DE102009041853A1 - Valve assembly, particularly for pressure regulation in interior of crankcase of internal combustion engine, comprises housing, sealing element, and drive for sealing element moving between opening position and closing position - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilbaugruppe entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a valve assembly according to the preamble of claim 1.
Ventilbaugruppen bzw. Ventile, welche innerhalb einer Leitung angeordnet und dazu bestimmt sind, einen Durchfluss durch diese Leitung freizugeben oder zu sperren, kommen in zahlreichen technischen Anwendungsfällen zum Einsatz, so z. B. bei der Regelung des Drucks innerhalb des Kurbelgehäuses einer Verbrennungskraftmaschine. Nachdem zwischen dem Brennraum und dem Innenraum des Kurbelgehäuses stets eine unvermeidbare Undichtigkeit besteht, gelangen Gase in das Kurbelgehäuse, welche sämtliche Verbrennungsrückstände, insbesondere teilweise verbrannte Kraftstoffanteile und deren Reaktionsprodukte enthalten. Diese unter hohen Temperaturen stehenden und aufgrund dieser Reaktionsprodukte eine erhebliche Schmutzfracht mit sich führenden Gase treten in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors auf und können ferner eine heftige Bewegung im Ölbad des Kurbelgehäuses auslösen, so dass auch Öl in den Gasstrom aufgenommen wird. Um zu verhindern, dass diese u. U. beträchtliche Schadstoffanteile enthaltenden Gase in die Umgebung austreten können, ist es üblich innerhalb des Kurbelgehäuses einen Unterdruck aufrecht zu erhalten, wobei über ein Ventil in Abhängigkeit von dem innerhalb des Kurbelgehäuses herrschenden Druck eine durchgängige Verbindung zu der in den Brennraum des Motors führenden Luftsansaugleitung hergestellt wird.Valve assemblies or valves, which are arranged within a conduit and intended to enable or block a flow through this conduit, are used in numerous technical applications, such. B. in the regulation of the pressure within the crankcase of an internal combustion engine. After there is always an unavoidable leak between the combustion chamber and the interior of the crankcase, gases enter the crankcase, which contain all the combustion residues, in particular partially burned fuel components and their reaction products. These under high temperatures and due to these reaction products a significant pollution load with leading gases occur depending on the operating condition of the engine and can also cause a violent movement in the oil bath of the crankcase, so that oil is absorbed into the gas stream. To prevent these u. It is common practice to maintain a negative pressure within the crankcase, whereby a continuous connection to the air suction duct leading into the combustion chamber of the engine is established via a valve as a function of the pressure prevailing inside the crankcase becomes.
Aus dem Dokument
Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, eine Ventilbaugruppe der eingangs genannten Art mit Hinblick auf einen einfachen konstruktiven Aufbau bei gleichzeitiger Eignung für eine Integration in komplexere Steuerungsysteme auszugestalten. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Ventilbaugruppe durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.It is against this background, the object of the invention to design a valve assembly of the type mentioned above with a view to a simple structural design while being suitable for integration into more complex control systems. This object is achieved in such a valve assembly by the features of the characterizing part of claim 1.
Erfindungswesentlich ist hiernach die Verwendung eines elektromagnetischen Antriebs für das den Durchfluss durch die Ventilbaugruppe steuernde Dichtelement sowie die Eigenschaft, dass sich die Öffnungsstellung im stromlosen Zustand des Antriebs, hier eines Elektromagneten einstellt. Der Elektromagnet steht mit einem Anker in Wirkverbindung, der einen Teil dessen magnetischen Kreises bildet und der gleichzeitig mit einem mechanischen Übertragungsglied in Wirkverbindung steht, und zwar dahingehend, dass im stromlosen Zustand des Elektromagneten die Öffnungsstellung dargestellt ist. Die Benutzung eines elektromagnetischen Antriebs für das Dichtelement bringt bei einer Verwendung der Ventilbaugruppe zur Druckregelung des Innenraumes eines Kurbelgehäuses den Vorteil mit sich, in Abkehr von dem eingangs dargelegten Stand der Technik neben dem atmosphärischen Druck auch andere Einflussgrößen, z. B. Betriebsparameter der Verbrennungskraftmaschine nach einem vorgegebenen Algorithmus berücksichtigt werden können. Dadurch, dass im stromlosen Zustand des Elektromagneten die Öffnungsstellung eingerichtet ist, ist sichergestellt, dass auch bei Störungen wie z. B. einem Kabelbruch ein unzulässiger Druckanstieg innerhalb des Kurbelgehäuses verhindert wird.Essential to the invention is hereafter the use of an electromagnetic drive for the flow through the valve assembly controlling sealing element and the property that adjusts the open position in the de-energized state of the drive, here an electromagnet. The electromagnet is in operative connection with an armature which forms part of its magnetic circuit and which is at the same time in operative connection with a mechanical transmission member, to the effect that in the de-energized state of the electromagnet, the open position is shown. The use of an electromagnetic drive for the sealing element brings with the use of the valve assembly for pressure control of the interior of a crankcase with the advantage, in departure from the above-described prior art in addition to the atmospheric pressure and other factors such. B. operating parameters of the internal combustion engine can be considered according to a predetermined algorithm. The fact that in the de-energized state of the electromagnet, the open position is established, it is ensured that even with disturbances such. B. a cable break an impermissible pressure increase within the crankcase is prevented.
Die Merkmale der Ansprüche 2 und 3 sind auf eine nähere Ausgestaltung der Zu- und Ableitungen des Gehäuses der Ventilbaugruppe gerichtet. Diese sind durch konstruktiv einfache Mittel dargestellt, wobei zumindest die eine der in dem Ventilraum angeordneten Mündungen der Zu- oder Ableitungen gleichzeitig einen Ventilsitz bildet, der mit dem Dichtelement zusammenwirkt. Die an dem Gehäuse angeordneten bzw. angeformten Anschlussstutzen sind in vorteilhafter Weise mit standardisierten, zum Anschluss von Leitungen bestimmten Profilierungen ausgerüstet.The features of
Die Merkmale der Ansprüche 4 bis 6 sind auf eine mögliche Ausgestaltung des eingangs genannten Übertragungsgliedes gerichtet. Dieses ist hiernach als Wipphebel ausgebildet, welcher gleichzeitig als Träger des Dichtelements fungiert. Der Wipphebel ist zwischen zwei Positionen schwenkbar, welche jeweils der Öffnungs- und der Schließstellung der Ventilbaugruppe entsprechen, wobei die eine dieser beiden Positionen, welche der Öffnungsstellung entspricht, durch eine Druckfeder gesichert ist. Die Bewegung des Wipphebels ist in jedem Fall kinematisch mit der Bewegung des Ankers gekoppelt, so dass die genannte Druckfeder nach Maßgabe der Bestromung des Elektromagneten auch auf die Position des Ankers einwirkt.The features of
Die Merkmale des Anspruchs 7 sind auf die nähere Ausgestaltung des Ankers, insbesondere dessen Bewegungsart gerichtet. Dieser ist vorzugsweise um die Achse einer Lagerung schwenkbar gelagert, wobei sich diese Lagerung vorzugsweise an dem einen freien Ende des Ankers befindet. Grundsätzlich kommt jedoch eine lediglich geradlinige Bewegung des Ankers zwischen solchen Positionen in Betracht, die der Öffnungs- oder der Schließstellung der Ventilbaugruppe entsprechen. Der Anker bildet in jedem Fall ein innerhalb des Ventilraumes beweglich angeordnetes Bauteil.The features of
Die Merkmale der Ansprüche 8 und 9 sind auf die weitere Ausgestaltung der Lagerungen des Wipphebels sowie des Ankers gerichtet. Diese Lagerungen wissen zueinander parallele Achsen auf, so dass sich konstruktiv einfache Möglichkeiten einer kinematischen Kopplung deren Schwenkbewegungen um diese Achsen ergeben. Dadurch, dass diese Lagerungen als Schneidenlagerungen ausgebildet sind, ergibt sich eine besondere Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzungen aus Verbrennungsrückständen, insbesondere solchen in der Form von Ablagerungen, aus den Gasen kondensierenden, u. U. klebrigen Stoffen usw., mit denen bei einem Einsatz zur Entgasung des Innenraums eines Kurbelgehäuses stets zu rechnen ist.The features of
Die Merkmale der Ansprüche 10 und 11 sind auf eine nähere Ausgestaltung sowie der Anordnung des Elektromagneten gerichtet. Dessen magnetischer Kreis, hier der eine Spule einbindende Käfig ist teilweise in Wandungen des Gehäuses einbezogen, so dass der Antrieb in einer Wandung des Ventilraumes nur durch Polflächen, nicht hingegen durch bewegte Teile in Erscheinung tritt. Dies ermöglicht in einfacher weise eine zuverlässige Abdichtung des Ventilraumes.The features of
Die Merkmale des Anspruchs 12 sind auf eine mögliche Ausführung der kinematischen Verbindung der Bewegungen des Ankers sowie des Wipphebels gerichtet. Diese ist in Verbindung zu zueinander parallelen Achsen der Lagerungen des Wipphebels sowie des Ankers besonders einfach darstellbar.The features of
Die im vorstehenden Sinne konzipierte Ventilbaugruppe, nämlich deren Gehäuse ist entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 13 mit Montagehilfsmitteln ausgerüstet, welche zur Befestigung beispielsweise im Motorraum eines Fahrzeugs bestimmt sind.The conceived in the above sense valve assembly, namely the housing is equipped according to the features of
Man erkennt, dass mit der erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe ein insbesondere zur Entgasung bzw. Druckregelung des Kurbelgehäuses geeignetes Mittel zur Verfügung gestellt wird, dessen Funktion auch bei stark verschmutzten Gasen, bei längeren Stillstandszeiten oder durch tiefe Temperaturen nicht beeinträchtigt wird.It can be seen that the valve assembly according to the invention provides an agent which is suitable in particular for degassing or pressure regulation of the crankcase, the function of which is not impaired even in the case of heavily polluted gases, longer downtimes or low temperatures.
Man erkennt ferner, dass die Ventilgruppe aus konstruktiv einfachen und kostengünstig herstellbaren Einzelteilen zusammengesetzt ist.It can also be seen that the valve group is composed of structurally simple and inexpensive to produce individual parts.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen schematisch wiedergegebene Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the embodiment shown schematically in the drawings. Show it:
Das in den Zeichnungen gezeigte Ventil besteht aus einem Gehäuse
Das Gehäuse
An dem Gehäuse
Das Gehäuse
In dem Gehäuse
Die Spule
Der Anker
Mit
Der Wipphebel
Mit
Man erkennt, dass sich sämtliche bewegliche Teile der Ventilbaugruppe außerhalb der spannungführenden Teile des elektromagnetischen Antriebs befinden, so dass die Darstellung einer wirksam Abdichtung des Ventilraumes sehr einfach und effektiv durchführbar ist. Von Kondensaten, aggressiven Bestandteilen und sonstigen Verschmutzungen, die bei einer Kurbelgehäuseentlüftung mit den zu regelnden Gasströmen geführt werden können, geht somit keine Störeinflüsse auf das Antriebssystem aus.It can be seen that all moving parts of the valve assembly are outside the live parts of the electromagnetic drive, so that the representation of an effective seal of the valve chamber is very simple and effective to carry out. From condensates, aggressive components and other contaminants that can be performed in a crankcase ventilation with the gas streams to be controlled, thus no interference on the drive system.
Das dargestellte Antriebssystem ist über die Anschlussbuchse
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gehäusecasing
- 22
- EndeThe End
- 33
- Deckelcover
- 44
- Halteringretaining ring
- 55
- Montageschlitzmounting slot
- 66
- Montageschlitzmounting slot
- 77
- Anschlussstutzenspigot
- 88th
- Anschlussstutzenspigot
- 99
- Ventilraumvalve chamber
- 1010
- KäfigCage
- 1111
- SpuleKitchen sink
- 1212
- Anschlussbuchsesocket
- 1313
- SpulenkernPlunger
- 1414
- Wicklungwinding
- 1515
- Ebenelevel
- 1616
- Ankeranchor
- 1717
- Lagerungstorage
- 1818
- Wipphebelrocking lever
- 1919
- Lagerungstorage
- 2020
- Einfassungmount
- 2121
- Dichtelementsealing element
- 2222
- Ventilsitzvalve seat
- 2323
- Druckfedercompression spring
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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