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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Absperrventil für ein Brennstoffzuführsystem für ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät sowie ein Brennstoffzuführsystem für ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät.
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Brennstoffbetriebene Fahrzeugheizgeräte werden im Allgemeinen mit Brennstoff aus dem in einem Fahrzeug vorgesehenen Tank gespeist, aus welchem auch eine Brennkraftmaschine gespeist wird. Zur Zufuhr von Brennstoff aus dem Tank zu dem Fahrzeugheizgerät ist eine Brennstoffpumpe vorgesehen, welche über eine zwischen dieser und dem Tank sich erstreckende Leitung Brennstoff aus dem Tank saugt und diesen in eine von der Brennstoffpumpe zum Fahrzeugheizgerät führende Leitung ausstößt.
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Aus der
US 5 794 657 A ist ein Absperrventil mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen konstruktiven Merkmalen bekannt. Dieses Absperrventil ist so ausgelegt, dass bei Erzeugung eines Unterdrucks im Bereich einer Ventilorgan-Aufnahmekammer das darin angeordnete Ventilorgan entgegen der Vorspannung einer auf dieses einwirkenden Vorspannfeder von seiner Schließstellung in seine Offenstellung bewegt wird.
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Aus der
DE 10 2008 057 393 A1 ist ein Rückschlagventil bekannt, bei welchem in einem Ventilgehäuse ein Ventilorgan-Aufnahmeeinsatz aus Kunststoffmaterial angeordnet ist, in welchem ein federvorgespanntes Ventilorgan geführt ist. In dem Ventilorgan-Aufnahmeeinsatz ist ein das Ventilorgan axial überbrückender erster Kanalabschnitt eines zwischen einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung gebildeten Strömungskanals vorgesehen. Im Bereich der Einlassöffnung ist der im Ventilorgan-Aufnahmeeinsatz gebildete erste Kanalabschnitt über eine Eintrittsöffnung offen. Bei in seiner Offenstellung positioniertem Ventilorgan kann durch die Einlassöffnung strömendes Medium über die Eintrittsöffnung in den ersten Kanalabschnitt und über diesen zur Auslassöffnung strömen. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Absperrventil für ein Brennstoffzuführsystem für ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät vorzusehen, welches bei baulich einfacher Ausgestaltung unabhängig von einer zwischen einem Tank und einem Fahrzeugheizgerät positionierten Brennstoffpumpe einen ungewollten Austritt von Brennstoff verhindern kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Absperrventil für ein Brennstoffzuführsystem für ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät gemäß Anspruch 1. Dieses umfasst:
- - ein Ventilgehäuse mit einem ersten Gehäuseboden, einer in Richtung einer Gehäuselängsachse diese umgebend sich erstreckenden Umfangswandung und einem in Richtung der Gehäuselängsachse in Abstand zum ersten Gehäuseboden angeordneten zweiten Gehäuseboden,
- - eine von dem ersten Gehäuseboden, der Umfangswandung und dem zweiten Gehäuseboden umgrenzte Ventilorgan-Aufnahmekammer,
- - eine zu der Ventilorgan-Aufnahmekammer hin führende Brennstoffeinlassöffnung im ersten Gehäuseboden oder in der Umfangswandung, vorzugsweise im ersten Gehäuseboden,
- - eine von der Ventilorgan-Aufnahmekammer weg führende Brennstoffauslassöffnung im zweiten Gehäuseboden oder in der Umfangswandung, vorzugsweise im zweiten Gehäuseboden,
- - ein in der Ventilorgan-Aufnahmekammer zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegbar aufgenommenes Ventilorgan, wobei das Ventilorgan auf den ersten Gehäuseboden zu in Richtung zu der Schließstellung vorgespannt ist, wobei bei in der Schließstellung positioniertem Ventilorgan das Ventilorgan die Brennstoffeinlassöffnung überdeckend bezüglich des ersten Gehäusebodens abgestützt ist und durch Erzeugung eines Unterdrucks in der Ventilorgan-Aufnahmekammer aus seiner Schließstellung in Richtung zu der Offenstellung bewegbar ist, wobei bei in der Offenstellung positioniertem Ventilorgan das Ventilorgan die Brennstoffeinlassöffnung freigibt,
- - einen bei in der Offenstellung positioniertem Ventilorgan eine Strömungsverbindung zwischen der Brennstoffeinlassöffnung und der Brennstoffauslassöffnung bereitstellenden Strömungskanal.
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Um in der Offenstellung des Ventilorgans eine Strömungsverbindung zwischen der Brennstoffeinlassöffnung und der Brennstoffauslassöffnung bereitzustellen, umfasst der Strömungskanal einen zwischen einer Außenumfangsfläche des Ventilorgans und einer Innenumfangsfläche der Umfangswandung gebildeten ersten Kanalabschnitt.
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In der Ventilorgan-Aufnahmekammer ein das Ventilorgan bewegbar aufnehmender Ventilorgan-Aufnahmeeinsatz vorgesehen. Der erste Kanalabschnitt ist wenigstens teilweise in dem Ventilorgan-Aufnahmeeinsatz bereitgestellt. Dieser Ventilorgan-Aufnahmeeinsatz kann somit als separates Bauteil hinsichtlich der beiden durch diesen bereitzustellenden Funktionen, nämlich der Führung des Ventilorgans einerseits und dem Bereitstellen des ersten Kanalabschnitts andererseits, in einfacher Weise optimiert aufgebaut werden.
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Um bei Verwendung eines derartigen Ventilorgan-Aufnahmeeinsatzes eine Strömungsanbindung des ersten Kanalabschnitts an die Brennstoffeinlassöffnung bereitstellen zu können, ist in dem Ventilorgan-Aufnahmeeinsatz wenigstens eine zu dem ersten Kanalabschnitt offene Eintrittsöffnung vorgesehen, wobei bei in der Schließstellung positioniertem Ventilorgan die wenigstens eine Eintrittsöffnung von dem Ventilorgan überdeckt ist und bei in der Offenstellung positioniertem Ventilorgan die wenigstens eine Eintrittsöffnung wenigstens teilweise nicht von dem Ventilorgan überdeckt ist. Hierzu kann beispielsweise die wenigstens eine Eintrittsöffnung in Abstand zum ersten Gehäuseboden angeordnet sein.
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Das erfindungsgemäß aufgebaute Absperrventil ist als von einer Brennstoffpumpe unabhängig ausgebildete und an beliebiger Position in ein Leitungssystem integrierbare Einheit ausgebildet. Das Absperrventil bzw. dessen Ventilorgan ist grundsätzlich in seine Schließstellung vorgespannt, so dass bei deaktivierter Brennstoffpumpe das Absperrventil den Austritt von Brennstoff aus dem Tank bzw. einem stromaufwärts bezüglich des Absperrventils positionierten Leitungsbereich verhindert. Im Betrieb der Brennstoffpumpe generiert diese aufgrund des Saugeffekts einen Unterdruck, durch welchen das Ventilorgan entgegen der dieses in Richtung Schließstellung beaufschlagenden Vorspannung aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegt wird und somit eine Strömungsverbindung zwischen dem Tank und der Brennstoffpumpe herstellt bzw. den Austritt von Brennstoff aus dem Absperrventil in Richtung zur Brennstoffpumpe und über diese zum Fahrzeugheizgerät ermöglicht.
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Bei einer baulich besonders einfach zu realisierenden Ausgestaltungsform kann das Ventilorgan dadurch nach Art eines Kolbens wirksam sein, dass das Ventilorgan in der Ventilorgan-Aufnahmekammer zwischen der Schließstellung und der Offenstellung in Richtung der Gehäuselängsachse verschiebbar aufgenommen ist und durch wenigstens ein am Ventilorgan und am zweiten Gehäuseboden sich abstützendes Vorspannorgan in seine Schließstellung vorgespannt ist.
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Um bei kompakter Ausgestaltung des Absperrventils eine ausreichende Bewegung des Ventilorgans zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass am Ventilorgan eine erste Vorspannorgan-Aufnahmeaussparung vorgesehen ist, oder/und dass am zweiten Gehäuseboden eine zweite Vorspannorgan-Aufnahmeaussparung vorgesehen ist. Bei der Bewegung des Absperrventils in Richtung Offenstellung kann das wenigstens eine Vorspannorgan in zumindest eine dieser Vorspannorgan-Aufnahmeaussparungen verstärkt eintauchen. Dabei kann beispielsweise die Brennstoffauslassöffnung im zweiten Gehäuseboden zu der zweiten Vorspannorgan-Aufnahmeaussparung offen sein.
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Eine Anbindung des im Ventilorgan-Aufnahmeansatz bereitgestellten ersten Kanalabschnitts auch an die Brennstoffauslassöffnung kann in einfacher Weise dadurch bereitgestellt werden, dass in dem Ventilorgan-Aufnahmeeinsatz in axialem Abstand zu der wenigstens einen Eintrittsöffnung wenigstens eine zu dem ersten Kanalabschnitt offene Austrittsöffnung vorgesehen ist, wobei bei in der Offenstellung positioniertem Ventilorgan die wenigstens eine Austrittsöffnung wenigstens teilweise nicht von dem Ventilorgan überdeckt ist.
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Um unabhängig von der Positionierung des Ventilorgans zu gewährleisten, dass ein Austritt des das Absperrventil durchströmenden Brennstoffs möglich ist, wird vorgeschlagen, dass der Strömungskanal einen wenigstens teilweise in dem Ventilorgan ausgebildeten zweiten Kanalabschnitt umfasst. Beispielsweise kann der zweite Kanalabschnitt zu der ersten Vorspannorgan-Aufnahmeaussparung offen sein.
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Ein gegen den ungewollten Austritt von Brennstoff zuverlässiger Abschluss der Brennstoffeinlassöffnung bei in der Schließstellung positioniertem Ventilorgan kann dadurch gewährleistet werden, dass die Brennstoffeinlassöffnung am ersten Gehäuseboden vorgesehen ist, und dass an einer dem ersten Gehäuseboden zugewandten Stirnseite des Ventilorgans ein in der Schließstellung des Ventilorgans die Brennstoffeinlassöffnung überdeckendes Dichtelement vorgesehen ist.
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Zum einfachen Integrieren des Absperrventils in ein Brennstoffzuführsystem kann am ersten Gehäuseboden ein Einlassstutzen vorgesehen sein, wobei die Brennstoffeinlassöffnung sich durch den Einlassstutzen und den ersten Gehäuseboden hindurch erstreckt. Alternativ oder zusätzlich kann am zweiten Gehäuseboden ein Auslassstutzen vorgesehen sein, wobei die Brennstoffauslassöffnung sich durch den Auslassstutzen und den zweiten Gehäuseboden hindurcherstreckt.
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Da das erfindungsgemäß aufgebaute Absperrventil besonders hohen mechanischen Belastungen nicht ausgesetzt ist, wird für einen kostengünstigen und leichten Aufbau vorgeschlagen, dass der erste Gehäuseboden oder/und die Umfangswandung oder/und der zweite Gehäuseboden oder/und das Ventilorgan mit Kunststoffmaterial aufgebaut ist. Wird der vorangehend angesprochene Ventilorgan-Aufnahmeeinsatz verwendet, kann dieser gleichermaßen mit Kunststoffmaterial aufgebaut sein.
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Um auch mit vergleichsweise geringem Unterdruck in der Ventilorgan-Aufnahmekammer eine Bewegung des Ventilorgans aus der Schließstellung in Richtung zur Offenstellung bewirken zu können, wird vorgeschlagen, dass eine Querschnittsfläche der Brennstoffeinlassöffnung kleiner ist, als eine einem Unterdruck in der Ventilorgan-Aufnahmekammer ausgesetzte effektive Saug-Wirkfläche des Ventilorgans. Ein in einem Tank möglicherweise vorhandener Überdruck kann somit nur über eine vergleichsweise kleine Querschnittsfläche auf das Ventilorgan einwirken, so dass eine entsprechend geringe Vorspannkraft ausreicht, um das Ventilorgan in seine Schließstellung vorgespannt zu halten. Auch bei in einem Tank dann nicht vorhandenem Überdruck reicht der durch die Saugwirkung einer Brennstoffpumpe generierte Unterdruck aus, um das Ventilorgan gegen die Vorspannwirkung aus der Schließstellung in die Offenstellung zu bewegen.
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Die Erfindung betrifft ferner Brennstoffzuführsystem für ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät gemäß Anspruch 13. Dieses Brennstoffzuführsystem umfasst eine Brennstoffpumpe, einen Brennstofftank und ein erfindungsgemäß aufgebautes Absperrventil stromaufwärts bezüglich der Brennstoffpumpe.
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Wenn ein derartiges Absperrventil im Brennstofftank angeordnet ist, kann beispielsweise im Falle eines Unfalls bei Abreißen einer vom Brennstofftank zu einer Brennstoffpumpe führenden Leitung gewährleistet werden, dass im Wesentlichen kein Brennstoff aus dem Tank über eine dann offene Leitung oder Leitungsanschlussöffnung austreten kann.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
- 1 eine Längsschnittansicht eines Absperrventils für ein Brennstoffzuführsystem für ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät;
- 2 eine Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Ausgestaltungsart eines Absperrventils für ein Brennstoffzuführsystem für ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät;
- 3 eine prinzipartige Darstellung eines Brennstoffzuführsystems für ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät.
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Die 1 zeigt im Längsschnitt, geschnitten längs einer Gehäuselängsachse A, eine erste Ausgestaltungsform eines Absperrventils 10. Dieses Absperrventil 10 kann in nachfolgend noch beschriebener Art und Weise in ein Brennstoffzuführsystem für ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät integriert werden.
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Das Absperrventil 10 umfasst ein allgemein mit 12 bezeichnetes Ventilgehäuse, das im Wesentlichen mit drei Bauteilen aufgebaut ist. Dies ist zum einen ein erster Gehäuseboden 14, an welchem beispielsweise als integraler Bestandteil ein Einlassstutzen 16 vorgesehen ist. Durch diesen Einlassstutzen 16 und den Gehäuseboden 14 hindurch führt eine beispielsweise zur Gehäuselängsachse A koaxial angeordnete Brennstoffeinlassöffnung 18. An einen radial äußeren Bereich des ersten Gehäusebodens 14 ist eine beispielsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildete Umfangswandung 20 in einem ihrer axialen Endbereiche angeschlossen. An den anderen axialen Endbereich der Umfangswandung 20 schließt ein zweiter Gehäuseboden 22 an. Beispielsweise integral mit dem zweiten Gehäuseboden 22 ist ein Auslassstutzen 24 ausgebildet. Eine Brennstoffauslassöffnung 26, welche zur Gehäuselängsachse A koaxial angeordnet sein kann, durchsetzt den Auslassstutzen 24 und den zweiten Gehäuseboden 22 und ist somit, ebenso wie die Brennstoffeinlassöffnung 18, zu einer in dem Ventilgehäuse 12 ausgebildeten und durch die beiden Gehäuseböden 14, 22 sowie auch die Umfangswandung 20 umgrenzten Ventilorgan-Aufnahmekammer 28 offen.
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In der Ventilorgan-Aufnahmekammer 28 ist ein im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel als in Richtung der Gehäuselängsachse A bewegbarer Kolben ausgebildetes Ventilorgan 30 aufgenommen. An einer dem ersten Gehäuseboden 14 zugewandten Stirnseite 32 ist an dem Ventilorgan 30 ein die Stirnseite 32 beispielsweise vollständig überdeckendes und mit Elastomermaterial aufgebautes Dichtelement 34 angeordnet. In 1 ist das Ventilorgan 30 in seiner Schließstellung dargestellt, in welcher dieses über das Dichtelement 34 an dem ersten Gehäuseboden 14 abgestützt ist und somit die Brennstoffeinlassöffnung 18 vollständig überdeckt. In diesem Zustand ist die Brennstoffeinlassöffnung 18 durch das Dichtelement 34 gegen den Austritt von Brennstoff dicht abgeschlossen.
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An seiner dem zweiten Gehäuseboden 22 zugewandten Seite weist das Ventilorgan 30 beispielsweise koaxial zur Gehäuselängsachse A eine zu einer Stirnseite 36 des Ventilorgans 30 offene erste Vorspannorgan-Aufnahmeaussparung 38 auf. Der ersten Vorspannorgan-Aufnahmeaussparung 38 axial gegenüberliegend ist im zweiten Gehäuseboden 22 eine zweite Vorspannorgan-Aufnahmeaussparung 40 ausgebildet. Auch diese liegt vorzugsweise zur Gehäuselängsachse A koaxial, so dass die Brennstoffauslassöffnung 26 in die zweite Vorspannorgan-Aufnahmeaussparung 40 einmündet und über diese zur Ventilorgan-Aufnahmekammer 28 offen ist.
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Ein beispielsweise als Schraubendruckfeder ausgebildetes und in 1 nur symbolhaft dargestelltes Vorspannorgan 42 ist mit seinen beiden Endbereichen in die Vorspannorgan-Aufnahmeaussparungen 38, 40 eingreifend bzw. am Ventilorgan 30 sowie auch dem zweiten Gehäuseboden 22 sich abstützend vorgesehen. Durch das unter Vorspannung, also komprimiert eingebaute Vorspannorgan 42 ist das Ventilorgan 30 in seine Schließstellung vorgespannt, so dass es in dem in 1 dargestellten Zustand die Brennstoffeinlassöffnung 18 gegen den Austritt von Brennstoff in Richtung zur Ventilorgan-Aufnahmekammer 28 zuverlässig abschließt.
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Durch einen in der Ventilorgan-Aufnahmekammer 28 aufgrund einer Saugwirkung einer an den Auslassstutzen 24 angeschlossenen Brennstoffpumpe generierten Unterdruck wird das Ventilorgan 30 entgegen der Vorspannwirkung des Vorspannorgans 42 in Richtung der Gehäuselängsachse A aus der in 1 dargestellten Schließstellung herausbewegt. Dabei kann das Ventilorgan 30 so weit axial verschoben werden, bis es mit seiner Stirnseite 36 am zweiten Gehäuseboden 22 ansteht. Das Vorspannorgan 42 ist in diesem Zustand vollständig in den beiden Vorspannorgan-Aufnahmeaussparungen 38, 40 aufgenommen.
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Um insbesondere bei aus der Schließstellung heraus bewegtem Ventilorgan 30 eine Strömungsverbindung zwischen der Brennstoffeinlassöffnung 18 und der Brennstoffauslassöffnung 26 bereitstellen zu können, ist ein allgemein mit 44 bezeichneter Strömungskanal vorgesehen. Dieser umfasst einen im Wesentlichen in Richtung der Gehäuselängsachse A sich erstreckenden ersten Kanalabschnitt 46. Der erste Kanalabschnitt 46 ist zwischen einer Innenumfangsfläche 48 der Umfangswandung 20 und einer Außenumfangsfläche 50 des Ventilorgans 30 gebildet. In dem in 1 dargestellten Ausgestaltungsbeispiel ist der erste Kanalabschnitt 46 durch die Innenumfangsfläche 48 der Umfangswandung 20 und die Außenumfangsfläche 50 des Ventilorgans 30 begrenzt. Dieser erste Kanalabschnitt 46 kann beispielsweise dadurch bereitgestellt werden, dass die Umfangswandung 20 einerseits und das Ventilorgan 30 andererseits mit unterschiedlichen Innen- bzw. Außen-Querschnittsgeometrien bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Umfangswandung 20 mit kreisrunder Innen-Querschnittsgeometrie bereitgestellt sein, während das Ventilorgan 30 mit mehreckiger, beispielsweise viereckiger, insbesondere quadratischer, Außen-Querschnittsgeometrie bereitgestellt wird. Dabei kann das Ventilorgan 30 so dimensioniert sein, dass es nur in Eckbereichen dieser Querschnittsgeometrie an der Innenumfangsfläche 48 anliegt und somit bei seiner Bewegung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung durch die Umfangswandung 20 geführt bzw. radial gehalten ist. In zwischen diesen Eckbereichen liegenden Abschnitten weist das Ventilorgan 30 mit seiner Außenumfangsfläche 50 einen radialen Abstand zur Innenumfangsfläche 48 der Umfangswandung 20 auf, wodurch der erste Kanalabschnitt 46 mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteil liegenden Bereichen bereitgestellt ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass auch andere Querschnittsgeometrien der Umfangswandung 20 und des Ventilorgans 20 möglich sind, so könnte beispielsweise die Umfangswandung 20 mit mehreckiger Querschnittsgeometrie bereitgestellt sein, während das Ventilorgan 30 beispielsweise mit runder, insbesondere kreisrunder, Querschnittsgeometrie bereitgestellt sein könnte.
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Bei aus der Schließstellung heraus bewegtem und somit die Brennstoffeinlassöffnung 18 freigebendem Ventilorgan 30 kann flüssiger Brennstoff über die Brennstoffeinlassöffnung 18 in die Ventilorgan-Aufnahmekammer 28 eintreten und entlang der Außenumfangsfläche 50 bzw. der Innenumfangsfläche 48 in Richtung der Gehäuselängsachse auf den zweiten Gehäuseboden 22 zu strömen. Um dafür zu sorgen, dass bei derart weit vom ersten Gehäuseboden 14 weg bewegtem Ventilorgan 30, dass dieses mit seiner Stirnseite 36 am zweiten Gehäuseboden 22 anstößt, der entlang des ersten Kanalabschnitts 46 strömende Brennstoff in Richtung zur Brennstoffauslassöffnung 26 weiter strömen kann, ist am Ventilorgan 30 ein allgemein mit 52 bezeichneter zweiter Kanalabschnitt vorgesehen. Dieser kann eine Mehrzahl von zur Stirnseite 36 offenen und radial von der Außenumfangsfläche 50 bis zur ersten Vorspannorgan-Aufnahmeaussparung 38 sich erstreckenden Aussparungen 54 bereitgestellt sein. Über diese bei am zweiten Gehäuseboden 22 sich abstützendem Ventilorgan 30 durch den zweiten Gehäuseboden 22 axial abgeschlossenen Aussparungen 54 kann der Brennstoff aus dem ersten Kanalabschnitt 50 in die erste Vorspannorgan-Aufnahmeaussparung 38 und über diese in die zweite Vorspannorgan-Aufnahmeaussparung 40 und somit zur Brennstoffauslassöffnung 26 strömen. Ist das Ventilorgan 30 nicht so weit axial aus seiner Schließstellung heraus bewegt, dass es mit seiner Stirnseite 36 am zweiten Gehäuseboden 22 ansteht, umfasst der zweite Kanalabschnitt auch noch den zwischen der Stirnseite 36 und dem zweiten Gehäuseboden 22 gebildeten Volumenbereich der Ventilorgan-Aufnahmekammer 28. Alternativ oder zusätzlich können im zweiten Gehäuseboden 22 zur Ventilorgan-Aufnahmekammer 28 axial offene und radial innen in die zweite Vorspannorgan-Aufnahmeaussparung 40 einmündende Kanäle des zweiten Kanalabschnitts 52 vorgesehen sein.
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Wie bereits vorangehend ausgeführt, schließt das Ventilorgan 30 vermittels des daran vorgesehenen Dichtelements aufgrund der Vorspannwirkung des Vorspannorgans 42 die Brennstoffeinlassöffnung 18 grundsätzlich ab. Dabei ist das Vorspannorgan 42 derart ausgelegt, dass es auch bei den in einem Brennstofftank in einem Fahrzeug maximal zu erwartenden Drücken von 400 bis 500 mbar über dem Umgebungsdruck ein Abheben des Ventilorgans 30 vom ersten Gehäuseboden 14 verhindert. Da die Brennstoffeinlassöffnung 18 eine vergleichsweise kleine Querschnittsfläche aufweist, ist hierzu eine ebenfalls vergleichsweise kleine Vorspannkraft des Vorspannorgans 42 erforderlich.
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In einem Verbrennungsbetrieb eines Fahrzeugheizgeräts wird bei dann aktivierter Brennstoffpumpe, die beispielsweise als intermittierend arbeitende Dosierpumpe ausgebildet sein kann, ein Unterdruck in der Ventilorgan-Aufnahmekammer 28 erzeugt. Dieser Unterdruck wirkt zur Erzeugung einer das Ventilorgan 30 axial beaufschlagenden Kraft auf alle axial orientierten Oberflächenbereiche des Ventilorgans 30. Im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel ist dies die ganze in der 1 nach rechts orientierte Querschnittsfläche des Ventilorgans 30, da das Ventilorgan 30 an seiner Stirnseite 32 durch das Dichtelement 34 über den gesamten Querschnitt überdeckt ist. Durch den vermittels der Brennstoffpumpe generierten Unterdruck nimmt die das Ventilorgan 30 in Richtung seiner Schließstellung beaufschlagende Kraftwirkung ab, so dass das Ventilorgan 30 mit seinem Dichtungselement 34 vom ersten Gehäuseboden 14 abhebt und damit die Brennstoffeinlassöffnung 18 freigibt. Es kann dann Brennstoff über den Strömungskanal 44 von der Brennstoffeinlassöffnung 18 zur Brennstoffauslassöffnung 26 strömen. Ist eine derartige Brennstoffpumpe als Dosierpumpe mit einem in einem intermittierenden Pumpbetrieb fördernden Pumpenkolben ausgebildet, so wird der Unterdruck entsprechend intermittierend erzeugt und das Ventilorgan 30 entsprechend intermittierend zwischen seiner Schließstellung und seiner die Brennstoffeinlassöffnung 18 freigebenden Offenstellung bewegt.
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Um dabei die erforderlichen, das Ventilorgan 30 in beiden Richtungen beaufschlagenden Kräfte bereitstellen zu können, kann ein Einfluss auf die Querschnittsgröße der Brennstoffeinlassöffnung bzw. auch die Querschnittsgröße des Ventilorgans 30 bzw. dessen effektiver Saug-Wirkfläche genommen werden. Selbstverständlich beeinflusst auch die durch das Vorspannorgan 42 generierte Kraft dieses Kräfteverhältnis substantiell.
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Der vorangehend mit Bezug auf die 1 beschriebene Aufbau des Absperrventils 10 ist einfach und kostengünstig herstellbar. Dabei können die beiden Gehäuseböden 14, 22, ebenso wie die Umfangswandung 20 und auch das Ventilorgan 30 als Kunststoffteile ausgeführt sein, da keines dieser Teile einer substantiellen mechanischen Belastung unterliegt. Es ist auch kein einem starken Verschleiß ausgesetztes Bauteil, wie z. B. eine Membran oder dergleichen, vorhanden, und insbesondere die das Brennstoffströmungsvolumen nach außen umgrenzenden Bauteile, also die beiden Gehäuseböden 14, 22 und auch die Umfangswandung 20 sind im vergleichsweise massiv aufgebauten Bauteile, so dass auch die Gefahr eines Ausgasens von Brennstoff nicht besteht. Da im Wesentlichen alle Bauteile mit Ausnahme der beispielsweise mit Metallmaterial aufgebauten und das Vorspannorgan 42 bereitstellenden Schraubendruckfeder mit Kunststoffmaterial aufgebaut werden können, ist das Gewicht des Absperrventils 10 vergleichsweise gering, so dass dieses auch leicht in ein Brennstoffzuführsystem integriert werden kann, ohne dass dafür wesentliche Befestigungsmaßnahmen erforderlich sind. Die Anschlussstutzen können in einfacher Weise so geformt werden, dass sie einen Anschluss an verschiedenste andere Systembereiche, wie z. B. Leitungen oder dergleichen, bereitstellen, und können auch mit anderen einen dichten Anschluss einer beispielsweise flexiblen Schlauchleitung unterstützenden Geometrien, wie z. B. einer so genannten Tannenbaumgeometrie oder dergleichen, bereitgestellt werden.
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Eine erfindungsgemäße Ausgestaltungsform eines derartigen Absperrventils ist in 2 dargestellt. Komponenten, welche hinsichtlich Aufbau bzw. Funktion den vorangehend beschriebenen Komponenten entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Bei dem in 2 dargestellten Ausgestaltungsbeispiel ist in der Ventilorgan-Aufnahmekammer 28 ein beispielsweise ebenfalls mit Kunststoffmaterial aufgebauter Ventilorgan-Aufnahmeeinsatz 56 vorgesehen. Dieser erstreckt sich vorzugsweise in Richtung der Gehäuselängsachse A über die gesamte Ventilorgan-Aufnahmekammer 28 hinweg und ist somit axial zwischen den beiden Gehäuseböden 14, 22 gehalten. Nach radial außen ist der Ventilorgan-Aufnahmeeinsatz 56 an der Umfangswandung 20 gehalten, liegt also an deren Innenumfangsfläche 48 an. Mit seiner Innenumfangsfläche 58, die eine im Wesentlichen zylindrische Geometrie bereitstellt, führt der Ventilorgan-Aufnahmeeinsatz 56 das mit seiner Außenumfangsfläche 50 an dieser Innenumfangsfläche 58 anliegende Ventilorgan 30 bei dessen Bewegung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung.
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Der Strömungskanal 44 umfasst in diesem Ausgestaltungsbeispiel einen oder mehrere im Ventilorgan-Aufnahmeeinsatz 56 im Wesentlichen in Richtung der Gehäuselängsachse A sich erstreckend ausgebildete Kanäle des ersten Kanalabschnitts 46. Der bzw. jeder dieser Kanäle des ersten Kanalabschnitts 46 ist nach radial außen durch die Innenumfangsfläche 48 der Umfangswandung 20 abgeschlossen bzw. begrenzt. Im Abstand zum ersten Gehäuseboden 14 ist in Zuordnung zu dem in 2 erkennbaren ersten Kanalabschnitt 46 eine Eintrittsöffnung 60 vorgesehen. Über diese ist der erste Kanalabschnitt 46 grundsätzlich nach radial innen offen. Ist das Ventilorgan 30 in der ein 2 auch dargestellten Schließstellung, überdeckt das Ventilorgan 30 die Eintrittsöffnung 60 und schließt damit den ersten Kanalabschnitt 46 bzw. den Strömungskanal 44 in Richtung zur Brennstoffeinlassöffnung 18 hin ab.
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Am anderen axialen Ende des ersten Kanalabschnitts 46 ist dieser über eine Austrittsöffnung 62 nach radial innen offen, so dass in diesem Bereich der erste Kanalabschnitt 46 in Strömungsverbindung mit dem zweiten Kanalabschnitt 52 steht. Dieser ist im Wesentlichen zwischen der Stirnseite 36 des Ventilorgans 30 bzw. einer oder mehreren darin gebildeten Aussparungen 54 und dem zweiten Gehäuseboden 22 bereitgestellt.
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Auch bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform ist das Ventilorgan 30 durch die Vorspannwirkung des Vorspannorgans 42 und auch den auf die in 2 nach rechts orientierte Stirnseite 32 wirkenden Umgebungsdruck in Richtung auf den ersten Gehäuseboden 14 zu vorgespannt. Wird durch eine Brennstoffpumpe ein Unterdruck erzeugt, führt dies zu einer Abnahme des druckbewirkten Kraftanteils, welcher das Beaufschlagen des Ventilorgans 30 in Richtung zu seiner Schließstellung unterstützt. Der im Bereich der Brennstoffeinlassöffnung 18 vorherrschende Brennstoffdruck, welcher zumindest dem Umgebungsdruck entspricht, kann dann eine derartige Kraft entfalten, dass das Ventilorgan 30 auch entgegen der durch das Vorspannorgan 42 generierten Vorspannkraft aus seiner Schließstellung heraus bewegt wird. Dabei gibt das Ventilorgan 30 die zunächst noch vollständig überdeckte Eintrittsöffnung 60 zumindest teilweise frei, so dass über den Strömungskanal 44 eine Strömungsverbindung zwischen der Brennstoffeinlassöffnung 18 und der Brennstoffauslassöffnung 26 entsteht.
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Man erkennt in 2, dass das Dichtelement 34 an der Stirnseite 32 des Ventilelements 30 im Wesentlichen nur in dem radialen Bereich vorgesehen ist, in welchem auch die Brennstoffeinlassöffnung 18 zur Ventilorgan-Aufnahmekammer 28 offen ist. Dies beeinträchtigt die durch die Saugwirkung einer Brennstoffpumpe generierte Kraftwirkung nicht, da in der Schließstellung die Stirnseite 32 des Ventilorgans 30 dem Unterdruck bzw. dem abnehmenden Druck in der Ventilorgan-Aufnahmekammer 28 nicht ausgesetzt ist.
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Man erkennt in 2 eine weitere bauliche Variation, welche darin liegt, dass beispielsweise die Umfangswandung 20 mit dem Gehäuseboden 22 integral ausgebildet ist. Dies könnte selbstverständlich auch beim Ausgestaltungsbeispiel der 1 der Fall sein. Auch könnte die Umfangswandung 20 mit dem ersten Gehäuseboden 14 integral ausgebildet sein oder es könnte die Umfangswandung 20 in zwei oder mehr Abschnitte unterteilt sein, von welchen einer am ersten Gehäuseboden 14 und der andere am zweiten Gehäuseboden 22 vorgesehen ist. Auch ist darauf hinzuweisen, dass hinsichtlich der Ausgestaltung des Strömungskanals 44 Variationen möglich sind, so kann dieser, wie bereits angesprochen, in dem in 2 dargestellten Ventilorgan-Aufnahmeeinsatz 56 mehrere in Umfangsrichtung verteilt liegende Kanäle umfassen, ebenso wie bei dem Ausgestaltungsbeispiel der 1. Auch ist es möglich, den ersten Kanalabschnitt 46 durch eine oder mehrere das Ventilorgan 30 durchsetzende Öffnungen bzw. Bohrungen bereitzustellen.
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Die Integration eines derartigen Absperrventils in ein Brennstoffzuführsystem für ein brennstoffbetriebenes Fahrzeugheizgerät ist in 3 dargestellt. In 3 ist in schematischer Art und Weise ein Brennstoffzuführsystem 64 dargestellt, in welches das vorangehend mit Bezug auf die 1 und 2 beschriebene Absperrventil 10 integriert sein kann. Das Brennstoffzuführsystem 64 umfasst einen Brennstofftank 66, in welchem flüssiger Brennstoff 68, beispielsweise Diesel oder Benzin, aufgenommen werden kann. Aus dem Brennstofftank 66 kann auch eine in einem Fahrzeug vorgesehene Brennkraftmaschine gespeist werden.
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An einem eine Öffnung in dem Brennstofftank 66 abschließenden Abschlusselement 70 ist eine in das Innere des Tanks 66 greifende Leitung 72 festgelegt. An diese Leitung 72 ist das Absperrventil 10 mit seinem saugseitig, also einer Brennstoffpumpe 74 zugewandt zu positionierenden Auslassstutzen 24 angebunden. Hierzu können der Auslassstutzen 24 und die Leitung 72 mit aufeinander abgestimmten Profilen ausgebildet sein, welche eine stabile Anbindung gewährleisten. Beispielsweise kann das Ventil 10 mit seinem Auslassstutzen 24 in die Leitung 72 eingeschoben bzw. eingepresst werden.
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An den Einlassstutzen 16 des Ventils 10 ist eine weitere Leitung 76 angebunden. Diese ist in einen Schwalltopf 78 eingreifend positioniert, so dass gewährleistet ist, dass auch bei im Fahrzustand sich hin und her bewegendem Brennstoff 68 die Leitung 76 immer in den Brennstoff 68 eintauchend gehalten ist.
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Im Verbrennungsbetrieb eines durch das Brennstoffzuführsystem 64 zu speisenden Fahrzeugheizgeräts fördert die Brennstoffpumpe 74, welche beispielsweise als intermittierend arbeitende Dosierpumpe ausgebildet sein kann, Brennstoff über die Leitung 76, das Absperrventil 10, die Leitung 72 aus dem Brennstofftank 66 in Richtung zu dem Fahrzeugheizgerät. Dabei wird im Förderbetrieb der Dosierpumpe im Bereich des Stutzens 24 eine Saugwirkung, also ein Unterdruck bezüglich des Umgebungsdrucks generiert, wodurch, wie vorangehend beschrieben, das Ventilorgan 30 zum Freigeben einer Strömungsverbindung verschoben wird.
