergreifen, was bevorzugt mittels einer automatischen Abschaltung des Verbrennungsmotors im Falle eines solchen Druckanstiegs realisiert wird. Hierzu bietet sich ein Drucksensor im Kurbelgehäuse, z. B. in Form einer Überdruckdose, und ein mittels des Drucksensors geregeltes Hilfsmittel zur Motorabschaltung an. Als Hilfsmittel zur Motorabschaltung kann im Rahmen der Erfindung insbesondere ein automatisch betätigtes Ventil in der Kraftstoffzuführung des Verbrennungsmotors Verwendung finden, mit dessen Hilfe die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor im Falle der Überschreitung eines vorgebbaren Überdrucks im Kurbelgehäuse unterbrochen werden kann. Die Betätigung dieses Ventils kann mechanisch oder elektronisch erfolgen. Bei einem Ein-Zylinder-Dieselmotor kann zum Zwecke der Motorabschaltung z. B. eine Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr ab einem Überdruck von 0,6 bar im Kurbelgehäuse vorgesehen sein.The throttling effect occurring in the region of the valve body when engine oil enters the valve according to the invention causes a delayed venting of the crankcase, even before the automatic closure of the valve, which results in a rise in pressure in the crankcase. This pressure increase promotes a rapid displacement of the valve body from its gas passage position into its blocking position, which can be taken into account in the inventive dimensioning of the valve. However, even after complete blockage of the valve, a further increase in pressure in the Crankcase is carried out, which is now applied to its exhaust-side valve seat valve body continues to be reliably maintained against the spring force in its blocking position and prevents entry of engine oil into the combustion chamber; in this case, however, in order to avoid the risk of damaging the internal combustion engine, measures are preferably taken against an uncontrolled continuation of the pressure rise within the crankcase, which is preferably realized by means of an automatic shutdown of the internal combustion engine in the event of such a pressure increase. For this purpose, a pressure sensor in the crankcase, z. B. in the form of an overpressure box, and a controlled means of the pressure sensor aid for engine shutdown. As an aid to engine shutdown can be used in the invention, in particular an automatically actuated valve in the fuel supply of the engine, with the aid of which the fuel supply to the engine in case of exceeding a predetermined overpressure in the crankcase can be interrupted. The operation of this valve can be done mechanically or electronically. In a single-cylinder diesel engine, for the purpose of engine shutdown z. B. an interruption of the fuel supply can be provided from an overpressure of 0.6 bar in the crankcase.

Bei dem Ventilkörper eines erfindungsgemäßen Ventils handelt es sich in bevorzugter Weise um eine Ventilkugel, die im Falle einer im Wesentlichen zylindrischen Form des die Ventilkugel (in Gasdurchleitungsstellung) umgebenden Strömungskanals in vorteilhafter Weise einen Ringspalt zur bestimmungsgemäßen Durchleitung des gasförmigen Mediums freigibt. Gleichermaßen kann jedoch beispielsweise auch ein zylinderförmiger Ventilkörper zum Einsatz kommen.at the valve body of an inventive Valve is preferably a valve ball, in the case of a substantially cylindrical shape of the valve ball (in gas passage position) surrounding flow channel advantageously an annular gap for the intended purpose Passage of the gaseous medium releases. equally However, for example, a cylindrical valve body be used.

Der vorgenannte Ringspalt bildet dann bevorzugt den geringsten Strömungsquerschnitt innerhalb des Strömungskanals und dient – im Falle einer unerwünschten Beimischung einer signifikanten Menge an Flüssigkeit zu dem gasförmigen Medium – als Drosselstelle für die Flüssigkeit, so dass die aus dem Kurbelgehäuse nachdrückende Flüssigkeit bzw. ein solchermaßen nachdrückendes Gas-/Flüssigkeitsgemisch mit unerwünscht hohem Flüssigkeitsanteil den Ventilkörper schließlich gegen die Federkraft des Federelements in Richtung des auslassseitigen Ventilsitzes in seine Sperrstellung drückt.Of the The aforementioned annular gap then preferably forms the smallest flow cross-section within the flow channel and serves - in the case an undesirable admixture of a significant amount to liquid to the gaseous medium - as Throttle for the liquid, so that the from the crankcase nachdrückende liquid or such a suppressive gas / liquid mixture with undesirably high liquid content of the valve body finally against the spring force of the spring element in the direction of the outlet-side valve seat in its locking position presses.

Das erfindungsgemäße Ventil umfasst bevorzugt ein erstes einlassseitiges und ein zweites auslassseitiges Ventilteil, in welchen durch entsprechende Bohrungen jeweils ein Abschnitt des Strömungskanals ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße Ventil ist dadurch auf besonders einfache Art und Weise herzustellen, insbesondere wenn die Ventilteile dabei so ausgestaltet sind, dass der Ventilkörper beim Zusammenfügen der beiden Ventilteile einfach in das auslassseitige und mit dem Federelement bestückte Ventilteil eingesetzt werden kann. Die beiden Strömungskanalabschnitte können einander koaxial anschließen.The Valve according to the invention preferably comprises a first inlet-side and a second outlet-side valve part, in which through respective holes in each case a section of Flow channel is formed. The valve according to the invention is to produce in a particularly simple manner, in particular if the valve parts are designed so that the valve body during Simply join the two valve parts in the outlet side and fitted with the spring element valve part can be. The two flow channel sections can connect each other coaxially.

Ferner ist von Vorteil, wenn der Ventilkörper in seiner Gasdurchleitungsstellung von dem Federelement gegen einen einlassseitigen Ventilsitz vorgespannt ist, was insbesondere bei einer zweiteiligen Ausgestaltung des Ventils in dem vorstehend genannten Sinne besonders einfach zu realisieren ist. Ein solcher einlassseitiger Ventilsitz muss zur Sicherstellung der erfindungsgemäßen Funktionalität des Ventils ersichtlich so ausgestaltet sein, dass das bei Vorspannung des Ventilkörpers gegen den einlassseitigen Sitz durch das Ventil hindurchzuleitende gasförmige Medium den Ventilkörper umströmen kann. Infolge der definierten Lage des Ventilkörpers auf einem einlassseitigen Ventilsitz kann der – den Ventilkörper in seiner Gasdurchleitungsstellung umgebende – Strömungsquerschnitt des Ventils präzise vorgegeben und mit der übrigen Ventilbemessung so abgestimmt werden, dass sich ein besonders exakt reproduzierbares Öffnungs- und Schließverhalten des Ventils ergibt.Further is advantageous if the valve body in its gas passage position biased by the spring element against an inlet-side valve seat is what, especially in a two-part design of the valve particularly easy to implement in the above sense is. Such an inlet-side valve seat must be to ensure the functionality of the invention the valve can be designed so that the case of bias of the valve body against the inlet side seat the valve to be passed gaseous medium the valve body can flow around. Due to the defined position of the valve body an inlet side valve seat may be the valve body in its gas passage position surrounding - flow cross-section of the valve precisely specified and with the rest Valve design so that a particularly exactly reproducible opening and closing behavior of the valve results.

Ferner ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass – bei entsprechender Vorspannung des Ventilkörpers gegen ei nen einlassseitigen Ventilsitz – dieser Ventilsitz von einem endseitigen Rand eines im Wesentlichen zylindrischen Strömungskanalabschnitts gebildet ist, wobei der Rand zur Gestattung einer Umströmung des Ventilkörpers mit dem gasförmigen Medium unterbrochen ist. Bevorzugt sind hierbei mehrere über den Umfang des Rands verteilte Unterbrechungen vorgesehen, durch die das gasförmige Medium am Ventilkörper vorbei in einen zur Auslassöffnung führenden Strömungskanalabschnitt strömen kann.Further is in a further preferred embodiment of the present invention Invention provided that - with appropriate bias the valve body against egg nen inlet side valve seat - this Valve seat from an end edge of a substantially cylindrical Flow channel section is formed, wherein the edge to Allowing a flow around the valve body is interrupted with the gaseous medium. Prefers Here are several distributed over the circumference of the edge interruptions provided by the gaseous medium on the valve body pass into a flow channel section leading to the outlet opening can.

In einer abermals bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Vorspannkraft des Federelements verstellbar ist, z. B. indem die relative Lage der auslassseitigen Befestigung des Federelements zum einlassseitigen Ventilsitz – beispielsweise über einen Schraubmechanismus – verstellbar ist. Das erfindungsgemäße Ventil kann damit – über eine Verstellung der Vorspannkraft des Federelements – an verschiedene Umgebungsbedingungen, z. B. verschiedenen Verbrennungsmotoren einer Motorbaureihe, angepasst werden; außerdem lässt sich – innerhalb eine gewissen Toleranzbereichs – auch die Mindestmenge an Flüssigkeitsbeimischung einstellen, ab der das Ventil selbsttätig sperren soll.In a again preferred embodiment of the invention can be provided be that the biasing force of the spring element is adjustable, z. B. by the relative position of the outlet-side attachment of the Spring element to the inlet-side valve seat - for example via a screw mechanism - is adjustable. The invention Valve can thus - via an adjustment of the Preload force of the spring element - to different environmental conditions, z. B. different internal combustion engines of an engine series, adapted become; besides, it can be - within a certain tolerance - also the minimum quantity to adjust the liquid, from which the valve should lock automatically.

Außerdem ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ventils vorgesehen, dass das Ventil einen den Ventilkörper umgehenden Bypass aufweist, wobei natürlich auch hier durch eine entsprechende Bemessung des Bypasses die erfindungsgemäße Funktionalität des Ventils gewährleistet sein muss.In addition, according to an advantageous Aus Design of the valve according to the invention provided that the valve has a valve body immediate bypass, of course, the functionality of the valve according to the invention must be ensured here by a corresponding dimensioning of the bypass.

Schließlich ist festzuhalten, dass die vorliegende Erfindung nicht nur das vorstehend erläuterte Ventil als solches betrifft, sondern insbesondere auch auf ein Entlüftungssystem für einen Verbrennungsmotor im oben erläuterten Sinn gerichtet ist.After all It should be noted that the present invention not only the above explained valve as such, but in particular also on a ventilation system for an internal combustion engine directed in the sense explained above.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventils anhand der Zeichnung näher erläutert.following is an embodiment of the invention Valve explained in more detail with reference to the drawing.

Diese zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil 1, welches in einem – nicht näher dargestellten – Entlüftungssystem für das Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors verwendet wird.This shows a longitudinal section through a valve according to the invention 1 , which is used in a - not shown - ventilation system for the crankcase of an internal combustion engine.

Die in einem ersten Ventilteil 2 ausgebildete Einlassöffnung 3 ist über einen Strömungskanal 4 mit der an einem zweiten Ventilteil 5 ausgebildeten Auslassöffnung 6 fluidleitend verbunden. Der Strömungskanal 4 ist dabei in zwei Strömungskanalabschnitte 7, 8 unterteilt, von denen der erste 7 in dem ersten Ventilteil 2 und der zweite 8 in dem zweiten Ventilteil 5 ausgebildet ist.The in a first valve part 2 trained inlet opening 3 is via a flow channel 4 with the at a second valve part 5 trained outlet opening 6 fluidly connected. The flow channel 4 is in two flow channel sections 7 . 8th divided, the first of which 7 in the first valve part 2 and the second 8th in the second valve part 5 is trained.

In dem zweiten Strömungskanalabschnitt 8 ist ein auslassseitiger Ventilsitz 9 ausgebildet, der in Form einer Verjüngung des Strömungskanalabschnitts 8 eine Anlagefläche für den in Form einer Ventilkugel ausgebildeten Ventilkörper 10 bildet. Bei Anlage des Ventilkörpers 10 am auslassseitigen Ventilsitz 9, was der – nicht dargestellten – Sperrstellung des Ventilkörpers 10 entspricht, ist das Ventil 1 gesperrt.In the second flow channel section 8th is an outlet side valve seat 9 formed in the form of a taper of the flow channel section 8th a contact surface for the valve body formed in the form of a valve ball 10 forms. For installation of the valve body 10 on the outlet side valve seat 9 what the - not shown - locking position of the valve body 10 corresponds, is the valve 1 blocked.

Der innerhalb des zweiten Strömungskanalabschnitts 8 aufgenommene Ventilkörper 10 ist mittels eines innerhalb des zweiten Ventilteils 5 befestigten Federelements 11 in die in der Zeichnung dargestellte Gasdurchleitungsstellung vorgespannt, in welcher der Ventilkörper 10 einem einlassseitigen Ventilsitz 12 anliegt. Dieser einlassseitige Ventilsitz wird durch den Rand 13 des innerhalb des ersten Ventilteils 2 ausgebildeten und zylindrischen Strömungskanalabschnitts 7 gebildet, wobei in einem Endabschnitt des Strömungskanalabschnitts 7 umfangsseitig mehrere sich in Strömungsrichtung zum Rand hin erweiternde Spalte 14 (von denen in der Figur nur einer dargestellt ist) zur Bildung von Unterbrechungen des Randes ausgebildet sind. Jeder Spalt 14 bildet somit – als Unterbrechung des den Ventilsitz 12 bildenden Randes 13 des Strömungskanalabschnitts 7 – eine fluidleitende Verbindung zwischen erstem und zweitem Strömungskanalabschnitt 7, 8, die nicht von dem Ventilkörper 10 versperrt ist. In dessen dargestellter Gasdurchleitungsstellung kann somit ein gasförmiges Medium gemäß Pfeil A in das Ventil 1 eintreten, gemäß Pfeil B den Ventilkörper 10 umströmen und das Ventil 1 gemäß Pfeil C auslassseitig wieder verlassen.The inside of the second flow channel section 8th recorded valve body 10 is by means of one within the second valve member 5 attached spring element 11 biased into the gas passage position shown in the drawing, in which the valve body 10 an inlet side valve seat 12 is applied. This inlet side valve seat is by the edge 13 of the inside of the first valve part 2 formed and cylindrical flow channel section 7 formed, wherein in an end portion of the flow channel portion 7 on the circumferential side, several gaps widening in the direction of flow towards the edge 14 (only one of which is shown in the figure) are designed to form interruptions of the edge. Every gap 14 thus forms - as an interruption of the valve seat 12 forming edge 13 the flow channel section 7 - A fluid-conducting connection between the first and second flow channel section 7 . 8th not from the valve body 10 is locked. In the illustrated gas passage position can thus a gaseous medium according to arrow A in the valve 1 enter, according to arrow B the valve body 10 flow around and the valve 1 leave again on the exhaust side according to arrow C.

Tritt nun zu dem gasförmigen Medium ein signifikanter (durch die konkrete Ventilbemessung vorgegebener) Flüssigkeitsanteil (hier: Motoröl) hinzu oder wird das Ventil einlassseitig vollständig mit Flüssigkeit geflutet, so bilden die Spalte 14 bzw. der den Ventilkörper 10 innerhalb des Strömungskanalabschnitts 8 umgebende Ringspalt eine Drosselstelle für die Flüssigkeit, so dass auf den Ventilkörper 10 eine in Strömungsrichtung und gegen die Federkraft des Federelements 11 wirkende Kraft ausgeübt wird, die – nicht zuletzt wegen der stetig nachdrückenden Flüssigkeit und eines Druckanstiegs im Kurbelgehäuse – den Ventilkörper gegen den auslass seitigen Ventilsitz 9 in seine das Ventil 1 sperrende Sperrstellung drückt.If a significant proportion of liquid (here: engine oil) is added to the gaseous medium or if the valve is completely flooded with liquid on the inlet side, the gaps form 14 or the valve body 10 within the flow channel section 8th surrounding annular gap a throttle point for the liquid, so that on the valve body 10 one in the flow direction and against the spring force of the spring element 11 acting force is exercised, the - not least because of the constantly repressing liquid and a pressure increase in the crankcase - the valve body against the outlet side valve seat 9 in his the valve 1 locking blocking position presses.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102005039805 A1 [0004] DE 102005039805 A1 [0004]
  • - DE 19615870 A1 [0005] - DE 19615870 A1 [0005]

Claims (9)

Ventil (1) zur Durchleitung eines gasförmigen Mediums umfassend einen zwischen einer Einlassöffnung (3) und einer Auslassöffnung (6) verlaufenden Strömungskanal (4), in welchem ein Ventilkörper (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (10) mittels eines Federelements (11) in eine einlassseitig gelegene Gasdurchleitungsleitungsstellung vorgespannt ist und gegen die Federkraft des Federelements (11) gegen einen auslassseitigen Ventilsitz (9) in eine das Ventil (1) sperrende Sperrstellung verschiebbar ist, wobei das Ventil (1) mit seinen Bestandteilen (214) derart bemessen ist, dass der Ventilkörper (10) in seiner Gasdurchleitungsstellung von dem gasförmigen Medium bei einem vorgegebenen Volumenstrom umströmbar ist ohne in seine Sperrstellung verschoben zu werden und dass der Ventilkörper (10) im Falle der Beimischung einer vorgegebenen Mindestmenge einer bestimmten Flüssigkeit zum gasförmigen Medium in seine Sperrstellung gedrückt wird.Valve ( 1 ) for passing a gaseous medium comprising a between an inlet opening ( 3 ) and an outlet opening ( 6 ) running flow channel ( 4 ), in which a valve body ( 10 ), characterized in that the valve body ( 10 ) by means of a spring element ( 11 ) is biased in an inlet-side gas passage line position and against the spring force of the spring element ( 11 ) against an outlet-side valve seat ( 9 ) into a valve ( 1 ) blocking blocking position is displaceable, wherein the valve ( 1 ) with its components ( 2 - 14 ) is dimensioned such that the valve body ( 10 ) can be flowed around in its gas passage position of the gaseous medium at a predetermined volume flow without being moved into its blocking position and that the valve body ( 10 ) is pressed in the case of admixture of a predetermined minimum amount of a certain liquid to the gaseous medium in its blocking position. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) Bestandteil eines Entlüftungssystems eines Kurbelgehäuses eines Verbrennungsmotors ist, dass der Volumenstrom die Durchblasemenge des Verbrennungsmotors darstellt und dass die Flüssigkeit ein zum Betrieb des Verbrennungsmotors geeignetes Motoröl ist.Valve according to claim 1, characterized in that the valve ( 1 Part of a ventilation system of a crankcase of an internal combustion engine is that the volume flow represents the blow-by amount of the internal combustion engine and that the liquid is an engine oil suitable for operating the internal combustion engine. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (10) als Ventilkugel ausgebildet ist.Valve according to claim 1, characterized in that the valve body ( 10 ) is designed as a valve ball. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (10) ein erstes Ventilteil (2) und ein zweites Ventilteil (5) aufweist, in welchen durch entsprechende Bohrungen jeweils ein Abschnitt (7, 8) des Strömungskanals (4) ausgebildet ist.Valve according to claim 1, characterized in that the valve ( 10 ) a first valve part ( 2 ) and a second valve part ( 5 ), in which through respective holes in each case a section ( 7 . 8th ) of the flow channel ( 4 ) is trained. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (10) in seiner Gasdurchleitungsstellung von dem Federelement (11) gegen einen einlassseitigen Ventilsitz (12) vorgespannt ist.Valve according to claim 1, characterized in that the valve body ( 10 ) in its gas passage position of the spring element ( 11 ) against an inlet-side valve seat ( 12 ) is biased. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der einlassseitige Ventilsitz (12) von einem endseitigen Rand (13) eines im Wesentlichen zylindrischen Strömungskanalabschnitts (7) gebildet ist, wobei der Rand (13) zur Gestattung der Umströmung des Ventilkörpers (10) mit dem gasförmigen Medium unterbrochen ist.Valve according to claim 5, characterized in that the inlet-side valve seat ( 12 ) from an end edge ( 13 ) of a substantially cylindrical flow channel section ( 7 ), wherein the edge ( 13 ) for permitting the flow around the valve body ( 10 ) is interrupted with the gaseous medium. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannkraft des Federelements (11) verstellbar ist.Valve according to claim 1, characterized in that the biasing force of the spring element ( 11 ) is adjustable. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) einen den Ventilkörper (10) umgehenden Bypass aufweist.Valve according to claim 1, characterized in that the valve ( 1 ) a the valve body ( 10 ) has immediate bypass. Entlüftungssystem für das Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors mit einer vom Kurbelgehäuse zur Luftansaugung des Verbrennungsmotors führenden Entlüftungsleitung, wobei innerhalb der Entlüftungsleitung ein Ventil (1) nach Anspruch 2 angeordnet ist.Ventilation system for the crankcase of an internal combustion engine with a leading from the crankcase for air intake of the engine vent line, wherein within the vent line a valve ( 1 ) is arranged according to claim 2.
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