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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Begrenzung des Drucks im Kurbelwellengehäuse eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine erste Leitung und eine zweite Leitung, welche durch einen beweglichen Körper strömungsverbindbar sind, wobei der Körper mit einer Rollmembran verbunden ist und zusammen mit der Rollmembran einen Strömungskanal freigeben oder verschließen kann.
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Stand der Technik
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Ventile der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Aus der
DE 20 2005 012 403 U1 ist ein Ventil bekannt, welches der Entlüftung eines Kurbelwellengehäuses dient. Dieses Ventil weist eine Rollmembran auf, die abschnittsweise konzentrisch angeordnete Strömungskanäle freigibt. Die Freigabe eines Strömungskanals erfolgt immer dann, wenn sich eine Druckdifferenz einstellt, die zum Anheben der Rollmembran ausreicht.
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Aus dem Stand der Technik sind des Weiteren Ventile bekannt, bei denen ein beweglicher Körper zur Freigabe eines Strömungskanals von einem Dichtsitz abhebt. Das Abheben des beweglichen Körpers erfolgt immer dann, wenn sich eine Druckdifferenz einstellt, die eine Federkraft unterschreitet. Diese Ventile sind in der Regel drucklos offen.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Ventile weisen manchmal den Nachteil auf, dass sie zu Schnarrgeräuschen neigen. Diese Geräusche treten auf, wenn der bewegliche Körper kurzzeitig vom Dichtsitz abhebt und erneut an diesem zur Anlage kommt. Dieser Effekt entspricht einem Zittern des beweglichen Körpers, der aufgrund schwankender Druckdifferenzen ständig gegen den Dichtsitz schlägt und von diesem abhebt.
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Darstellung der Erfindung
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Ventil der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass bei kompaktem Aufbau ein geräuscharmer Druckabbau im Kurbelwellengehäuse eines Kraftfahrzeugs realisierbar ist.
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Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Danach ist ein Ventil der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass die Rollmembran auf einem Trennelement abrollt, welches zumindest bereichsweise im Strömungskanal zwischen erster Leitung und zweiter Leitung positioniert ist.
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Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass eine Rollmembran, welche auf einem Trennelement abrollt, einen Strömungskanal besonders geräuscharm freigeben kann. Des Weiteren ist erkannt worden, dass eine Rollmembran aus einem Elastomer gefertigt werden kann, wodurch sich die Rollmembran an das Trennelement geräuschlos anschmiegen und von diesem ablösen kann. Schnarrgeräusche werden hierdurch wirksam vermieden. Des Weiteren ist erkannt worden, dass die Kombination eines Trennelements mit einer Rollmembran auf überraschende Weise einen kompakten Aufbau des Ventils gewährleistet, da die Rollmembran und der bewegliche Körper einstückig ausgebildet sein können. Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst.
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Das Trennelement könnte Durchgänge aufweisen. Durch diese konkrete Ausgestaltung ist sichergestellt, dass ein Fluid von der ersten Leitung zur zweiten Leitung strömen kann, wenn nämlich die Rollmembran die Durchgänge zumindest bereichsweise freigibt. Dann kann das Fluid durch die Durchgänge hindurchtreten und einen Druckabbau im Kurbelwellengehäuse bewirken. Dabei sind kreisförmige, spiralförmige oder in anderer Form ausgestaltete Durchgänge denkbar.
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Im Trennelement könnten längliche Schlitze ausgebildet sein, die sich zumindest teilweise parallel zur Bewegungsrichtung des beweglichen Körpers erstrecken. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Strömungsquerschnittsfläche des Strömungskanals kontinuierlich und stufenlos vergrößerbar ist, wenn die Rollmembran von dem Trennelement dem beweglichen Körper folgend abrollt.
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Vor diesem Hintergrund ist denkbar, die länglichen Schlitze mit sich in einer Richtung verjüngenden lichten Weiten auszugestalten. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Strömungsquerschnittsfläche des Strömungskanals beim Abrollen der Rollmembran überproportional zunimmt oder abnimmt.
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In die Rollmembran könnte ein Gewebe eingearbeitet sein. Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass das Gewebe als Metallgitter oder Metallgewebe ausgestaltet ist. Durch diese konkrete Ausgestaltung wird die Rollmembran verstärkt und kann auch hohen Druckdifferenzen standhalten. Denkbar ist auch, dass das Gewebe als Kunststoffgewebe oder Kunststoffgestrick, vorzugsweise aus Nylon, ausgestaltet ist. Ein Kunststoff reduziert das Gewicht der Rollmembran und erhöht deren Flexibilität und Deformierbarkeit vorteilhaft.
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Der bewegliche Körper könnte durch eine Feder in einer Position gehalten werden, die den Strömungskanal zumindest teilweise freigibt. Durch diese konkrete Ausgestaltung wird ein Ventil geschaffen, bei welchem die Strömungsverbindung zwischen erster Leitung und zweiter Leitung dann unterbrochen wird, wenn eine Druckdifferenz zwischen Atmosphärendruck und Druck in der ersten Leitung die Federkraft übersteigt. Dabei könnte die erste Leitung mit dem Kurbelwellengehäuse eines Kraftfahrzeugs verbunden sein, in welchem sich ein unerwünscht hoher atmosphärischer Unterdruck einstellt.
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Die Rollmembran und der bewegliche Körper könnten einstückig ausgebildet sein, wobei die Rollmembran einen vorzugsweise versteiften Bereich zur Anlage der Feder aufweist. Hierdurch ist ein besonders teilearmer Aufbau des Ventils möglich.
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Die Rollmembran könnte eine Eigenspannung zeigen, welche die Rollmembran nach einer Auslenkung oder Deformierung aus einer Grundstellung oder Grundform in diese Grundstellung oder Grundform zurückzwingt. Hierdurch kann auf eine Feder verzichtet werden, da das Ventil durch die Eigenspannung der Rollmembran offen gehalten wird. Der bewegliche Körper wird durch die Rollmembran in deren Grundstellung oder Grundform derart vom Strömungskanal entfernt gehalten, dass der Strömungskanal geöffnet ist. Sobald die Rollmembran durch auftretende Druckdifferenzen aus ihrer Grundstellung oder Grundform deformiert wird, bewegt sich der bewegliche Körper derart, dass der Strömungskanal verschlossen wird. Sobald die Druckdifferenzen abgebaut sind oder bestimmte Werte unterschreiten, wird der bewegliche Körper durch die Eigenspannung der Rollmembran wieder in eine Position zurückgezwungen, die den Strömungskanal freigibt. Die Rollmembran kehrt dann in ihre Grundform bzw. Grundstellung im nicht deformierten Zustand zurück.
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Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung auf vorteilhafte Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen.
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In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen der Lehre erläutert.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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In der Zeichnung zeigt die einzige
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Fig. ein Ventil zur Begrenzung des Drucks im Kurbelwellengehäuse eines Kraftfahrzeugs mit einer Rollmembran, die auf einem Trennelement abrollt.
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Ausführung der Erfindung
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Die einzige Fig. zeigt ein Ventil zur Begrenzung des Drucks im Kurbelwellengehäuse eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine erste Leitung 5 und eine zweite Leitung 6, welche durch einen beweglichen Körper 4 strömungsverbindbar sind, wobei der Körper 4 mit einer Rollmembran 3 verbunden ist und zusammen mit der Rollmembran 3 einen Strömungskanal 9 freigeben oder verschließen kann.
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Dabei ist die erste Leitung 5 einem nicht gezeigten Kurbelwellengehäuse zugeordnet, in dem sich ein unerwünscht hoher Unterdruck p2 einstellen kann. Ein solcher Unterdruck p2 kann sich dann einstellen, wenn über die zweite Leitung 6 Luft angesaugt wird. Die zweite Leitung 6 ist mit einem nicht gezeigten Ansaugtrakt eines Kraftfahrzeugs verbunden, in dem ein Druck p1 herrscht. Die Kraft des Drucks p1 wirkt in orthogonaler Richtung auf die Rollmembran 3, so dass sich diese vom Trennelement 1 materialschonend abschälen kann.
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Die Rollmembran 3 rollt auf einem Trennelement 1 ab, welches zumindest bereichsweise im Strömungskanal 9 zwischen erster Leitung 5 und zweiter Leitung 6 positioniert ist. Hierdurch kann der Strömungskanal 9 freigegeben oder verschlossen werden.
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Das Trennelement 1 weist Durchgänge 2 auf. Die Durchgänge 2 im Trennelement 1 sind als längliche Schlitze 2 ausgebildet, die sich zumindest teilweise parallel zur Bewegungsrichtung des Körpers 4 erstrecken. Hierdurch wird durch Abrollen der Rollmembran 3 auf dem Trennelement 1 die Strömungsquerschnittsfläche des Strömungskanals 9 vergrößert oder verkleinert.
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In die Rollmembran 3 ist ein Gewebe eingearbeitet.
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Der erste Körper 4 ist durch eine Feder 7 in einer Position gehalten, die den Strömungskanal 9 zumindest teilweise freigibt. Wenn die Summe der Kräfte des Atmosphärendrucks p3 und des Kurbelwellengehäusedrucks p2 auf die Fläche A größer als die Federkraft der Feder 7 ist, wird der bewegliche Körper 4 in der Fig. nach unten bewegt. Hierdurch rollt die Rollmembran 3 auf dem Trennelement 1 ab und verschließt die länglichen Schlitze 2 allmählich und kontinuierlich. Durch diesen Abrollvorgang wird verhindert, dass durch die zweite Leitung 6 eine zu starke Sogwirkung entstehen kann, die den Aufbau eines Unterdrucks p2 im Kurbelwellengehäuse noch weiter begünstigt. Aus dem Kurbelwellengehäuse kann kein Fluid mehr durch die erste Leitung 5 zur zweiten Leitung 6 abgesogen werden.
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Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wird einerseits auf den allgemeinen Teile der Beschreibung und andererseits auf die Patentansprüche verwiesen.
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Abschließend sei ganz besonders hervorgehoben, dass das zuvor gewählte Ausführungsbeispiel lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre dient, diese jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel einschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202005012403 U1 [0002]
