DE10257570A1 - Float valve insert for air filter housing, e.g. for automobile IC engine, has valve shaft provided with seals at both ends and magnetizable or permanent magnet retaining element - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Schwimmerventil für ein Luftfiltergehäuse.The invention relates to a float valve for a Air filter housing.
In der
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Ansaugsystem bereitzustellen, bei dem sich ein Luftmassenmesser zuverlässig betreiben lässt.It is an object of the invention To provide an intake system in which there is an air mass meter reliable operated.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.This task is the subject of independent Expectations solved. Advantageous further developments result from the respective dependent claims.
Die Erfindung sieht eine Gehäusebaugruppe vor, die insbesondere an einem Verbrennungsmotor betrieben werden kann, der einen Luftkanal aufweist. Mit dem Luftkanal steht eine Entwässerungskammer in Verbindung, in der ein erfindungsgemäßes Schwimmerventil angeordnet ist. Das Schwimmerventil hat einen ersten Ventilsitz und einen zweiten Ventilsitz sowie einen Schwimmerventileinsatz. Der Schwimmerventileinsatz gliedert sich in einen Ventilschaft, an dem ein erster Dichtabschnitt und ein zweiter Dichtabschnitt angeordnet ist. Außerdem ist im Bereich des Ventilschafts eine Auftriebskammer vorgesehen. Darüber hinaus ist erfindungsgemäß im Bereich des ersten Dichtabschnitts ein Haltebauteil zur Erzeugung einer Haltekraft im Schwimmerventileinsatz angeordnet.The invention provides a housing assembly which can be operated in particular on an internal combustion engine, which has an air duct. A drainage chamber is located in the air duct Connection in which a float valve according to the invention is arranged is. The float valve has a first valve seat and a second valve seat as well as a float valve insert. The float valve insert is structured into a valve stem on which a first sealing section and a second sealing section is arranged. Also in the area of the valve stem a buoyancy chamber is provided. In addition, according to the invention is in the area of the first sealing section, a holding component for generating a Holding force arranged in the float valve insert.
Erfindungsgemäß verschließt in einem ersten Betriebszustand der erste Dichtabschnitt den ersten Ventilsitz. In einem zweiten Betriebszustand wird der zweite Dichtabschnitt durch den zweiten Ventilsitz verschlossen.Closes according to the invention in a first operating state the first sealing section the first valve seat. In a second The second sealing section becomes operational through the second Valve seat closed.
Das Haltebauteil ist dabei als magnetisch beaufschlagbares Metallteil oder als Dauermagnet ausgebildet, so dass der Schwimmerventileinsatz über das Haltebauteil im Schwimmerventil mit einer Kraft beaufschlagt werden kann. Vorteilhafterweise wird dabei der erste Ventilsitz in einem ersten Betriebszustand durch den ersten Dichtabschnitt verschlossen, und zwar aufgrund der Wirkung der Halteeinrichtung. In einem zweiten Betriebszustand wird der zweite Ventilsitz durch den zweiten Dichtabschnitt verschlossen, und zwar insbesondere durch das Zusammenwirken der Auftriebskammer mit dem in der Entwäs serungskammer stehenden Wasser sowie durch Unterdruck im Luftkanal.The holding component is magnetic actable metal part or designed as a permanent magnet, so that the float valve insert over that Holding component in the float valve are subjected to a force can. The first valve seat is advantageously in one first operating state closed by the first sealing section, and because of the effect of the holding device. In a second The second valve seat is in the operating state by the second sealing section closed, in particular through the cooperation of Buoyancy chamber with the water in the dewatering chamber as well as by negative pressure in the air duct.
Alternativ dazu oder zusätzlich kann die Dichtfläche des zweiten Dichtabschnitts auch größer als die Dichtfläche des ersten Dichtabschnitts ausgeführt sein. Unter "Dichtfläche" wird hier insbesondere die von der Projektion der Dichtkante in Bewegungsrichtung des Schwimmerventileinsatzes umschlossene Fläche verstanden. Bei dieser Ausgestaltung kann der Luftdruck im Ansaugtrakt im Zusammenhang mit dem Wasser im Luftfiltergehäuse ebenfalls eine erfindungsgemäße Entwässerung bewirken, wenn die Vorrichtung entsprechend angepasst wird.Alternatively, or in addition the sealing surface of the second sealing section is also larger than the sealing surface of the first sealing section executed his. Under "sealing surface" here is in particular the from the projection of the sealing edge in the direction of movement of the float valve insert enclosed area Roger that. With this configuration, the air pressure in the intake tract in connection with the water in the air filter housing also a drainage according to the invention cause if the device is adjusted accordingly.
Erfindungsgemäß ist es möglich, das Haltebauteil am Schwimmerventileinsatz beispielsweise per elektrischer Spule zu beaufschlagen. Dadurch ergibt sich eine zuverlässige Wirkung der erfindungsgemäßen Schwimmerbaugruppe.According to the invention, it is possible to hold the holding component on Float valve insert, for example by means of an electrical coil apply. This results in a reliable effect of the float assembly according to the invention.
Die Entwässerungskammer und der Schwimmerventileinsatz sind dabei vorteilhafterweise so ausgebildet, dass der Schwimmerventileinsatz im wesentlichen sprungartig vom ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand übergeht, so dass eine nichtlineare Weg-Zeit-Kennlinie erreicht wird.The drainage chamber and the float valve insert are advantageously designed so that the float valve insert in essentially jumps from the first operating state to the second Operating state changes, so that a non-linear path-time characteristic is achieved.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Schwimmerventileinsatzes und der Gehäusebaugruppe wird sichergestellt, dass der Luftkanal stets nur über vorgesehene Wege mit Luft versorgt wird. Dabei kann trotzdem aus der Entwässerungskammer Wasser auf die Außenseite der Gehäusebaugruppe austreten, wobei dies vorzugsweise durch den zweiten Ventilsitz hindurch nach unten erfolgt. Somit sammelt sich in einem ersten Betriebszustand Wasser in der Entwässerungskammer an, und zwar so lange, bis der Wasserstand in der Entwässerungskammer so hoch ist, dass der Schwimmerventileinsatz aufgrund der Auftriebswirkung der Auftriebskammer vom zweiten Ventilsitz abgehoben wird. Durch den so frei gegebenen Ventilsitz läuft das Wasser aus der Entwässerungskammer auf die Außenseite der Gehäusebaugruppe ab. Aufgrund des sinkenden Wasserspiegels in der Entwässerungskammer löst sich der Schwimmerventileinsatz vom ersten Ventilsitz und geht in den zweiten Betriebszustand zurück, in dem der zweite Ventilsitz durch den zweiten Dichtabschnitt verschlossen ist. Sowohl im ersten Betriebszustand als auch im zweiten Betriebszustand kann keine Fremdluft durch den ersten Ventilsitz bzw. durch den zweiten Ventilsitz in das Innere der Gehäusebaugruppe und in den Luftkanal gelangen. Dadurch wird eine sichere Funktion des Verbrennungsmotors bereitgestellt, wobei sowohl das Zuströmen von Fremdluft als auch das Eindringen von Wasser in den Luftkanal vermieden wird.Through the training according to the invention a float valve insert and the housing assembly is ensured that the air duct always just over provided routes are supplied with air. It can still be done the drainage chamber Water to the outside the housing assembly emerge, this preferably through the second valve seat through down. So it gathers in a first Operating state water in the drainage chamber on, namely until the water level in the drainage chamber is so high that the float valve insert due to the buoyancy of the Buoyancy chamber is lifted from the second valve seat. By the thus released valve seat runs the water from the drainage chamber to the outside the housing assembly from. Due to the sinking water level in the drainage chamber dissolves the float valve insert from the first valve seat and goes into the second operating state back, in which the second valve seat is closed by the second sealing section is. Both in the first operating state and in the second operating state can no foreign air through the first valve seat or through the second valve seat in the interior of the housing assembly and in the air duct reach. This will ensure the safe functioning of the internal combustion engine provided, both the inflow of external air as well the penetration of water into the air duct is avoided.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist der erste Dichtabschnitt oder der zweite Dichtabschnitt einen Absatzbereich mit einem darauf angeordneten flexiblen Dichtbauteil auf, das insbesondere als O-Ring ausgebildet sein kann. Dadurch lässt sich eine zuverlässige Abdichtung sowohl gegen Fremdlufteintritt als auch gegen unerwünschten Wasseraustritt erreichen.In a development of the invention, the first sealing section or the second sealing section cut open a heel area with a flexible sealing component arranged thereon, which can be designed in particular as an O-ring. This means that a reliable seal can be achieved both against outside air entry and against unwanted water exit.
Schließlich kann es noch vorgesehen sein, den Ventilschaft im Bereich des ersten Dichtabschnitts oder im Bereich des zweiten Dichtabschnitts mit einem sich ü ber dem jeweiligen Dichtabschnitt hinaus erstreckenden Führungsabschnitt auszustatten. Mit einem solchen Führungsabschnitt kann der Schwimmerventileinsatz auf besonders zuverlässige Weise im Schwimmerventil geführt werden, was seine Funktion begünstigt.Finally, it can still be provided be the valve stem in the area of the first sealing section or in the area of the second sealing section with an overlap equip each sealing section extending guide section. With such a guide section can the float valve insert in a particularly reliable manner guided in the float valve become what favors its function.
Gemäß der Erfindung ist das Schwimmerventil in ein abgeteiltes Volumen des Dämpferfilterunterteils eines Verbrennungsmotors eingebaut. In diesem abgeschlossenen Volumen befindet sich oben eine große Bohrung und unten eine kleine Bohrung. Der Schwimmer des Schwimmerventileinsatzes wird so ausgelegt, dass er vertikal in den Bohrungen beweglich ist und an beiden Enden eine Dichtfläche besitzt. Die Bewegung des Schwimmerventileinsatzes muss sprunghaft erfolgen, so dass es nur zwei mögliche Positionen des Schwimmerventileinsatzes gibt. Um eine solche Sprungfunktion zu realisieren ist unten am Schwimmerventil und am Dämpferfilterunterteil ein Magnetpaar angeordnet. Die Magnetkräfte und die Größe der unteren Dichtfläche werden nun so ausgelegt, dass sich der Schwimmer erst ab einem gewissen Wasserstand von dem Magneten löst und dann sprunghaft gegen die obere Dichtfläche gedrückt wird. Die obere Dichtfläche sollte so groß sein, dass der maximale Unterdruck ca. 80 % des Schwimmergewichts tragen kann, um auch in diese Bewegungsrichtung eine Sprungfunktion zu erhalten.According to the invention, the float valve into a divided volume of the lower part of the damper filter an internal combustion engine installed. In this closed volume there is a large one at the top Hole and a small hole below. The float of the float valve insert is designed so that it can move vertically in the holes and a sealing surface at both ends has. The movement of the float valve insert must be erratic done so that there are only two possible Positions of the float valve insert there. Such a jump function can be implemented at the bottom of the float valve and the lower part of the damper filter a pair of magnets arranged. The magnetic forces and the size of the lower one sealing surface are now designed so that the swimmer will only Water level from the magnet releases and then abruptly pressed against the upper sealing surface. The top sealing surface should be so big that the maximum negative pressure can carry approx. 80% of the float weight, to get a jump function in this direction of movement.
Bei der Erfindung ergibt sich der Vorteil einer einfachen und sicheren Montage, wobei eine Lösung für alle Motorvarianten und Fahrzeugvarianten möglich ist. Die Erfindung arbeitet unabhängig von der Packagesituation.In the invention, the The advantage of simple and safe installation, being a solution for all engine variants and vehicle variants possible is. The invention works regardless of the package situation.
Es ist auch denkbar, einen Abluftschlauch mit einem Rückschlagventil am Schlauchende vorzusehen, der sich vom Luftfilterunterteil bis nach unten zu einem Subframe erstreckt, wo er befestigt wird. Die sich bildende Wassersäule wirkt gegen den Unterdruck im Inneren des Luftfiltergehäuses und ermöglicht so den Wasserablauf. Die Verlegung des Schlauches im Fahrzeug ist wegen der Packagesituation sowie aus montagetechnischen Gründen als sehr kritisch zu betrachten. Die erfindungsgemäße Lösung hat dem gegenüber den Vorteil, dass kein Schlauch mehr benötigt wird. Im übrigen ist die erfindungsgemäße Ausbildung unempfindlich gegen Schmutz, was bei dem Rückschlagventil von Nachteil ist. Darüber hinaus wird bei der Erfindung kein Schlauch mehr benötigt. Die Erfindung ist kostenneutral im Hinblick auf das Abführen von Wasser, wobei eine deutliche Reduzierung der Baugröße des Ventils erreicht werden kann.It is also conceivable to use an exhaust hose a check valve to be provided at the end of the hose, which extends from the lower part of the air filter extends down to a subframe where it is attached. The forming water column acts against the negative pressure inside the air filter housing and allows so the water drain. The hose is in the vehicle because of the package situation as well as for assembly reasons to be viewed critically. The solution according to the invention has the opposite The advantage that a hose is no longer required. For the rest is the training according to the invention insensitive to dirt, which is a disadvantage with the check valve. About that in addition, no hose is required in the invention. The Invention is cost neutral with regard to the removal of Water, whereby a significant reduction in the size of the valve is achieved can be.
Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht.The invention is in the drawing based on an embodiment illustrated in more detail.
Im Grundkörper
Im Inneren der Entwässerungskammer
Der Schwimmerventileinsatz
In
Im Betrieb verhält sich das Luftfiltergehäuse
Steigt der Wasserstand
In diesem Zustand wird der Schwimmerventileinsatz
In diesem Zustand beginnt das Wasser
aus der Entwässerungskammer
Sobald der Wasserstand
In einem weiteren, hier nicht gezeigten
Ausführungsbeispiel
wird die Erfindung ohne Einsatz eines besonderen Haltebauteils zur
Erzeugung einer Haltekraft auf den Schwimmereinsatz angewendet. Dieses
Ausführungsbeispiel
stimmt mit dem in den
Claims (9)
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