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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Ventilbauteil zum Regeln oder Steuern eines Fluiddrucks, insbesondere für die Druckregelung der Brennkraftmaschine und/oder des Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.
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Stand der Technik
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Druckregelventile werden beispielsweise in der Entlüftungsleitung zwischen Kurbelgehäuse und dem Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine verwendet. Dabei geht es darum, den Druck oder Unterdruck in den zu entlüftenden Behältern nicht über einen vorbestimmten Wert hinaus ansteigen zu lassen.
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In Brennkraftmaschinen treten Blow-by-Gase auf, die dadurch entstehen, dass Verbrennungsgase im Zylinder am Zylinderkolben vorbei in das Kurbelgehäuse gelangen. Diese Blow-by-Gase lassen den Druck im Kurbelgehäuse ansteigen, wobei Leckagen und Auslaufen von Öl die Folge sein können. Um einen Druckanstieg zu vermeiden und die Blow-by-Gase umweltfreundlich abzuführen, werden diese aus dem Kurbelgehäuse in den Luftansaugtrakt der Brennkraftmaschine zurückgeführt. Andererseits soll der angegebene Unterdruckwert nicht wesentlich unterschritten werden, weil sonst durch Undichtigkeiten ungewollt Fehlluft in das Kurbelgehäuse gesaugt würde.
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Bei den Druckregelventilen, die zurzeit verwendet werden, wird üblicherweise eine Schaltfolie, dem Fachmann auch unter dem Begriff „Schaltmembran“ geläufig, aus Elastomer, häufig Fluorsilikon-Kautschuk (FVMQ), eingesetzt. Diese Schaltfolien sind aufgrund der spezifischen Eigenschaften von Elastomeren sehr flexibel. In Abhängigkeit der anliegenden Druckverhältnisse öffnet bzw. schließt diese Schaltfolie eine Öffnung im Druckregelventil. Das Druckverhältnis ergibt sich üblicherweise aus der Druckdifferenz zwischen dem anliegenden Druck in einer ersten Kammer und dem herrschenden Druck in einer zweiten Kammer des Druckregelventils. Der Druck in der ersten Kammer kann beispielsweise gleich dem Atmosphärendruck sein. Die Schaltfolie muss auf geringe Schaltdrücke in der Größenordnung von 1 bis 250 mbar reagieren. Das Druckregelventil reguliert den Durchfluss durch die an der Schaltfolie anliegende Druckdifferenz ohne weiteres Steuerglied, wie beispielsweise einen Aktuator oder ähnliches.
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Blow-by-Gase bestehen aus unverbrannten Kraftstoffanteilen, Motorölanteilen und anderen bei der Verbrennung entstandenen Schadstoffen. Diese Gase greifen viele Elastomerarten an, wodurch es zu Schädigungen der Materialeigenschaft kommen kann. Die Bauteile aus diesen Materialien werden spröde, porös und rissig. Sind die Schaltfolien beschädigt, gelangen die umweltschädlichen Blow-by-Gase direkt in die Umgebung, da das System nicht mehr dicht ist. Die Schaltfolie aus einem Elastomer ist üblicherweise als Rollfolie ausgeführt, um einen gewissen Hub der Folie zu realisieren.
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Bei den bekannten Druckregelventilen kann die Schaltmembran, abhängig vom jeweiligen Betriebspunkt und dem eingesetzten Werkstoff der Schaltmembran zu Schwingungen angeregt werden, was zu Störgeräuschen führt, die sich zudem durch die notwendige Entlüftungsbohrung im Deckel des Druckregelventils in die Umgebung ausbreiten können.
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Aus der
DE 101 43 686 A1 ist ein Entlüftungsventil bekannt, bei dem ein Kanal in eine Entlüftungsleitung ragt, der mit einem Helmholtz-Resonator verbunden ist. Der Helmholtz-Resonator ist auf den Frequenzbereich der zu unterdrückenden Geräusche abgestimmt und bildet einen λ/4-Resonator. Akustische Maßnahmen in Form von HelmholtzResonatoren und dergleichen erfordern jedoch zusätzliche Bauteile, Bauraum und Verbindungsteile.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ventilbauteil zum Schalten bei niedrigen Druckdifferenzen zu schaffen, das beim Betrieb an einer Brennkraftmaschine eine geringere Geräuschentwicklung aufweist.
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Die vorgenannte Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung von einem Ventilbauteil gelöst, das eine Einheit zum Regeln oder Steuern eines Fluiddrucks sowie wenigstens eine Expansionskammer umfasst, wobei die Einheit ein Ventilgehäuse aufweist, umfassend ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil, zwischen denen ein Schaltelement angeordnet ist, wobei das erste Gehäuseteil einen Eingang und einen Ausgang für ein Fluid aufweist, wobei das Schaltelement zum Regulieren, Freigeben oder Absperren eines Durchflusses des Fluids zwischen dem Eingang und dem Ausgang angeordnet ist, wobei das Schaltelement zwei Kammern im Gehäuse voneinander trennt, wobei bei geöffneter Schaltstellung des Schaltelements Eingang und Ausgang über eine der Kammern verbindbar sind und wobei wenigstens eine erste Entlüftungsbohrung von der anderen der Kammern in die Expansionskammer mündet. Die Expansionskammer weist den gleichen Druck auf wie die mit der Expansionskammer verbundene andere Kammer und dient zur Geräuschminimierung, wobei die Expansionskammer die Druckdifferenz an dem Schaltelement nicht beeinflusst.
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Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
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Es wird ein Ventilbauteil vorgeschlagen, das eine Einheit zum Regeln oder Steuern eines Fluiddrucks sowie wenigstens eine Expansionskammer umfasst, wobei die Einheit ein Ventilgehäuse aufweist, umfassend ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil, zwischen denen ein Schaltelement angeordnet ist, wobei das erste Gehäuseteil einen Eingang und einen Ausgang für ein Fluid aufweist, wobei das Schaltelement zum Regulieren, Freigeben oder Absperren eines Durchflusses des Fluids zwischen dem Eingang und dem Ausgang angeordnet ist, wobei das Schaltelement zwei Kammern im Gehäuse voneinander trennt, wobei bei geöffneter Schaltstellung des Schaltelements Eingang und Ausgang über eine der Kammern verbindbar sind und wobei wenigstens eine erste Entlüftungsbohrung von der anderen der Kammern in die Expansionskammer mündet.
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Vorteilhaft kann ein Ventilbauteil, beispielsweise ein Druckregelventil, mit im Reihenschluss integriertem Dämpfer für eine akustische Verbesserung des Ventilbauteils geschaffen werden. Die Expansionskammer kann durch einen einzigen Hohlraum gebildet sein oder sie kann in mehrere Räume unterteilt sein. Diese können gleiche Größe aufweisen oder unterschiedlich groß sein. Die Expansionskammer kann zusätzlich mit einem geeigneten akustisch wirksamen Medium gefüllt sein, beispielsweise mit einem Akustikschaum oder dergleichen.
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Die akustische Wirkung des vorgeschlagenen Ventilbauteils wird durch die Volumina der Kammern und die freien Querschnitte der Verbindung zwischen den Kammern und dem freien Querschnitt der Entlüftungsbohrung in die Umgebung bestimmt.
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Durch die Integration von einer im Reihenschluss angebrachten Expansionskammer als akustischem Dämpfer, integriert in das Ventilgehäuse und/oder angeordnet an dem Ventilgehäuse des Ventilbauteils, kann der Bauraumbedarf gegenüber einer Lösung, bei der ein oder mehrere zusätzliche Bauteile benötigt werden, reduziert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführung können alternativ oder zusätzlich zu einer Integration im Reihenschluss angebrachter Expansionskammern die Expansionskammern auch im Nebenschluss angeordnet sein. Auch können weitere Resonatorlösungen im Nebenschluss, wie Breitbanddämpfer, Helmholtzresonatoren oder Lamda-Viertel-Rohre (λ/4 Rohre), ausgeführt sein.
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Es sind unterschiedliche Umsetzungen einer Expansionskammer möglich. Diese können abhängig vom jeweilig eingesetzten Fertigungsverfahren für das Ventilbauteil günstig gewählt werden. Vorteilhaft kann trotz der gegenüber einem einfachen Ventilbauteil zusätzlichen Expansionskammer der zusätzliche Aufwand in der Herstellung des Ventilbauteils gering gehalten werden.
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Die zweite Kammer des Ventilbauteils kann mit einem Atmosphärendruck beaufschlagbar sein. Zu einem effektiven Regelverhalten des Ventilbauteils soll sich das Schaltelement möglichst frei bewegen können, weshalb die zweite Kammer, welche durch das Schaltelement von der ersten Kammer, in der sich das zu regelnde Fluid befindet, abgetrennt ist, zweckmäßigerweise mit dem Umgebungsbereich, also dem Atmosphärendruck, in Verbindung steht. Ein am Schaltelement angreifendes Federelement gleicht dabei den Atmosphärendruck aus, sodass das Regelverhalten des Schaltelements in einem niedrigen Druckdifferenzbereich erfolgen kann.
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Vorteilhaft kann das Schaltelement flächig ausgebildet sein, insbesondere in Form einer Schaltfolie zum Schalten bei Druckdifferenzen von 1 bis 250 mbar, bevorzugt von 1 bis 100 mbar. Das Ventilbauteil kann nicht nur den Durchfluss freigeben oder absperren, sondern den Durchfluss des Fluids zwischen den zwei Schaltzuständen Freigabe oder Absperren durch eine kontinuierliche Veränderung des Durchflussquerschnittes in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Ventilbauteils regulieren.
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Nach einer günstigen ersten Ausführungsform kann die Expansionskammer am zweiten Gehäuseteil angeordnet sein. Vorzugsweise kann das zweite Gehäuseteil ein Gehäusedeckel sein. Eine Anordnung am zweiten Gehäuseteil ist besonders günstig, wenn eine Laserschweißung bei der Fertigung des Ventilgehäuses zum Einsatz kommt. Eine Integration der Expansionskammer in oder eine Verbindung mit dem Deckel ist vorteilhaft, da der Schweißvorgang durch die Abdeckung nicht behindert wird.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung können das zweite Gehäuseteil und eine Abdeckung des zweiten Gehäuseteils die Expansionskammer einschließen. Die Abdeckung kann mit dem zweiten Gehäuseteil fest verbunden sein, etwa angeschweißt oder angeklebt sein, oder die Abdeckung kann aufgeschraubt mit einem geeigneten Gewinde versehen und mit dem zweiten Gehäuseteil verschraubt sein, es kann eine Verbindung mittels Befestigungsschrauben vorgesehen sein oder eine Rastverbindung.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung kann die wenigstens eine erste Entlüftungsbohrung von der zweiten Kammer durch das zweite Gehäuseteil in die Expansionskammer am zweiten Gehäuseteil verlaufen. Die Konfiguration ist beim Fügen von erstem und zweitem Gehäuseteil mittels Laserschweißen günstig.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung kann das Ventilbauteil wenigstens eine zweite Entlüftungsbohrung aufweisen, die zwischen der Expansionskammer und einem Außenbereich des Ventilbauteils verläuft. Insbesondere kann die wenigstens eine zweite Entlüftungsbohrung im zweiten Gehäuseteil und/oder in der Abdeckung der Expansionskammer verlaufen. Es kann nur eine Entlüftungsbohrung vorgesehen sein oder es können mehrere Entlüftungsbohrungen vorgesehen sein.
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Nach einer alternativen Ausführungsform kann die Expansionskammer im ersten Gehäuseteil angeordnet sein. Diese Anordnung ist günstig, wenn beim Fertigungsverfahren des Ventilgehäuses eine Heizplattenverschweißung vorgesehen ist.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung kann eine Nut im ersten Gehäuseteil des Ventilgehäuses die Expansionskammer bilden, wobei die Nut vorzugsweise koaxial zum Umfang des Schaltelements angeordnet ist. Zweckmäßigerweise kann eine bereits vorhandene Nut im ersten Gehäuseteil genutzt werden, insbesondere eine Nut an der Schweißnaht, indem diese ausreichend vergrößert wird.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung kann die wenigstens eine erste Entlüftungsbohrung vom zweiten Gehäuseteil zum ersten Gehäuseteil verlaufen. Die wenigstens eine Entlüftungsbohrung kann werkzeugtechnisch einfach hergestellt und günstig platziert werden.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung kann die wenigstens eine zweite Entlüftungsbohrung im ersten Gehäuseteil verlaufen. Günstigerweise kann die Entlüftungsbohrung von der Nut nach außen geführt sein. Dies ist bauraumtechnisch günstig ausführbar.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung können das zweite Gehäuseteil und das erste Gehäuseteil mittels einer Rastverbindung verbunden sein. Alternativ können auch andere Verbindungstechniken eingesetzt sein.
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Nach einer günstigen Ausgestaltung kann das Schaltelement aus einem Fluor und Kohlenstoff aufweisenden Polymer-Material, insbesondere aus einem Fluor und Kohlenstoff aufweisenden thermoplastischen Polymer-Material, insbesondere aus PTFE (Polytetrafluorethylen), gebildet sein. Vorzugsweise kann das Fluor und Kohlenstoff aufweisende Polymer-Material Polytetrafluorethylen oder Polytetrafluorethylen mit Zumischungen oder thermoplastisch verarbeitbares Polytetrafluorethylen sein. Die Fluor und Kohlenstoff aufweisende Polymer-Folie ist chemisch resistent und kann viele Schaltzyklen des Schaltelements schalten. Die Langzeitstabilität des Ventilbauteils ist verbessert. Alternativ kann das Schaltelement ein Elastomer sein.
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Vorteilhaft kann das Schaltelement einen tellerartigen Flachkörper aufweisen, mit einem einen zentralen Verschlussbereich umgebenden Biegebereich, wobei der Biegebereich beim Schalten der Schaltfolie durch eine dehnungsarme, d. h. für die praktische Anwendung praktisch dehnungsfrei, insbesondere dehnungsfreie, Biegebewegung den Verschlussbereich gegenüber einem Ventilsitz in axialer Richtung auf den Ventilsitz hin oder von dem Ventilsitz weg bewegt. Da das Schaltelement in dieser Ausgestaltung sich nicht nur in einem kleinen Flächenbereich, sondern großflächig aufgrund der tellerartigen Form durchbiegen kann, sind einzelne Bereiche des Schaltelements wenig dehnungsbelastet. Die Biegebewegung wird so über einen großen Bereich des Schaltelements und demzufolge mit geringer elastischer Deformation in Form einer Krümmungsänderung mit geringer Dehnung, beispielsweise kleiner 10 %, ausgeführt.
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Ein Fluor und Kohlenstoff aufweisendes Polymer-Material wie PTFE kann in einem Sinterprozess hergestellt und anschließend mechanisch bearbeitet werden. Eine Folie aus solchem Material ist in ihrer normalen Form sehr steif und nicht für flexible Bauteile geeignet. PTFE besitzt eine hervorragende chemische Beständigkeit und ist in einem sehr breiten Temperaturbereich einsetzbar, wobei sich der E-Modul zu tiefen Temperaturen hin im Vergleich zu Elastomer-Werkstoffen sehr stark erhöht. Aus diesem Grund ist PTFE für eine Anwendung als Folie in dem für Automobilanwendungen an einer Brennkraftmaschine geforderten Temperaturbereich (-40 °C bis +150 °C) eher nicht geeignet. Dieser Nachteil kann bei dem vorgeschlagenen Ventilbauteil vorteilhaft durch eine spezielle Geometrie und optional durch extrem dünne Wandstärken der Folie aus Fluor und Kohlenstoff aufweisendem Polymer umgangen werden. Durch eine Reduzierung der Wandstärke des PTFE-Materials in einem beweglichen Bereich auf wenige zehntel Millimeter, wobei der unbewegliche Dichtbereich sowie der Einspannbereich des Materials auch stärker ausgeführt werden können, und einer speziell entwickelten Geometrie der Folie ohne Rollbereich, wie er sonst üblicherweise im Stand der Technik verwendet wird, kann das steife Material in eine Form gebracht werden, in der es die nötige Flexibilität aufweist, aber trotzdem die mechanischen Anforderungen hinsichtlich Rissbildung, Dehnung und Biegewechselfestigkeit erfüllt. Durch die spezielle Geometrie findet keine Rollbewegung mehr statt, sondern eine dehnungsarme Biegebewegung mit einer Radienänderung mit der eine Hubbewegung des Schaltelements für eine Einheit realisiert werden kann.
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Beim Einsatz eines solchen Schaltelements in einem Ventilbauteil ist die vorgeschlagene Ausführung mit Expansionskammer besonders vorteilhaft, da eine Ausbreitung eines etwaigen Geräuschs besonders effektiv unterbunden werden kann.
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Über ein Federelement, welches sich an dem Ventilgehäuse abstützt, wird dabei eine Kraft auf das Schaltelement ausgeübt, um das Regelverhalten des Ventilbauteils geeignet einstellen zu können. Der Ausgang des Ventilgehäuses weist an einem im Ventilgehäuse angeordneten Ende einen Ventilsitz auf, welcher durch den Verschlussbereich des Schaltelements verschließbar ist, wodurch eine Ableitung des Fluids von dem Eingang zu dem Ausgang regelbar ist.
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Optional können die Ausführungsformen kombiniert werden, so dass beide Gehäuseteile Expansionskammern aufweisen.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Verwendung eines erfindungsgemäßen Ventilbauteils zur Druckregelung einer Brennkraftmaschine und/oder zur Druckregelung eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen.
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In einer vorteilhaften Anordnung weist eine Zylinderkopfhaube einer Brennkraftmaschine ein erfindungsgemäßes Ventilbauteil zur Druckregelung eines Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine auf. Das erfindungsgemäße Ventilbauteil ist vorteilhaft in die Zylinderkopfhaube integriert. In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist das Gehäuse des Ventilbauteils einstückig mit dem Gehäuse der Zylinderkopfhaube ausgebildet, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil, insbesondere aus thermoplastischem Kunststoff.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Figurenliste
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- 1 ein Ventilbauteil mit einem flächigen Schaltelement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Schnittdarstellung; und
- 2 ein Ventilbauteil mit einem flächigen Schaltelement nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Schnittdarstellung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
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1 zeigt eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines Ventilbauteils 100 nach der Erfindung. Diese Ausführungsform ist günstig, wenn Gehäuseteile 14, 16 des Ventilbauteils 100 durch Laserschweißen miteinander verbunden werden. Das Ventilbauteil 100 weist eine Einheit 10 zum Regeln oder Steuern eines Fluiddrucks sowie wenigstens eine Expansionskammer 42 auf. Die Einheit 10 weist ein Ventilgehäuse 12 auf, welches ein erstes Gehäuseteil 14 und ein zweites Gehäuseteil 16 umfasst. Das erste Gehäuseteil 14 weist einen beispielsweise stutzenförmig ausgebildeten Eingang 22 und einen beispielsweise stutzenförmig ausgebildeten Ausgang 24 für ein Fluid auf. Zwischen den beiden Gehäuseteilen 14, 16 ist ein flächiges Schaltelement 50 angeordnet, welches zum Regulieren, Freigeben oder Absperren eines Durchflusses des Fluids zwischen dem Eingang 22 und dem Ausgang 24 dient. Das Schaltelement 50 trennt zwei Kammern 36, 38 im Gehäuse 12 voneinander, wobei bei geöffneter Schaltstellung des Schaltelements 50 der Eingang 22 und der Ausgang 24 über die untere Kammer 36 verbindbar sind.
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Das flächige Schaltelement 50 ist insbesondere als profiliert gestaltetes Folienelement ausgebildet und kann ohne Schaltstößel am Verschlussbereich 54 bewegt werden. Das Schaltelement 50 weist einen flachen Einspannbereich 60 auf, mit dem dieses zwischen die Ränder des ersten und zweiten Gehäuseteils 14, 16 geklemmt ist. Mittig ist ein Verschlussbereich 54 vorgesehen, der in einer Einbuchtung 52, die Richtung Ausgangskanal zum Ausgang 24 des Fluids weist, angeordnet ist. Im Wesentlichen radial außerhalb des Einspannbereichs 60 des Schaltelements 50 ist eine Schweißnut 48 im ersten Gehäuseteil 14 angeordnet.
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Zwischen der ersten Kammer 36 und der zweiten Kammer 38 herrscht eine Druckdifferenz, wobei die zweite Kammer 38 mit der Umgebung, also dem Atmosphärendruck, in Verbindung (nicht dargestellt) steht. Das Schaltelement 50 kann mit Druckdifferenzen von 1 bis 250 mbar, bevorzugt von 1 bis 100 mbar, bewegt werden und dient zum Freigeben oder Absperren eines Durchflusses des Fluids zwischen dem Eingang 22 und dem Ausgang 24. Der Eingang 22 der Einheit 10 ist im Einsatzfall z. B. mit dem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine fluidmäßig verbunden, während der Ausgang 24 mit dem Ansaugtrakt fluidmäßig verbunden ist. Das Schaltelement 50 weist einen tellerartigen Flachkörper auf, mit einem den zentralen Verschlussbereich 54 umgebenden wellenförmigen Biegebereich 56. Der Biegebereich 56 bewegt beim Schalten des Schaltelements 50 durch eine dehnungsarme, insbesondere dehnungsfreie, Biegebewegung den Verschlussbereich 54 gegenüber einem Ventilsitz 30 in axialer Richtung L auf den Ventilsitz 30 hin oder von dem Ventilsitz 30 weg. Das Schaltelement 50 weist dafür zumindest im Biegebereich 56 eine Dicke von höchstens 0,5 mm, bevorzugt von höchstens 0,3 mm, besonders bevorzugt von höchstens 0,2 mm auf. Der Durchmesser des Schaltelements 50 liegt dabei zwischen 40 mm und 100 mm, bevorzugt zwischen 50 mm und 80 mm.
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Der Biegebereich 56 erstreckt sich in radialer Richtung wellenförmig um den Verschlussbereich 54, wobei eine Vertiefung auf einer Flachseite einer Erhebung auf der anderen Flachseite des Schaltelements 50 entspricht. Der Verschlussbereich 54 verschließt den Ventilsitz 30 fluiddicht, wenn er auf dem Ventilsitz 30 aufliegt. Ein Federelement 34 ist vorgesehen, welches sich an dem Ventilgehäuse 12 abstützt, das eine Kraft auf den Verschlussbereich 54 des Schaltelements 50 ausübt und so den Atmosphärendruck in der oberen, zweiten Kammer 38 kompensiert. Das Federelement 34 ist dabei über einen Ring 32 am Verschlussbereich 54 abgestützt.
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Das Schaltelement 50 ist vorzugsweise aus einer Fluor und Kohlenstoff aufweisenden Polymer-Folie gebildet, beispielsweise PTFE. Ein günstiger Durchmesser 64 des Schaltelements 50 liegt zwischen 40 mm und 100 mm, bevorzugt zwischen 50 mm und 80 mm.
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Im geöffneten Zustand drückt, wie dargestellt, das am unteren Gehäuseteil 14 des Gehäuses 12 abgestützte Federelement 34 den Verschlussbereich 54 des Schaltelements 50 gegen die Unterseite des zweiten Gehäuseteils 16. Bei geschlossener Stellung des Schaltelements 50 ist das Federelement 34 in einer in der Figur unteren Position, so dass das Schaltelement 50 mit seinem Verschlussbereich 54 dicht auf einem Ventilsitz 30 aufsitzt.
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Wenigstens eine erste Entlüftungsbohrung 40 reicht von der oberen Kammer 38 in die Expansionskammer 42, wobei die Entlüftungsbohrung 40 im zweiten Gehäuseteil 16, beispielsweise einem Gehäusedeckel, angeordnet ist. Die Expansionskammer 42 ist am zweiten Gehäuseteil 16 angeordnet. Die Expansionskammer 42 kann aus mehreren Hohlräumen bestehen oder durch einen Hohlraum gebildet sein. Optional kann die Expansionskammer 42 materialgefüllt sein, um gegebenenfalls ihre akustische Wirkung weiter zu verbessern.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel schließen das zweite Gehäuseteil 16 und eine Abdeckung 20 des zweiten Gehäuseteils 16 die Expansionskammer 42 ein. Ein günstiges Volumen der Expansionskammer 40 liegt bei den genannten Durchmessern des Schaltelements 50 zwischen 10 ml und 100 ml. Die Abdeckung 20 kann an das zweite Gehäuseteil 16 angeschweißt oder geklebt sein oder mit einer Schraubverbindung, Rastverbindung oder dergleichen verbunden sein.
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Die erste Entlüftungsbohrung 40 verläuft von der zweiten Kammer 38 durch das zweite Gehäuseteil 16 in die Expansionskammer 42 am zweiten Gehäuseteil 16. In der Expansionskammer 42 ist wenigstens eine zweite Entlüftungsbohrung 44 angeordnet, die zwischen der Expansionskammer 42 und einem Außenbereich der Einheit 10 verläuft. Die zweite Entlüftungsbohrung 44 verläuft im zweiten Gehäuseteil 16. Alternativ oder zusätzlich kann eine zweite Entlüftungsbohrung 44 in der Abdeckung 20 vorgesehen sein.
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2 zeigt als Schnittdarstellung eine alternative Ausführungsform eines Ventilbauteils 100 nach der Erfindung, bei der wenigstens eine Expansionskammer 42 im ersten Gehäuseteil 14 angeordnet ist. Diese Ausführungsform ist günstig, wenn Gehäuseteile 14, 16 beispielsweise mittels Heizplattenverschweißung miteinander verbunden werden. Der grundsätzliche Aufbau des Ventilbauteils 100 stimmt weitgehend mit der Ausführungsform in 1 überein, insbesondere hinsichtlich Schaltelement 50, Kammern 36, 38, Eingang, Ausgang, Gehäuseteilen 14, 16 des Gehäuses 12, so dass zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen auf die Figurenbeschreibung der 1 verwiesen wird.
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Die Expansionskammer 42 in der Ausführungsform der 2 ist in einer Nut 48 im Gehäuse 12 ausgebildet, wobei die Nut 48 vorzugsweise koaxial zum Umfang des Schaltelements 50 angeordnet ist. Die Nut 48 ist insbesondere eine Schweißnut, die Material beim Verschweißen der beiden Gehäuseteile 14, 16 aufnimmt. Um die Expansionskammer 42 aufzunehmen zu können, ist die Schweißnut 48 entsprechend größer ausgebildet.
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Wenigstens eine erste Entlüftungsbohrung 40 verläuft vom zweiten Gehäuseteil 16 zum ersten Gehäuseteil 14, wobei Luft von der zweiten Kammer 38 in die Nut 48 mit der Expansionskammer 42 geleitet werden kann. Die wenigstens eine zweite Entlüftungsbohrung 40 verläuft im ersten Gehäuseteil 14 und durchstößt den Außenumfang der Schweißnut 48.
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Optional können die Ausführungsformen der 1 und 2 auch in Kombination vorliegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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