DE10334480A1

DE10334480A1 - Belüftungsventil mit einer Abdeckkappe

Info

Publication number: DE10334480A1
Application number: DE2003134480
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Ing. Hettmann; Dieter Dipl.-Ing. Kremsler
Original assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Current assignee: Andreas Stihl AG and Co KG
Priority date: 2003-07-29
Filing date: 2003-07-29
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2023-07-30
Also published as: US7191795B2; DE10334480B4; US20050022874A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Belüftungsventil für einen Kraftstoffbehälter (2) eines handgeführten Arbeitsgerätes mit einem Verbrennungsmotor. Das Ventilgehäuse (5) des Belüftungsventils (1) besteht aus einem Grundkörper (7) und einem Ventildeckel (6), zwischen denen ein Ventilteller (10) angeordnet ist. Der Ventilteller (10) steuert ein den Behälterinnenraum (16) mit der Behälteraußenseite (17) verbindenden Druckausgleichskanal. Der Ventildeckel (6) wird am Grundkörper (7) durch eine Abdeckkappe (30) festgelegt, die der Ventildeckel (6) übergreift und mit einem Befestigungsabschnitt (35) am Grundkörper (7) festgelegt ist. Um ein Lösen der Abdeckkappe vom Grundkörper sicher zu verhindern, ist vorgesehen, am Flüssigkeitsbehälter (2) einen Kragen (40) anzuordnen, in den der Befestigungsabschnitt der Abdeckkappe (30) eingreift. Der Kragen (40) überlappt das freie Ende (38) des Befestigungsabschnittes (35) über eine vorgegebene axiale Länge (L), wobei der Innendurchmesser (I) des Kragens (40) nur geringfügig größer als der Außendurchmesser (A) des freien Endes des Befestigungsabschnittes (35) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Belüftungsventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Handgeführte Arbeitsgeräte mit Verbrennungsmotoren weisen Flüssigkeitsbehälter für Betriebsstoffe wie Schmieröl oder Kraftstoff auf. Insbesondere bei einem Kraftstoffbehälter muß darauf geachtet werden, daß bei Entnahme des Kraftstoffs im Kraftstoffbehälter kein größerer Unterdruck aufgebaut wird, da dies die Gemischbildung eines vom Kraftstoffbehälter versorgten Membranvergasers nachteilig beeinträchtigt. Der Membranvergaser stellt das zum Betrieb des Verbrennungsmotors notwendige Kraftstoff/Luft-Gemisch zur Verfügung.

Aus der DE 100 12 893 A1 ist ein Belüftungsventil bekannt, dessen Ventilgehäuse aus einem Grundkörper und einem Ventildeckel zusammengesetzt ist. Zwischen dem Grundkörper und dem Ventildeckel ist ein Ventilglied in Form eines Ventiltellers angeordnet, das einen den Behälterinnenraum mit der Behälteraußenseite verbindenden Druckausgleichskanal steuert.

Die Konstruktion ist derart vorgesehen, daß das Ventilgehäuse durch eine Abdeckkappe zusammengehalten ist, welche den Ventildeckel übergreift und mit einem Befestigungsabschnitt am Grundkörper festgelegt ist.

Dieses bekannte Belüftungsventil hat sich in der Praxis bewährt und gewährleistet über viele Betriebsstunden einen Druckausgleich im Kraftstoffbehälter, ohne daß bei Überdruck die Gefahr eines Kraftstoffaustrittes besteht. Bei unsachgemäßer Benutzung und grobem Arbeitseinsatz können jedoch Kräfte auf die Abdeckkappe einwirken, die zu einem Absprengen der Abdeckkappe vom Grundkörper des Ventilgehäuses führen können. Das Belüftungsventil ist dann funktionslos; der Betrieb mit dem Arbeitsgerät muß eingestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Sicherung für das Belüftungsventil zu schaffen, welches auch bei unsachgemäßer Benutzung eines Arbeitsgerätes und grobem Praxiseinsatz ein Absprengen der Abdeckkappe weitgehend verhindert.

Die Aufgabe wird nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Abdeckkappe greift in einen Kragen ein, der am Flüssigkeitsbehälter angeordnet ist und das freie Ende des Befestigungsabschnittes über eine vorgebbare axiale Länge überlappt. Dabei ist der Innendurchmesser des Kragens nur geringfügig größer als der Außendurchmesser des freien Endes des Befestigungsabschnittes ausgebildet, so daß die Wand des Kragens als Sicherung des Befestigungsabschnittes wirken kann. Auf die Abdeckkappe wirkende Kräfte führen zwar zur Lösemomenten, jedoch kann der Befestigungsabschnitt nicht vom Grundkörper abrutschen, da ein seitliches Ausweichen durch die Innenwand des Kragens unterbunden wird.

Der Kragen ist vorteilhaft einteilig mit dem Flüssigkeitsbehälter ausgebildet, so daß auftretende mechanische Kräfte in die Behälterwand abgeleitet werden. Dabei liegt das freie Ende des Befestigungsabschnittes bevorzugt an der Innenwand des Kragens an, z. B. nach Art einer Passung, wodurch ein seitliches Ausweichen des Befestigungsabschnittes sicher vermieden ist.

Das freie Ende des Befestigungsabschnittes wird am Grundkörper verrastet, wobei die Verrastung aus einer inneren Rastrippe besteht, die in eine Rastnut des anderen Körpers eingreift. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine innere Rastrippe am freien Ende des Befestigungsabschnittes vorgesehen, während am Grundkörper eine äußere Rastnut ausgebildet ist.

Zweckmäßig wird die vorgegebene axiale Länge, mit der der Kragen den Befestigungsabschnitt übergreift, etwa derart ausgelegt, daß der Kragen jenseits der Verrastung endet. Vorzugsweise erstreckt sich die überlappende axiale Länge etwa über die gesamte axiale Höhe des Befestigungsabschnittes.

Der Kragen kann die Montageöffnung für das Belüftungsventil in der Behälterwand etwa konzentrisch umgeben, wobei zwischen dem Kragen und der Montageöffnung eine Stufe in Höhe der Behälterwand ausgebildet ist. Auf dieser Stufe liegt vorzugsweise der Grundkörper des Ventils mit einem Ringabsatz auf. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, den Befestigungsabschnitt der Abdeckkappe an dem Ringabsatz des Grundkörpers festzulegen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der nachfolgend ein im einzelnen beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:

1 einen Schnitt durch ein in einer Behälterwand montiertes Belüftungsventil,

2 in vergrößerter Darstellung die Einzelheit X in 1.

In 1 ist im Querschnitt ein Belüftungsventil 1 für einen Flüssigkeitsbehälter 2 gezeigt, der im Ausführungsbeispiel als Kraftstoffbehälter ausgeführt ist, aber auch ein Behälter für Schmieröl, Kettenöl oder dergleichen sein kann. In der Behälterwand 3 des Flüssigkeitsbehälters 2 ist eine Montageöffnung 4 für das Belüftungsventil 1 vorgesehen.

Das Belüftungsventil 1 ist in einem Ventilgehäuse 5 angeordnet, das sich aus einem Ventildeckel 6 und einem Grundkörper 7 zusammensetzt. Zwischen dem Ventildeckel 6 und dem Grundkörper 7 ist ein Hohlraum 8 ausgebildet, in dem ein Ventilteller 10 angeordnet ist. Der Ventildeckel 6 weist auf der dem Hohlraum 8 zugewandten Seite vorzugsweise mittig ein Sackloch 9 auf, welches konzentrisch von einem kreisförmigen Dichtsitz 11 umgeben ist. Der Ventilteller 10 ist durch eine Schraubenfeder 12 mit einer vorgegebenen und Kraft gegen den Dichtsitz 11 gedrückt. Zwischen dem Grundkörper 7 und dem Ventildeckel 6 sowie zwischen dem Ventilteller 10 und dem Dichtsitz 11 ist eine Membran 13 angeordnet, die vorteilhaft aus einer Kunststoffolie besteht und eine mittige Membranöffnung 14 im Bereich des Sackloches 9 aufweist. Durch den Anpressdruck des Ventiltellers 10 liegt die Membran 13 dichtend am Dichtsitz 11 an.

Das Belüftungsventil 1 weist einen Druckausgleichskanal 15 auf, der den Behälterinnenraum 16 mit der Behälteraußenseite 17 verbindet. Der Druckausgleichskanal 15 besteht aus einer mittig im Ventilteller 10 angeordneten Bohrung 18, dem Sackloch 9, zumindest einen im Ventildeckel 6 etwa konzentrisch um den Dichtsitz 11 eingearbeiteten Ringraum 19 und vorzugsweise mehreren im Bereich des Ringraums 19 den Ventildeckel 6 durchquerenden Deckelbohrungen 20 mit äußeren Mündungen 21. Über den Ventildeckel 6 ist eine Abdeckkappe 30 gestülpt, in der Belüftungsöffnungen 31 vorgesehen sind.

In der gezeigten Darstellung ist der Druckausgleichskanal 15 durch die am Dichtsitz 11 anliegende Membran 13 zwischen dem Sackloch 9 und dem Ringraum 19 gesperrt. Bei einem Unterdruck im Behälterinnenraum 16 gegenüber der Behälteraußenseite 17, der beispielsweise durch Entnahme von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter 2 auftreten kann, legt sich die elastische Membran 13 an den Ventilteller 10 an. Dadurch wirkt die Druckdifferenz auf die gesamte, radial außerhalb des Dichtsitzes 11 liegende Fläche des Ventiltellers 10. Schon eine geringe Druckdifferenz reicht zur Überwindung der Druckkraft der Schraubenfeder 12 aus, um die Membran 13 zusammen mit dem Ventilteller 10 vom Dichtsitz 11 abzuheben. Dadurch ist der Druckausgleichs kanal 15 geöffnet und es kann Luft durch die Belüftungsöffnungen 31 in der Abdeckkappe, die Deckelbohrungen 20, den Ringraum 19, die Membranöffnung 14 und die Bohrung 18 in den Behälterinnenraum 16 strömen.

Der im Bereich des Ventiltellers 10 zylindrisch ausgebildete Grundkörper 7 weist einen einteilig angeformten, axial sich in Richtung des Behälterinnenraumes 16 erstreckenden Anschlußstutzen 22 auf, der im montierten Zustand in der Montageöffnung 4 des Behälters 2 gehalten ist. Eine umlaufende äußere Rastkante 23 am Anschlußstutzen 22 hintergreift die Behälterwand 3 auf der Behälterinnenseite und fixiert so das Belüftungsventil 1 formschlüssig in der Montageöffnung 4 am Flüssigkeitsbehälter 2. Als Montagehilfe weist der Anschlußstutzen 22 im Bereich der Rastkante 23 einen Schlitz 24 auf, wodurch der Anschlußstutzen 22 im Bereich der Rastkante 23 elastisch federnd ist und durch die Montageöffnung 4 hindurchgeführt werden kann. Zur Abdichtung des Belüftungsventils 1 ist zwischen dem Anschlußstutzen 22 und der Montageöffnung 4 ein O-Ring 25 angeordnet.

Zum Schutz des Druckausgleichskanals 15 und insbesondere des Dichtsitzes 11 vor Verschmutzung durch Staubpartikel oder dgl. ist in einem Filterraum 32 zwischen der Abdeckkappe 30 und dem Ventildeckel 6 ein Luftfilter 33 vorgesehen. Der Luftfilter 33 kann ein Papier- oder Vliesfilter sein und ist im gezeigten Ausführungsbeispiel vorteilhaft als Filterschaumblock ausgebildet.

Die Abdeckkappe 30 ist etwa zylindrisch ausgebildet, wobei der Filterschaumblock in einem innenseitigen, zylindrisch ausgebildeten Haltesitz 34 angeordnet ist. Im äußeren Bereich weist die Abdeckkappe 30 einen Befestigungsabsatz 35 auf, der mit einem größeren Radius als der zentrale Bereich der Abdeckkappe 30 ausgebildet ist. Im montierten Zustand übergreift der Befestigungsabsatz 35 den Ventildeckel 6 und ist mit einer innenseitigen, umlaufend angeordneten Rastrippe 36 am Grundkörper 7 des Ventilgehäuses 5 formschlüssig gehalten. Die Rastrippe 36 Abdeckkappe 6 liegt dazu in einer äußeren, im Umfang ausgebildeten Rastnut 37 des Grundkörpers 7 und fixiert zugleich den Ventildeckel 6 auf dem Grundkörper 7, so daß die einzelnen Bauteile des Belüftungsventils 1 relativ zueinander gehalten sind. Die formschlüssige Verbindung der Abdeckkappe 6 auf dem Grundkörper 7 kann vorteilhaft auch durch ein Gewinde, einen Bajonettverschluß oder dergleichen Verbindung hergestellt sein; im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Verbindung als bei der Montage einrastende Schnappverbindung ausgeführt. Zur Vereinfachung der Montage ist die Rastrippe 36 angeschrägt und besteht vorteilhaft aus mehreren über den Umfang verteilten Rastnasen, die zusammen eine weitgehend umlaufende Rastrippe bilden können. Im Umfang des Befestigungsabschnittes 35 können axiale Schlitze eingebracht sein, um die Flexibilität zu erhöhen und eine zusätzliche Belüftung zu ermöglichen.

Die Abdeckkappe 6 ist vorteilhaft einteilig aus Kunststoff insbesondere Polyacetal oder POM spritzgegossen. Eine zu ihrer Hochachse rotationssymmetrische Ausbildung ist vorteilhaft.

Der Flüssigkeitsbehälter 2 ist mit einem Kragen 40 versehen, der vorzugsweise einteilig mit der Wand 3 des Flüssigkeitsbehälters 2 ausgebildet ist und die Montageöffnung 4 in der Behälterwand 3 zweckmäßig etwa konzentrisch umgibt. Zwischen dem Fuß des Kragens 40 und der Montageöffnung 4 ist auf der Behälterwand 3 eine Stufe 42 ausgebildet, die an ihrem inneren Rand zur Montageöffnung 4 mit einer Fase 27 versehen ist. Diese dient zum leichteren Einfädeln des Anschlußstutzens 22.

Der Grundkörper 7 des Ventilgehäuses 5 liegt mit einem Ringabsatz 26 auf der Stufe 42 auf und bestimmt die Lage des Ventilgehäuses 5 in der Behälterwand 3. Der Befestigungsabschnitt 35 ist im Bereich des Ringabsatzes 26 mit dem Grundkörper 7 verbunden, im Ausführungsbeispiel verrastet. Hierzu ist im Außenumfang des Ringabsatzes 26 die Rastnut 37 vorgesehen, während der Befestigungsabsatz 35 im Bereich des freien Endes 38 die innere Rastrippe 36 aufweist. Wie in der vergrößerten Darstellung nach 2 gezeigt, liegt die Rastrippe 36 in der Rastnut 37, wobei der Ventildeckel 6 von der Abdeckkappe 30 fest auf den Grundkörper 7 gedrückt wird. Die Abdeckkappe 30 bzw. der Befestigungsabschnitt 35 verschließt so das Ventilgehäuse 5 formschlüssig, wobei die Membran 13 mit ihrem Randbereich zwischen dem Ringabsatz 26 und der Ventildeckel 6 dichtend gehalten ist.

Der Kragen 40 erstreckt sich in Längsrichtung des Ventilgehäuses 5 über eine Höhe K, die im gezeigten Ausführungsbeispiel größer als die axiale Höhe B des Befestigungsabschnittes 35 ist. Wie aus 1 zu ersehen, überlappt der Kragen 40 über die Höhe L den Befestigungsabschnitt 35, so daß insbesondere die Verrastung (Einzelheit X – 2 –) innerhalb des Kragens 40 liegt. Dabei kann die Verrastung wie im gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer Umfangsnut im Grundkörper 7 und einer Rastrippe am Befestigungsabschnitt 35 ausgebildet sein, oder aber in einer entsprechend vertauschten Anordnung vorgesehen sein, nämlich mit einer inneren Umfangsnut im Befestigungsabschnitt 35 und einer äußeren Rastrippe bzw. äußeren Rast nasen am Grundkörper 7. Wesentlich ist, daß das freie Ende 38 des Befestigungsabschnittes 35 innerhalb des Kragens 40 liegt, damit das freie Ende 38 vom Kragen 40 nach Art einer äußeren Fassung umgeben ist. Dadurch wird gewährleistet, daß auch bei auf die Abdeckkappe 30 wirkenden Kräften ein elastisches Verformen im Bereich des freien Endes 38 weitgehend ausgeschlossen ist, so daß ein Lösen der Verrastung oder jeder anderen Befestigung zwischen dem Grundkörper 7 und dem freien Ende 38 des Befestigungsabschnittes 35 sicher verhindert ist.

Der Innendurchmesser I des Kragens 40 ist so vorgesehen, daß er geringfügig größer als der Außendurchmesser A des Befestigungsabschnittes 35 ist. Dadurch liegt das freie Ende 38 des Befestigungsabschnittes 35 an der Innenwand 41 des Kragens 40 an, wodurch die Verbindung zwischen dem freien Ende 38 und dem Grundkörper 7 des Ventilgehäuses 5 formschlüssig gesichert ist. Ein radiales Ausweichen des freien Endes 38 des Befestigungsabschnittes 35 ist formschlüssig unterbunden. Bevorzugt ist das freie Ende 38 des Befestigungsabschnittes derart vorgesehen, daß es etwa als Passung in den Kragen 40 eingreift. Um die Montage einer derartigen Passung zu vereinfachen, ist vorgesehen, den Innenrand am freien Ende des Kragens mit einer Fase 28 zu versehen.

Erstreckt sich der Kragen 40 etwa über die gesamte Höhe B des Befestigungsabschnittes 35 so ist es ausreichend, daß im Bereich der überlappenden Höhe L eine Anlage lediglich im Bereich des freien Endes 38 des Befestigungsabschnittes 35 vorgesehen wird, während im übrigen Bereich die Außenwand des Befestigungsabschnittes 35 mit einem geringen Abstand zur Innenwand 41 des Kragens 40 liegen kann.

In Ausgestaltung der Erfindung ist im Anschlußstutzen 22 ein Dämpfe zurückhaltender Filter 39 angeordnet, der den Druckausgleichskanal 15 abschirmt. Als Kraftstoffdämpfe zurückhaltendes Filter 39 kann ein Sinterkunststoff oder dgl. Material verwendet werden. Ein derartiger Filter 39 wird als formstabiler Körper in den Anschlußstutzen 22 etwa paßgenau eingeschoben und durch Rastnasen 29 in seiner Lage im Anschlußstutzen 22 gesichert.

Claims

Belüftungsventil für einen Flüssigkeitsbehälter (2), insbesondere für einen Kraftstoffbehälter eines von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Arbeitsgerätes wie einer Motorkettensäge, ein Trennschleifer, ein Freischneidegerät oder dergleichen, mit einem aus einem Grundkörper (7) und einem Ventildeckel (6) zusammengesetzten Ventilgehäuse (5) sowie einem im Ventilgehäuse (5) angeordneten Ventilteller (10), der einen den Behälterinnenraum (16) und die Behälteraußenseite (17) miteinander verbindenden Druckausgleichskanal (15) steuert, mit einer den Ventildeckel (6) am Grundkörper (7) festlegenden Abdeckkappe (30), die den Ventildeckel (6) übergreift und mit einem Befestigungsabschnitt (35) am Grundkörper (7) festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckkappe (30) in einen Kragen (40) eingreift, der am Flüssigkeitsbehälter (2) angeordnet ist, so daß der Kragen (40) das freie Ende (38) des Befestigungsabschnittes (35) über eine vorgegebene axiale Länge (L) überlappt und daß der Innendurchmesser (I) des Kragens (40) nur geringfügig größer als der Außendurchmesser (A) des freien Endes des Befestigungsabschnittes (35) ist.
Belüftungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (40) einteilig mit dem Flüssigkeitsbehälter (2) ausgebildet ist.
Belüftungsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (38) des Befestigungsabschnittes (35) an der Innenwand (41) des Kragens (40) anliegt.
Belüftungsventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (38) des Befestigungsabschnittes (35) etwa als Passung in den Kragen (40) eingreift.
Belüftungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (38) des Befestigungsabschnittes (35) am Grundkörper (7) verrastet ist.
Belüftungsventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verrastung aus einer vorzugsweise am freien Ende (38) angeordneten Rastrippe (36) besteht, die in eine vorzugsweise am Grundkörper (7) ausgebildete Rastnut (37) eingreift.
Belüftungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die überlappende axiale Länge (L) etwa über die axiale Höhe der Verrastung (37, 38) erstreckt.
Belüftungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die überlappende axiale Länge (L) etwa über die gesamte axiale Höhe (B) des Befestigungsabschnittes (35) erstreckt.
Belüftungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (40) die Montageöffnung (4) in der Behälterwand (3) etwa konzentrisch umgibt.
Belüftungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kragen (40) und der Montageöffnung (4) eine Stufe (42) an der Behälterwand (3) ausgebildet ist, auf der vorzugsweise der Grundkörper (7) des Ventils (1) mit einem Ringabsatz (26) aufliegt.
Belüftungsventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsabschnitt (35) an dem Ringabsatz (26) des Grundkörpers (7) festgelegt ist.