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Die Erfindung betrifft ein Überdruckventil zur Anbringung an eine Öffnung in einem Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors, mit einem Ventilgehäuse, in dem ein durch eine Druckfeder in einer Schließstellung gehaltenes Ventilglied angeordnet ist, das mit einem stirnseitig am Ventilgehäuse ausbildeten Ventilsitz zusammenwirkt, wobei die Federkraft den Öffnungsdruck der Ventilmechanik definiert, um einen im Kurbelgehäuse auftretenden Überdruck an die Atmosphäre abzulassen.
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Das Einsatzgebiet der Erfindung erstreckt sich auf Verbrennungsmotoren, insbesondere Hubkolbenmotoren. Während des Betriebes eines Verbrennungsmotors kann es zu einem unzulässig großen Innendruck innerhalb des Kurbelgehäuses kommen, der beispielsweise durch einen Kolbenringbruch oder durch eine Verpuffung von Ölnebel im Kurbelgehäuse entstehen kann. Hierdurch kann ein Austritt von Motoröl aus dem Kurbelgehäuse in die Umwelt oder sogar ein Fahrzeugbrand verursacht werden. Aus diesem Grund ist ein schlagartig im Kurbelgehäuse auftretender Überdruck oberhalb eines normalen Druckbereichs zu verhindern oder schnell abzulassen. Gewöhnlich wird ein solcher Überdruck verhindert oder abgelassen, indem bei Überschreiten eines von den Kenndaten des Kurbelgehäuses abhängigen Druckwerts innerhalb des Kurbelgehäuses ein Druckausgleich zur Atmosphäre hin erfolgt. Zur Umsetzung dieser Funktion werden gewöhnlich Rückschlagventile verwendet, die der Entlüftung des Kurbelgehäuses dienen.
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Aus der
DE 2 249 802 A geht ein Entlüftungsventil für ein Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors hervor, das eine geschlossene Kurbelgehäuseentlüftung ausführt, indem auslassseitig des Entlüftungsventils eine Rückführung in den Bereich des Vergasers erfolgt. Hierdurch werden auch Ölbestandteile, welche über das Entlüftungsventil das Kurbelgehäuse verlassen, nach Filterung zurück in den Ölkreislauf des Verbrennungsmotors gegeben. Die geschlossene Kurbelgehäuseentlüftung dient jedoch vornehmlich dazu, beispielsweise mit Kohlenwasserstoffen und Öl angereichte Luft, die unvermeidlich im laufenden Betrieb des Verbrennungsmotors in das Kurbelgehäuse eintritt und die zu Beschädigungen und zur Verminderung der Effizient des Motors führen können, in den Motorölkreislauf zurückzuführen.
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Derartige technische Lösungen sind insbesondere nicht für die Vermeidung oder den Abfluss eines schlagartig auftretenden Überdrucks im Kurbelgehäuse konzipiert und geeignet. Denn es existieren keine Öffnungen an die Umgebung, um Druckspitzen nach außen hin abzuführen. Somit verhindert dieses Entlüftungsventil einer geschlossenen Kurbelgehäuseentlüftung nicht eine Gefährdung des Fahrzeuges, wie Fahrzeugbrand, oder das Austreten von Ölrückständen auf die Straße im hier interessierenden Gefahrenfall.
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Aus dem allgemeinen bekannten Stand der Technik gehen darüber hinaus auch offene Entlüftungssysteme hervor, die jedoch aufgrund mindestens einer zu engen Drosselstelle oder aufgrund mindestens eines angereihten Filtersystems nicht den Strömungsdurchfluss gewährleisten, der bei unvorhergesehen hohen Überdrücken innerhalb eines Kurbelgehäuses entstehen könnte.
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Aus der
DE 692 02 966 T2 ist ein Sicherheitsventil zur Verbindung zweier Leitungen bekannt, das im Normalzustand durch eine Federkraft geschlossen gehalten wird und das im geöffneten Zustand ein umgedrosseltes Abströmen des durch den wirksamen Strömungsquerschnitt seines Ventilsitzes eintretenden Fluids ermöglicht. Das Sicherheitsventil ist zusätzlich manuell betätigbar, um auch dann z. B. die durch das Ventil verschlossene Anströmleitung entleeren zu können, wenn dort kein zur Überwindung der Federkraft ausreichender Überdruck herrscht.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Überdruckventil für ein offenes Entlüftungssystem eines Kurbelgehäuses zu schaffen, welches konstruktiv einfach aufgebaut ist und auch nach längerer Standzeit zuverlässig schlagartig im Kurbelgehäuse auftretende Überdrücke an die Atmosphäre ablässt.
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Die Aufgabe wird ausgehend von einem Überdruckventil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die den Öffnungsdruck der Ventilmechanik bestimmende Druckfeder an einer dem Ventilsitz gegenüberliegenden Bodenfläche des Ventilgehäuses abstützt, welches im Bereich der Mantelfläche einer Auslassöffnung zum Ablassen des den Ventilsitz passierenden Überdrucks an die Atmosphäre aufweist. Vorzugsweise ist dabei der wirksame Strömungsquerschnitt der Auslassöffnung mindestens so groß wie der wirksame Strömungsquerschnitt des Ventilsitzes.
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Der Vorteil dieses Aufbaus besteht insbesondere darin, dass dessen Ventilgehäuse und die Lage der Anschlüsse so konzipiert sind, dass der im Falle eines Überdrucks abzulassende Luftstrom ungedrosselt an die Atmosphäre austreten kann. Da das erfindungsgemäße Überdruckventil aus wenigen Einzelbauteilen besteht, ist dieses einfach herzustellen und zu montieren.
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Erfindungsgemäß wirkt ein sich vom Ventilteller aus in den Innenraum des Ventilgehäuse erstreckender Führungsschaft des Ventilglieds mit einer korrespondierenden, seitens der Bodenfläche ausgebildeten und sich ebenfalls in den Innenraum des Ventilgehäuses hinein erstreckenden Führungshülse zusammen. Durch diese Gleitführung wird eine korrekte Ausrichtung des Ventiltellers zum Ventilsitz erzielt. Weiterhin ist der Führungsschaft zur manuellen Ventilbetätigung durch einen über die Führungshülse gebildeten Durchbruch der Bodenfläche von außen her ziehend betätigbar. Hierdurch wird eine einfache manuelle Hilfsbetätigung der Ventilmechanik realisiert, um die Funktion des Überdruckventils auch nach langen inaktiven Betriebszeiten überprüfen zu können.
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Gemäß einer die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass der Ventilsitz als ein sich in Innenrichtung des Ventilgehäuses erstreckender und hieran angeformter Randbereich ausgebildet ist. Das Ventilgehäuse lässt sich vorzugsweise als Gußteil aus Leichtmetall herstellen, so dass sich dieser den Ventilsitz bildende Randbereich in einfacher Weise fertigen lässt. Hierdurch lässt sich ein hoher Grad an Dichtwirkung erzielen.
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Die Dichtwirkung kann dadurch weiter gesteigert werden, indem das Ventilglied einen Ventilteller mit hieran außenflächig angebrachter Elastomerdichtung umfasst. Die Elastomerdichtung kann dabei auf den Ventilteller des Ventilsglieds aufgeknöpft werden, so dass durch formschlüssige Verbindung ein festsitzender Bauteilzusammenhalt gewährleistet ist.
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Gemäß einer anderen die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, die am Ventilgehäuse seitlich angeordnete Auslassöffnung mit einem elastomeren Flatterventil abzudecken. Das Flatterventil verändert wirksam ein Eindringen von Schmutz aus der Atmosphäre in das Ventilgehäuse und verhindert insoweit eine Korrosion der Ventilmechanik. Das Flatterventil arbeitet insoweit als ein Rückschlagventil mit Strömungsrichtung Atmosphäre.
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Zusätzlich kann eine sich über die Außenseite des Bodenfläche erstreckende Gummimanschette vorgesehen werden, welche an dem distalen Ende des Führungsschaftes angebracht ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass kein Schmutz aus der Umgebung über die Führungsbahn zwischen Führungshülse und Führungsschaft in das Innere des Ventilgehäuses gelangen kann. Außerdem kann an der Gummimanschette ein Griffstück angebracht werden, welches die manuelle Ventilbetätigung des Ventilgliedes erleichtert. Um gegebenenfalls im Wartungsfall eine Demontage des Überdruckventils zu gewährleisten wird vorgeschlagen, dass der Bodenbereich des Ventilgehäuses durch ein separates Deckelelement gebildet wird, das mit einem Zylinderelement des Ventilgehäuses verbunden wird. Die Verbindung zwischen Deckelelement und Zylinderelement kann beispielsweise durch eine Clipverbindung hergestellt werden.
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Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der einzigen Figur näher dargestellt. Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch ein Überdruckventil zur Anbringung an ein Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors.
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Gemäß Figur ist das ein Ventilgehäuse 1 aufweisende Überdruckventil an einer Öffnung 2 eines – hier nur schematisch dargestellten – Kurbelgehäuses 3 lösbar per – hier nicht gezeigter – Verschraubung befestigt. Das Ventilgehäuse 1 ist im Bodenbereich 4 mit einem Deckelelement 5 versehen, das mit einem Zylinderelement 6 per Clipverbindung befestigt ist.
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Innerhalb des Ventilgehäuses 1 ist ein durch eine Druckfeder 7 in der Schließstellung gehaltenes Ventilglied 8 angeordnet. Das Ventilglied 8 wirkt über einen Ventilteller 9 mit einem am Randbereich 10 sich nach innen erstreckenden Ventilsitz 11 zusammen. Die Federkraft der Druckfeder 7 liefert den Öffnungsdruck der Ventilmechanik, so dass diese öffnet, wenn innerhalb des Kurbelgehäuses 3 ein während des Betriebs unzulässig hoher Überdruck entsteht.
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Die Druckfeder 7 stützt sich an dem dem Ventilteller 9 gegenüberliegenden Ende an der dem Ventilsitz 11 des Ventilgehäuses 1 gegenüberliegenden Bodenfläche 4 ab. Im Bereich der Mantelfläche 12 des Ventilgehäuses 1 ist eine Auslassöffnung 13 zum Ablassen des den Ventilsitz 11 passierenden Überdrucks an die Atmosphäre angeordnet. Der wirksame Querschnitt der Auslassöffnung 13 ist dabei circa gleich groß wie der wirksame Strömungsquerschnitt des Ventilsitzes 11.
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Die am Ventilgehäuse 1 seitlich angeordnete Auslassöffnung 13 ist ferner mit einem elastomeren Flatterventil 14 abgedeckt, um ein Eindringen von Schmutz aus der Atmosphäre in das Ventilgehäuse 1 hinein zu vermeiden. Als weiteres Elastomerbauteil ist eine in etwa tellerförmige Elastomerdichtung 15 außenflächig am Ventilteller 9 des Ventilgliedes 8 angebracht, um gegenüber dem Ventilsitz 11 abzudichten.
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Ein sich vom Ventilteller 9 aus in den Innenraum des Ventilgehäuses 1 erstreckender Führungsschaft 16 des Ventilgliedes 8 wirkt mit einer korrespondierenden seitens der Bodenfläche 4 ausgebildeten und sich ebenfalls in den Innenraum des Ventilgehäuses 1 hinein erstreckenden Führungshülse 17 zusammen, um eine Axialführung des Ventilgliedes 8 entlang seiner Betätigungsrichtung zu bilden. Zur manuellen Ventilbetätigung ist der Führungsschaft 16 des Ventilgliedes 8 durch einen über die Führungshülse 17 gebildeten bodenseitigen Durchbruch von außen her ziehend betätigbar. Die ziehende Betätigung des Führungsschaftes 16 erfolgt über ein Griffstück 18, das an einer Gummimanschette 19 angeformt ist. Die Gummimanschette 19 erstreckt sich über die Außenseite der Bodenfläche 4 des Ventilgehäuses 1 und ist im Zentrum in eine Öffnung des Führungsschaftes 16 formschlüssig eingeknöpft.
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Die Gummimanschette 19 verhinder darüber hinaus ein Eindringen von Schmutz aus der Umwelt in das Innere des Ventilgehäuses 1.
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Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, mehrere Auslassöffnungen an der Mantelfläche des Ventilgehäuses anzubringen, um einen im Kurbelgehäuse entstehenden unzulässigen Überdruck ungehindert an die Atmosphäre ablassen zu können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ventilgehäuse
- 2
- Öffnung
- 3
- Kurbelgehäuse
- 4
- Bodenfläche
- 5
- Deckelelement
- 6
- Zylinderelement
- 7
- Druckfeder
- 8
- Ventilglied
- 9
- Ventilteller
- 10
- Randbereich
- 11
- Ventilsitz
- 12
- Mantelfläche
- 13
- Auslassöffnung
- 14
- Flatterventil
- 15
- Elastomerdichtung
- 16
- Führungsschaft
- 17
- Führungshülse
- 18
- Griffstück
- 19
- Gummimanschette
