DE1476106C3 - Entlüftungsventil fur Hubkolben Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Bei Kolbenmaschinen, wie Kompressoren, Brennkraftmaschinen od. dgl., ändert sich das innere VoIumen des Kurbelgehäuses zwischen zwei Größen, die durch Lage der Kolben in der oberen und unteren Totpunktlage bestimmt werden. Der Unterschied ist bei Brennkraftmaschinen mit gegenläufigen Kolben besonders groß. Durch die Änderung des Volumens ändert sich auch der Druck im Kurbelgehäuse, was sich nachteilig für Brennkraftmaschinen auswirken kann. Diese Nachteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Druckschwankungen ständig mit der aus dem Kurbelgehäuse austretenden Luft öl in Form eines ölnebels austreten kann. Um diese Verluste und dadurch auftretende Störungen zu vermeiden, wird das Kurbelgehäuse unter Unterdruck gesetzt. Dies wird beim Betrieb einer Brennkraftmaschine durch die Anordnung eines Entlüftungsventils erreicht. Ein solches Entlüftungsventil umfaßt eine erste, mit dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine in Verbindung stehende Kammer, eine zweite Kammer, die über ein den Rückfluß von Luft verhinderndes Organ mit der ersten Kammer in Verbindung steht, und eine dritte, zur Atmosphäre hin offene Kammer, die über ein weiteres, den Rückfluß von Luft verhinderndes Organ mit der zweiten Kammer verbunden ist. Durch die Anordnung des Entlüftungsventils pulsiert die Luft, was ein Rückführen des durch das Puslieren in die Kammern des Entlüftungsventils gelangenden Öls erforderlich macht. Bei Entlüftungsventilen von Brennkraftmaschinen ist das Ausströmen von Luft während des Verringerns des Volumens des Kurbelgehäuses und der Rückfluß von Luft beim Vergrößern des Volumens relativ groß. Das Rückführen des in den Kammern des Entlüftungsventils angesammelten Öls ist daher während des Verringere des Volumens des Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine erleichtert.

Bei einem bekannten Entlüftungsventil sind drei Kammern hintereinander angeordnet und jeweils· durch Einrichtungen miteinander verbunden, die den Rückfluß der Luft verhindern. Um einen Rückfluß des aus dem ölnebel ausgeschiedenen Öls aus den hintereinanderliegenden Kammern des Entlüftungsventils zum Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine zu ermöglichen, weisen die Trennwände der Kammern Durchtrittsöffnungen auf. Dieses bekannte Entlüftungsventil ist durch das hintereinander Anordnen der einzelnen Kammern in seiner Längsausdehnung relativ groß und erhöht damit den Umriß einer Brennkraftmaschine, was diese sperrig gestaltet.

Bei einem anderen bekannten Entlüftungsventil (französische Patentschrift 973 304) wird der angesaugten und der ausgestoßenen Luft ein Durchflußwiderstand entgegengebracht. Dieser Widerstand hat bei dem bekannten Entlüftungsventil sinusförmigen Verlauf, um das Ausscheiden von öl aus dem ölnebel der austretenden Luft zu ermöglichen und das ausgeschiedene öl in das Kurbelgehäuse zurückzuführen. Dieses bekannte Entlüftungsventil setzt der eintretenden Luft keinen großen Widerstand entgegen, der Druck im Kurbelgehäuse kann erhöhte Werte erreichen, das Volumen der austretenden Gase ist groß und aus diesem Grunde ist es schwierig, den ölnebel den diese Gase enthalten, zurückzuführen.

Ein weiteres bekanntes Entlüftungsventil (österreichische Patentschrift 186460) wird durch ein einfaches, auf den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angebrachtes Ventil gebildet, das mit dem Inneren des Kurbelgehäuses in Verbindung steht. Der Einfluß des durch das Ventil gesteuerten Volumens ist ungünstig zur Bildung eines Unterdrucks. Darüber hinaus bewirkt das einfache Ventil einen nur ungenügenden Verschluß beim Eintritt der Luft und unterliegt einem starken Verschleiß.

Ferner ist es bekannt, ein Entlüftungsventil durch eine sowohl mit der Atmosphäre als auch mit dem Kurbelgehäuse in Verbindung stehenden Kammer zu bilden (deutsche Patentschrift 718 774). Die Verbindung des Kurbelgehäuses mit dieser Kammer ist durch eine sich zur Kammer hin verengende Düse bewirkt, wodurch im Kurbelgehäuse ein Unterdruck entsteht. Diese Einrichtung hat zwar den Vorteil einer besonders einfachen Konstruktion und unter-

liegt keinem Verschleiß, hat jedoch den Nachteil, daß sich im Kurbelgehäuse nur ein geringer Unterdruck ausbildet, was einen wesentlichen Luftaustritt und damit einen erhöhten Ölverlust bewirkt. Darüber hinaus reicht dieser geringer Unterdruck nur schlecht zum Zurückführen des sich in der Kammer ansammelnden Öles in das Kurbelgehäuse aus.

Die Erfindung bezweckt, ein Entlüftungsventil zu schaffen, durch das ein ausreichender Unterdruck im Kurbelgehäuse erzeugt und dadurch Ölverluste durch Austreten von ölnebel in die Atmosphäre vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die erste Kammer des Entlüftungsventils durch ein vertikal stehendes, am oberen Ende verschlossenes und unten mit dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine verbundenes Rohr gebildet ist, daß die zweite Kammer aus einem dieses Rohr umgebenden und durch eine· im wesentlichen zylindrische Wand abgeschlossenen Ringraum besteht, der an seiner tiefsten Stelle eine zum Kurbelgehäuse zurückführende Ölrückleitung aufweist, daß das zwischen der ersten und der zweiten Kammer dem Rückfluß von Luft verhindernde Organ aus einer Anzahl in das Rohr eingebrachter Löcher besteht, die in einem schmalen Ringspalt einer oberhalb und unterhalb der Löcher dicht auf das Rohr aufgebrachten Gummimanschette münden, die im Bereich der Löcher in Längsrichtung zur Manschette verlaufende Einschnitte aufweist, daß das Rohr in seinem oberen, in der zweiten Kammer liegenden Bereich koaxial im Abstand von einem zylindrischen Schirm umgeben ist, der sich im Ringraum der zweiten Kammer ab-, wärts erstreckt und daß die dritte durch eine Zuleitung mit der Atmosphäre verbundene Kammer durch einen den oberen Teil des Rohres umgebenden und durch eine Verlängerung der zylindrischen Wand abgeschlossenen Ringraum gebildet ist.

Es ist zwar bekannt (französische Patentschrift 1 004 074), ein Rückschlagventil dadurch zu bilden, daß auf ein mit Löchern versehenes Rohr eine Gummimanschette aufgebracht wird, die die Löcher abdeckt, wobei zwischen den jeweils die Löcher abdekkenden Streifen sich etwa in Längsrichtung des Rohres erstreckende öffnungen in die Gummimanschette eingebracht sind. Bei dieser Gummimanschette liegt der Mittelbereich unmittelbar auf der Mantelfläche des Rohres auf, so daß die zwischen den in Längsrichtung verlaufenden öffnungen liegenden Streifen alle Löcher völlig abdecken.

Auch ist' es bekannt (britische Patentschrift 613386), ein Rückschlagventil so zu gestalten, daß eine ebene Gummiplatte auf einer mit Löchern versehenen ebenen Fläche aufliegt und die Löcher durch Abheben von der Platte freigibt, wenn die Luft aus den Löchern strömt, die Löcher jedoch schließt, sobald die Luft in der entgegengesetzten Richtung strömt und die,Gummiplatte an die ebene Fläche anliegt. Auch bei diesem Rückschlagventil liegt der Dichtungsbereich unmittelbar auf der ebenen Fläche auf, so daß auch bei diesem bekannten Rückschlagventil eine Abdichtung durch die direkte Anlage der Gummiplatte auf der ebenen Metallfläche bewirkt wird.

Beim Anmeldungsgegenstand ist jedoch im Bereich der in das Rohr eingebrachten Löcher ein Ringspalt vorgesehen, in den alle Löcher einmünden, ohne daß sie durch die Manschette abgedeckt werden. Der Abschluß des Ringspaltes gegenüber dem außerhalb des Ringspaltes liegenden Raum erfolgt durch Einschnitte in der Gummimanschette, deren dicht aneinanderliegende Schnittflächen den Ringspalt so lange verschlossen halten, bis der Überdruck die Schnittflächen der Einschnitte auseinanderbewegt. Beim Anmeldungsgegenstand erfolgt die Abdichtung durch Aneinanderliegen zweier Gummiflächen und nicht, wie bei den bekannten Rückschlagventilen, durch Anliegen einer Gummifläche an einer Metallfläche.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Entlüftungsventils ist nicht nur infolge der räumlich umeinander angeordneten Kammern die Längsausdehnung wesentlich verringert, sondern auch durch die besondere Gestaltung der Manschette der Durchfluß der Luft von der ersten zur zweiten Kammer sehr feinfühlig gesteuert. Ein in der zweiten Kammer auftretender Überdruck legt die Gummimanschette gegen die Mantelfläche des die erste Kammer bildenden Rohrs mit einer Kraft an, die mit dem Steigen des Überdruckes ansteigt und verhindert auf diese Weise, daß Luft durch die Schlitze der Gummiman- _ ί schette und die Löcher im vertikalen Rohr zurück- ".

strömen kann. Selbst ein sehr geringer, in der ersten Kammer auftretender Überdruck füllt den schmalen Ringspalt in der Gummimanschette an und bewirkt einen sofortigen Übertritt der Luft durch die Einschnitte in der Gummimanschette in die zweite Kammer. Durch diese Gestaltung erfolgt das Pulsieren der Luft im wesentlichen nur zwischen der ersten und der zweiten Kammer. Das Rückschlagventil zwischen der zweiten und der dritten Kammer ist so ausgelegt, daß es nur den Durchfluß von Luft zur Atmo-Sphäre in den Fällen ermöglicht, in denen der Überdruck in der zweiten Kammer einen vorbestimmten Wert übersteigt, der normalerweise nicht auftritt. Da bei diesem erfindungsgemäßen Entlüftungsventil bei normalem Betrieb der Brennkraftmaschine Luft in die Atmosphäre praktisch nicht austritt, kann auch kein Ölverlust eintreten.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einschnitte in der Gummimanschette so angeordnet sind, daß sie in die Zwischenräume zwi- <■ sehen je zwei Löchern zu liegen kommen. Auf diese Weise werden durch die Einschnitte bandförmige Streifen gebildet, die jeweils einem Loch im vertikalen Rohr zugeordnet sind. Jeder Streifen kann somit durch den geringsten Unterdruck in der ersten Kammer bzw. durch geringsten Überdruck in der zweiten Kammer fest gegen die Mantelfläche des Rohres gedrückt werden und damit das ihm zugeordnete Loch abdecken.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Entlüftungsventils dargestellt. In dieser Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Entlüftungsventil gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Teilschnitt in größerer Darstellung und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig.2.

Das Entlüftungsventil umfaßt ein mittleres Rohr 24, dessen unterer Teil mit dem Kurbelgehäuse verbunden ist und dessen oberes Ende 25 durch einen Stopfen verschlossen ist. Dieses Rohr 24 ist im mittleren Teil durch eine Anzahl von Löchern 26 durchbrochen, die in gleichmäßigen Abständen in der

Höhe einer Gummimanschette 27 liegen, die ebenfalls durch Einschnitte 28 durchbrochen ist, die ein erstes Ventil darstellen. Diese Manschette weist einen inneren Ringspalt 39 im Bereich der Löcher 26 auf, um diese in der Ruhestellung nicht zu yerschließen. Die Gummimanschette ist durch nach innen ge- . richtete Zapfen 40 mit dem mittleren Rohr 24 verbunden, die diametral gegenüberliegenden und in entsprechende öffnungen 41 im Rohr 24 eingreifen. ' Ein zweites Ventil 29 ist durch einen Ring aus Kautschuk oder einem anderen Isomer gebildet, dessen Peripherie in geeigneter Weise bei 30 an einem Träger 31 befestigt ist, der den oberen Teil eines Ringraumes 32 verschließt, der auf seiner unteren Seite durch einen Schirm 33 und nach außen durch eine Wand 34 begrenzt ist, die sich in ihrem unteren Teil dem Rohr 24 durch eine kegelstumpfförmige Wand 35 annähert. Der innere kreisförmige Rand des Ventils 29 umgibt das Rohr 24 dicht und ermöglicht bei seinem Abheben den Durchfluß der Luft, wenn der Druck eine vorbestimmte Grenze überschritten hat um in den Ringraum 36 eintreten und über die Leitung 37 in die Atmosphäre abströmen zu können. Die untere kegelstumpfförmige Wand 35 des Ringraumes 32 ist durch eine Ölleitung 38 mit dem Kurbelgehäuse verbunden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Entlüftungsventil für Hubkolben-Brennkraftmaschinen mit einer ersten, mit dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine in Verbindung stehenden Kammer, einer zweiten Kammer, die über ein den Rückfluß von Luft verhinderndes Organ mit der ersten Kammer in Verbindung steht, und mit einer dritten, zur Atmosphäre hin offenen Kammer, die über ein weiteres, den Rückfluß von Luft verhinderndes Organ mit der zweiten Kammer verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer durch ein vertikal stehendes, am oberen Ende (25) verschlossenes und unten mit dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine verbundenes Rohr (24) gebildet ist, daß die zweite Kammer aus einem dieses Rohr (24) umgebenden und durch eine im wesentlichen zylindrische Wand (34) abgeschlossenen Ringraum (32) besteht, der an seine tiefsten Stelle eine zum Kurbelgehäuse zurückführende ölrückleitung (38) aufweist, daß das zwischen der ersten und der zweiten Kammer den Rückfluß von Luft verhindernde Organ aus einer Anzahl in das Rohr (24) eingebrachter Löcher (26) besteht die in einen schmalen Ringspalt (39) einer oberhalb und unterhalb der Löcher (26) dicht auf das Rohr (24) aufgebrachten Gummimanschette (27) münden, die im Bereich der Löeher (26) in Längsrichtung verlaufende Einschnitte (28) aufweist, daß das Rohr (24) in seinem oberen, in der zweiten Kammer liegenden Bereich koaxial im Abstand von einem zylindrischen Schirm (33) umgeben ist, der sich im Ringraum (32) der zweiten Kammer abwärts erstreckt, und daß die dritte durch eine Leitung (37) mit der Atmosphäre verbundene Kammer durch einen den oberen Teil des Rohres (24) umgebenden und durch eine Verlängerung der zylindrischen Wand (34) abgeschlossenen Ringraum (36) gebildet ist.

2. Entlüftungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (28) in der Gummimanschette (27 so angeordnet sind, daß sie in die Zwischenräume zwischen je zwei Löchern (26) zu liegen kommen.