DE102019203904A1 - Double flap valve for a liquid filter device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Doppelklappenventil (1) für eine Flüssigfiltereinrichtung (2),- mit einer ersten Klappe (3) und einer zweiten Klappe (4), die an einem dazwischen angeordneten Lagerbolzen (5) schwenkbar gelagert sind,- mit einem Ventilsitzkörper (6), der einen ersten Ventilsitz (7) für die erste Klappe (3) und einen zweiten Ventilsitz (8) für die zweite Klappe (4) aufweist,- mit einer Federeinrichtung (11), die die erste Klappe (3) und die zweite Klappe (4) in ihren jeweilige Schließstellung gegen den jeweils zugehörigen Ventilsitz (7,8) vorspannt,- wobei das Doppelklappenventil (1) so ausgebildet ist, dass die Klappen (3,4) in geöffnetem Zustand einen Öffnungswinkel 70° ≤ α ≤ 85° aufweisen.The invention relates to a double flap valve (1) for a liquid filter device (2), - with a first flap (3) and a second flap (4), which are pivotably mounted on a bearing pin (5) arranged between them, - with a valve seat body (6) ), which has a first valve seat (7) for the first flap (3) and a second valve seat (8) for the second flap (4), - with a spring device (11) which the first flap (3) and the second The flap (4) is prestressed in its respective closed position against the associated valve seat (7, 8), - the double flap valve (1) being designed so that the flaps (3, 4) have an opening angle of 70 ° ≤ α ≤ 85 when open ° have.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelklappenventil für eine Flüssigfiltereinrichtung. Die Erfindung betrifft außerdem eine Flüssigfiltereinrichtung mit einem solchen Doppelklappenventil.The present invention relates to a double flap valve for a liquid filter device. The invention also relates to a liquid filter device with such a double flap valve.
Aus der
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Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ventilen ist jedoch, dass diese einen vergleichsweise großen Bauraum in Öffnungshöhe erfordern. Außerdem kann mit einem solchen Klappenventil immer nur eine Strömung bzw. ein Kanal gesteuert werden, wobei sich die beiden Klappen bei gleichem Druck öffnen.The disadvantage of the valves known from the prior art, however, is that they require a comparatively large installation space at the opening height. In addition, only one flow or one channel can be controlled with such a flap valve, with the two flaps opening at the same pressure.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, ein verbessertes Ventil anzugeben, welches insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet.The present invention is therefore concerned with the problem of specifying an improved valve which in particular overcomes the disadvantages known from the prior art.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Doppelklappenventil in der Art eines Schmetterlingsventils für eine Flüssigfiltereinrichtung anzugeben, wobei aufgrund der in diesem Doppelklappenventil eingesetzten beiden Klappen eine deutlich geringere Öffnungshöhe und damit ein deutlich geringerer erforderlicher Bauraum erreicht werden können. Das erfindungsgemäße Doppelklappenventil besitzt dabei eine erste Klappe und eine zweite Klappe, die an einem dazwischen angeordneten Lagerbolzen schwenkbar gelagert sind. The present invention is based on the general idea of specifying a double flap valve in the manner of a butterfly valve for a liquid filter device, with the two flaps used in this double flap valve making it possible to achieve a significantly lower opening height and thus a significantly smaller space requirement. The double flap valve according to the invention has a first flap and a second flap, which are pivotably mounted on a bearing bolt arranged between them.
Ebenfalls besitzt das erfindungsgemäße Doppelklappenventil einen Ventilsitzkörper, der einen ersten Ventilsitz für die erste Klappe und einen zweiten Ventilsitz für die zweite Klappe aufweist. Über eine Federeinrichtung wird die erste Klappe und die zweite Klappe in ihre jeweilige Schließstellung gegen den jeweils zugehörigen Ventilsitz vorgespannt. Das Doppelklappenventil ist dabei so ausgebildet, dass die Klappen in geöffnetem Zustand einen Öffnungswinkel 70° ≤ α ≤ 85° aufweisen. Versuche haben dabei gezeigt, dass insbesondere dieser Öffnungswinkelbereich einen optimalen Durchlass mit minimiertem Druckabfall und gleichzeitig minimierter Bauhöhe ermöglicht.The double flap valve according to the invention also has a valve seat body which has a first valve seat for the first flap and a second valve seat for the second flap. The first flap and the second flap are biased into their respective closed position against the respective associated valve seat via a spring device. The double flap valve is designed in such a way that the flaps have an opening angle of 70 ° α 85 ° in the open state. Tests have shown that this opening angle range in particular enables an optimal passage with a minimized pressure drop and, at the same time, a minimized overall height.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Doppelklappenventil so ausgebildet ist, dass die erste Klappe und die zweite Klappe bei unterschiedlichen Drücken und/oder Temperaturen öffnen, wodurch eine druckabhängige und/oder temperaturabhängige Durchflusssteuerung vergleichsweise einfach möglich ist. Somit ist mit einem solchen Doppelklappenventil auch die unabhängige Steuerung zweier Strömungen bzw. Kanäle möglich. Zudem wird ein größerer Querschnitt im Strömungskanal durch das Doppelklappenventil geöffnet, wodurch ein geringerer Druckverlust erzeugt wird.In an advantageous development of the invention it is provided that the double flap valve is designed so that the first flap and the second flap open at different pressures and / or temperatures, whereby a pressure-dependent and / or temperature-dependent flow control is comparatively easy. Thus, with such a double flap valve, the independent control of two flows or channels is possible. In addition, a larger cross-section in the flow channel is opened by the double flap valve, which results in a lower pressure loss.
Zweckmäßig weist die erste Klappe ein höheres Gewicht auf als die zweite Klappe. Hierdurch kann allein aufgrund des Gewichts, das heißt der Masse der jeweiligen Klappe, ein unterschiedlicher Öffnungsdruck eingestellt werden, da beispielsweise bei einem im Wesentlichen horizontalen Ventilsitz, auf welchem die Klappe von oben aufliegt, zum Öffnen der ersten Klappe ein höherer Druck vorhanden sein muss, als zum Öffnen der zweiten Klappe. Diese Ausführungsform bietet darüber hinaus den großen Vorteil, dass eine einstückige Federeinrichtung mit einer einzigen Schraubenfeder zum Vorspannen beider Klappen in ihre jeweilige Schließstellung verwendet werden kann.The first flap expediently has a higher weight than the second flap. As a result, a different opening pressure can be set solely on the basis of the weight, i.e. the mass of the respective flap, since, for example, with a substantially horizontal valve seat on which the flap rests from above, a higher pressure must be present to open the first flap, than to open the second door. This embodiment also offers the great advantage that a one-piece spring device can be used with a single coil spring to bias both flaps into their respective closed position.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die Federeinrichtung als Schraubenfeder ausgebildet und besitzt ein erstes Ende und ein zweites Ende, wobei das erste Ende die erste Klappe in ihrer Schließstellung und das zweite Ende die zweite Klappe in ihre Schließstellung vorspannt. Eine derartige Federeinrichtung kann somit vergleichsweise kostengünstig und fertigungstechnisch einfach hergestellt und zugleich vergleichsweise einfach montiert werden. Eine solche Schraubenfeder windet sich um den Lagerbolzen.In an advantageous development of the solution according to the invention, the spring device is designed as a helical spring and has a first end and a second end, the first end biasing the first flap in its closed position and the second end biasing the second flap in its closed position. Such a spring device can thus be produced in a comparatively inexpensive and simple manner in terms of production technology and at the same time be comparatively simple to assemble. Such a coil spring winds around the bearing pin.
Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Doppelklappenventils sind die erste Klappe und die zweite Klappe als Gleichteile ausgebildet. Dies bietet den großen Vorteil, dass sofern beispielsweise die Klappen als Kunststoffspritzgussteile ausgebildet sind, ein und dasselbe Kunststoffspritzgießwerkzeug zur Herstellung beider Klappen verwendet werden kann. Hierdurch lassen sich insbesondere die Herstellungskosten deutlich reduzieren.In an alternative embodiment of the double flap valve according to the invention, the first flap and the second flap are designed as identical parts. This offers the great advantage that if, for example, the flaps are designed as plastic injection molded parts, one and the same plastic injection molding tool can be used to produce both flaps. In this way, the manufacturing costs in particular can be significantly reduced.
Zweckmäßig ist die Federeinrichtung eine Schraubenfeder mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende die erste Klappe und das zweite Ende die zweite Klappe in ihre Schließstellung vorspannt. Das erste Ende kann dabei an einem ersten Angriffspunkt an der ersten Klappe und das zweite Ende an einem Angriffspunkt an der zweiten Klappe anliegen, wobei der erste Angriffspunkt weiter entfernt vom Lagerbolzen als der zweite Angriffspunkt liegt. Hierdurch können unterschiedliche Hebelwirkungen auf die jeweilige Klappe erzielt werden, so dass mit einer gemeinsamen und einstückig ausgebildeten Federeinrichtung unterschiedliche Federkräfte auf die beiden Klappen ausgeübt und damit unterschiedliche erforderliche Öffnungskräfte realisiert werden können.The spring device is expediently a helical spring with a first and a second end, the first end biasing the first flap and the second end biasing the second flap into its closed position. The first end can bear against a first point of application on the first flap and the second end can bear against a point of application on the second flap, the first point of application being further away from the bearing pin than the second point of application. In this way, different leverage effects can be achieved on the respective flap, so that different spring forces can be exerted on the two flaps with a common and integrally formed spring device and thus different required opening forces can be realized.
Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weist die Federeinrichtung eine erste Feder und eine davon entkoppelte zweite Feder auf, wobei die erste Feder die erste Klappe in ihre Schließstellung und die zweite Feder die zweite Klappe in ihre Schließstellung vorspannt. Durch eine Federeinrichtung mit zwei unterschiedlichen Federn lassen sich die beiden Klappen mit unterschiedlichen Schließkräften gegen den Ventilsitz vorspannen, wodurch auch individuell einstellbare, unterschiedliche Öffnungskräfte realisierbar sind.In an alternative embodiment of the solution according to the invention, the spring device has a first spring and a second spring decoupled therefrom, the first spring biasing the first flap into its closed position and the second spring biasing the second flap into its closed position. By means of a spring device with two different springs, the two flaps can be pretensioned against the valve seat with different closing forces, whereby individually adjustable, different opening forces can also be implemented.
Zweckmäßig sind/ist die erste und/oder die zweite Klappe als Kunststoffspritzgussteil oder aus Metall ausgebildet. Eine Ausbildung der Klappen als Kunststoffspritzgussteile bietet dabei den großen Vorteil, diese qualitativ hochwertig und zugleich kostengünstig herstellen zu können. Bei einer Ausbildung aus Metall können diese insbesondere auch in Medien eingesetzt, gegenüber welchen Kunststoff nicht beständig ist.The first and / or the second flap are / is expediently designed as a plastic injection-molded part or made of metal. A design of the flaps as plastic injection molded parts offers the great advantage of being able to produce them in a high quality and at the same time inexpensively. When made of metal, these can also be used in particular in media to which plastic is not resistant.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist der Lagerbolzen aus Metall ausgebildet und in zugehörigen Clipsöffnungen am Ventilsitzkörper eingeclipst. Hierdurch lässt sich eine vergleichsweise schnelle und einfache und damit auch kostengünstige Montage des Doppelklappenventils erreichen und zudem dessen Wartungsfreundlichkeit deutlich erhöhen, da beispielsweise bei einem Brechen der Federeinrichtung lediglich der Lagerbolzen aus den zugehörigen Clipsöffnungen entnommen und die Federeinrichtung ausgetauscht werden muss, woraufhin dann der Lagerbolzen mit den beiden Klappen und der neuen Federeinrichtung wieder einfach in die zugehörigen Clipsöffnungen am Ventilsitzkörper eingeclipst werden kann.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the bearing pin is made of metal and clipped into associated clip openings on the valve seat body. This makes it possible to achieve a comparatively quick and simple and thus also inexpensive assembly of the double flap valve and also significantly increase its ease of maintenance, since, for example, if the spring device breaks, only the bearing pin has to be removed from the associated clip openings and the spring device must be replaced, whereupon the bearing pin must be replaced the two flaps and the new spring device can simply be clipped into the associated clip openings on the valve seat body.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weisen/weist die erste Klappe und/oder die zweite Klappe einen Anschlag auf, der eine maximale Öffnungsstellung begrenzt. Über einen derartigen Anschlag kann auch ein Maximaldurchfluss durch den von der jeweiligen Klappe verschließbaren Kanal begrenzt werden. Ein derartiger Anschlag kann beispielsweise einstückig mit der zugehörigen Klappe ausgebildet sein, insbesondere sofern diese als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the first flap and / or the second flap have / has a stop which limits a maximum open position. A maximum flow through the channel that can be closed by the respective flap can also be limited via such a stop. Such a stop can, for example, be designed in one piece with the associated flap, in particular if it is designed as a plastic injection-molded part.
Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, eine Flüssigfiltereinrichtung mit einem solchen Doppelklappenventil auszustatten, wobei in diesem Fall die erste Klappe einen Durchfluss in einem ersten und die zweite Klappe den Durchfluss in einem fluidisch davon getrennten zweiten Kanal beeinflusst oder wobei die erste und die zweite Klappe einen Durchfluss in einem gemeinsamen Kanal beeinflussen. Der große Vorteil des Einsatzes des erfindungsgemäßen Doppelklappenventils in einer solchen Flüssigfiltereinrichtung ist insbesondere eine im Vergleich zu einem Einklappenventil deutlich geringere Öffnungshöhe und den Umstand, dass durch den vordefinierten Öffnungswinkel 70° ≤ α ≤ 85° ein optimaler Durchlass mit minimiertem Druckabfall und gleichzeitig minimierter Bauhöhe erreicht werden kann.The present invention is further based on the general idea of equipping a liquid filter device with such a double flap valve, in which case the first flap influences a flow in a first and the second flap influences the flow in a second channel fluidically separated therefrom, or in which the first and the second flap affect a flow in a common channel. The great advantage of using the double flap valve according to the invention in such a liquid filter device is, in particular, a significantly lower opening height than a single flap valve and the fact that the predefined opening angle 70 ° ≤ α ≤ 85 ° achieves an optimal passage with a minimized pressure drop and, at the same time, minimized overall height can be.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist die Flüssigfiltereinrichtung als Ölfilter ausgebildet. Hierdurch können ein geringerer Ölverlust und somit eine CO2 Einsparung für das gesamte System der Brennkraftmaschine erreicht werden.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the liquid filter device is designed as an oil filter. As a result, less oil loss and thus CO 2 savings can be achieved for the entire system of the internal combustion engine.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference symbols referring to the same or similar or functionally identical components.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
-
1 ein erfindungsgemäßes Doppelklappenventil für eine Flüssigfiltereinrichtung in einer geschlossenen Stellung, -
2 eine Darstellung wie in1 , jedoch bei geöffneter Stellung, -
3 ein erfindungsgemäßes Doppelklappenventil beim Einbau in eine erfindungsgemäße Flüssigfiltereinrichtung, -
4 eine Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Flüssigfiltereinrichtung im Bereich des erfindungsgemäßen Doppelklappenventils bei geschlossenem Doppelklappenventil, -
5 eine Darstellung wie in4 , jedoch bei geöffnetem Doppelklappenventil.
-
1 a double flap valve according to the invention for a liquid filter device in a closed position, -
2 a representation as in1 , but in the open position, -
3 a double flap valve according to the invention when installed in a liquid filter device according to the invention, -
4th a sectional view through the liquid filter device according to the invention in the area of the double flap valve according to the invention with the double flap valve closed, -
5 a representation as in4th , but with the double flap valve open.
Entsprechend den
Weiter kann vorgesehen sein, dass die erste Klappe
Um zu erreichen, dass die beiden Klappen
Betrachtet man die Federeinrichtung
Alternativ hierzu kann selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass die Federeinrichtung
Die beiden Klappen
Am Ventilsitzkörper
Wie den
Den
Mit dem erfindungsgemäßen Doppelklappenventil
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- CH 608086 A5 [0003]CH 608086 A5 [0003]
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