DE19501447A1 - Druckregelventil - Google Patents

Druckregelventil

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DE19501447A1
DE19501447A1 DE1995101447 DE19501447A DE19501447A1 DE 19501447 A1 DE19501447 A1 DE 19501447A1 DE 1995101447 DE1995101447 DE 1995101447 DE 19501447 A DE19501447 A DE 19501447A DE 19501447 A1 DE19501447 A1 DE 19501447A1
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pressure control
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Gerald Dipl Ing Huhnen
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/02Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F01M13/021Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
    • F01M13/022Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure using engine inlet suction
    • F01M13/023Control valves in suction conduit
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/04Control of fluid pressure without auxiliary power
    • G05D16/06Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule
    • G05D16/063Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane
    • G05D16/0644Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator
    • G05D16/0672Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator using several spring-loaded membranes

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil, insbe­ sondere zum Einstellen eines Unterdrucks in einem Kurbelgehäuse eines Kraftfahrzeuges, nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Druckregelventile der gattungsgemäßen Art sind be­ kannt. Diese werden beispielsweise dazu eingesetzt, in einem Kurbelgehäuse eines Kraftfahrzeuges einen Unterdruck einzustellen/einzuregeln. Dieser Unter­ druck ist notwendig, da während des bestimmungs­ gemäßen Gebrauchs des Kurbelgehäuses aufgrund der sich innerhalb eines Zylinderblocks bewegenden Kolben eine Leckage zwischen dem Kolbenring und der Zylinderwand einstellt. Diese Leckage führt zu einem Druckaufbau mit einem Kraftstoff-Luftgemisch inner­ halb des Kurbelgehäuses, der abgebaut werden muß. Damit dieser sich aufbauende Druck nicht ins Freie entweichen kann, ist es bekannt, das Kurbelgehäuse mit einem Unterdruck zu beaufschlagen, mittels dem das in das Kurbelgehäuse eintretende Kraftstoff- Luftgemisch abgesaugt und dem Verbrennungsprozeß der Verbrennungskraftmaschine wieder zugeführt werden kann. Die Druckregelventile besitzen hierzu einen mit Unterdruck beaufschlagbaren Anschluß und einen mit dem Kurbelgehäuse als Druckraum verbindbaren Anschluß, wobei ein mittels einer Regelmembran betätigbarer Schließkörper den mit Unterdruck beaufschlagbaren Anschluß und den mit dem Druckraum verbindbaren Anschluß trennt beziehungsweise verbin­ det. Die Regelmembran ist so ausgelegt, daß diese aufgrund eines sich in dem Kurbelgehäuse aufbauenden Druckes öffnet und hiermit einen mit dem Schließ­ körper zusammenwirkenden Ventilsitz öffnet, so daß der Unterdruck das Kurbelgehäuse evakuieren kann. Nach Evakuierung des Kurbelgehäuses wird der Schließ­ körper durch den Unterdruck wieder zum Schließen des Ventilsitzes gezwungen. Der Schließkörper wird hier­ bei gegen die Kraft eines elastischen Elementes be­ wegt. Damit bei einem relativ hohen anliegenden Un­ terdruck an dem Druckregelventil der Unterdruck in dem Kurbelgehäuse begrenzt werden kann, muß das elastische Federelement eine derartige große Feder­ kraft besitzen, daß auch bei geringem Unterdruck im Kurbelgehäuse und hohem anliegenden Unterdruck von der Unterdruckquelle ein sicheres Öffnen des Ventil­ sitzes gewährleistet ist. Diese relativ große Feder­ kraft behindert jedoch wiederum den Schließvorgang des Druckregelventils, da die Federkraft von dem Unterdruck der Unterdruckquelle überwunden werden muß. Hierbei ist nachteilig, daß aufgrund eines re­ lativ langsamen Schließvorgangs ein sich in dem Kurbelgehäuse einstellender Unterdruck zu groß wird, beziehungsweise der sich in dem Kurbelgehäuse einstellende Unterdruck starken Schwankungen unter­ liegt.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Druckregelventil mit den im An­ spruch 1 genannten Merkmalen bietet demgegenüber den Vorteil, daß unabhängig von der Höhe des an dem mit der Unterdruckquelle verbindbaren Anschlusses anlie­ genden Unterdruck eine konstante Einstellung eines Unterdrucks in einem Druckraum möglich wird. Dadurch, daß der Regelmembran ein Druckausgleichsglied für den Unterdruck zugeordnet ist, muß zum Betätigen der Re­ gelmembran, und damit zum Öffnen des Ventilsitzes, der anliegende beziehungsweise sich einstellende Druck in dem Druckraum nicht durch eine zusätzliche Federkraft eines elastischen Elementes zum Öffnen des Ventilsitzes beziehungsweise Überwinden des Unter­ druckes unterstützt werden. Die Federkraft des ela­ stischen Elementes kann nunmehr auf ein Minimum be­ schränkt bleiben, so daß der Schließvorgang des Druckregelventils mittels des von der Unterdruckquel­ le anliegenden Unterdruckes wesentlich schneller von­ statten geht. Durch das schnelle Schließen des Druck­ regelventils kann in dem Druckraum ein sich einstel­ lender Unterdruck sehr genau auf einen möglichst kon­ stanten Wert eingeregelt werden. Durch dieses präzise und schnelle Ausregeln von sich einstellenden Druck­ schwankungen in dem Druckraum auf einen bestimmten wählbaren Unterdruckwert mit geringer Schwankung er­ gibt sich für diesen eine kleine Bandbreite. Durch den Einsatz eines geringer dimensionierten, elasti­ schen Elementes ergibt sich neben dem schnelleren Schließvorgang für das Druckregelventil bei Erreichen des gewählten Unterdruckes im Druckraum ein gerin­ geres Gesamtgewicht.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs­ beispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch ein Druckregelventil;
Fig. 2 eine Kennlinie eines erfindungsgemäßen Druckregelventils und
Fig. 3 eine Kennlinie eines Druckregelventils nach dem Stand der Technik.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In der Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung durch ein allgemein mit 10 bezeichnetes Druckregelventil ge­ zeigt. Das Druckregelventil besitzt ein erstes Ge­ häuseteil 12 und ein zweites Gehäuseteil 14. Die Gehäuseteile 12 und 14 sind in noch zu erläuternder Weise als Unter- beziehungsweise Oberteil des Druck­ regelventils 10 ausgebildet. Das Gehäuseteil 12 be­ sitzt eine rohrförmige Verlängerung 16, die einen An­ schluß 18 für einen Druckraum, beispielsweise ein Kurbelgehäuse einer nicht dargestellten Verbrennungs­ kraftmaschine bildet. Die Verlängerung 16 besitzt auf ihrem Außenumfang 20 eine Riffelung 22, die zum Be­ festigen einer flexiblen Verbindung, beispielsweise eines Schlauches, geeignet ist. Das Gehäuseteil 12 besitzt weiterhin eine Öffnung 24, die von einem ringförmigen Kragen 26 umgriffen wird. Der Kragen 26 besitzt an seinem Außenumfang eine umlaufende Nut 28, in die ein Dichtungsring 30 einlegbar ist. Der Kragen 26 bildet einen Anschluß 32 für eine zu einer nicht dargestellten Unterdruckquelle, beispielsweise einem Saugrohr eines Kraftfahrzeuges führende Verbindung.
Das Gehäuseteil 14 ist im wesentlichen kreisförmig ausgebildet und besitzt an seinem äußeren, dem Ge­ häuseteil 12 zugewandtem Rand 34 eine umlaufende Ringnut 36. Die Nut 36 wird hierbei von einem kürze­ ren Schenkel 38 und einem längeren Schenkel 40 des Randes 34 gebildet. Die Gehäuseteile 12 und 14 sind beispielsweise in hier nicht näher zu erläuternder Weise miteinander durch eine Rastverbindung 42 ver­ bindbar. Das Gehäuseteil 14 weist einen koaxial zu einer Axialen 44 verlaufenden, hülsenförmigen Ab­ schnitt 46 auf, der mittels einer Abdeckkappe 48 verschließbar ist. Die Abdeckkappe 48 besitzt wenig­ stens eine Rastnase 50, die in eine entsprechende Ausnehmung 52 der Hülse 46 einrastbar ist. Die Hülse 46 besitzt einen ringförmigen Kragen 54, der eine umlaufende Nut 56 ausbildet. Das Gehäuseteil 14 be­ sitzt ferner wenigstens eine Durchgangsöffnung 58, die einen Innenraum 60 mit der das Druckregelventil 10 umgebenden Atmosphäre, also mit Normaldruck, ver­ bindet.
In dem Innenraum 60 des Druckregelventils 10 befindet sich ein Ventilkörper 62. Der Ventilkörper 62 besitzt einen hülsenförmigen Abschnitt 64, der in einen Endabschnitt 66 übergeht. Der Endabschnitt 66 besitzt eine kegelstumpfförmige Mantelfläche 68, die von einer umlaufenden Nut 70 eingeschnürt wird. Der End­ abschnitt 66 besitzt ferner eine axiale Durchgangs­ öffnung 72, die in einem Innenraum 74 des hülsen­ förmigen Abschnitts 64 mündet. Andererseits mündet die Durchgangsöffnung 72 in einem Innenraum 76 des Gehäuseteils 14, der durch die Abdeckkappe 48 ver­ schließbar ist. Der Ventilkörper 62 wird mittels einer Regelmembran 78 gehalten. Die Regelmembran 78 besitzt eine Profililierung, die einerseits in eine umlaufende Nut 80 des Ventilkörpers 62 eingreift und sich entlang des hülsenförmigen Abschnitts 64 er­ streckt. Die Regelmembran 78 ist durch einen Membran­ teller 82 verstärkt beziehungsweise stabilisiert, der von einer Hülse 84 gebildet wird, die den hülsen­ förmigen Abschnitt 64 des Ventilkörpers 62 umgreift. Ein zwischen der Hülse 84 und dem hülsenförmigen Abschnitt 64 des Ventilkörpers 62 sich befindender Zwischenraum 86, der beispielsweise von auf einer Kreislinie angeordneten Durchgangsbohrungen durch die Hülse 84 gebildet werden kann, wird von einem axial verlaufenden Abschnitt 88 der Regelmembran 78 ausge­ füllt. Der Abschnitt 88 der Regelmembran 78 ist über den Ventilkörper 62 hinaus verlängert und bildet dort einen Wulst 90 aus, der sich an einer Innenfläche 92 des Gehäuseteils 12 abstützt. Andererseits ist die Regelmembran 78 zwischen den Gehäuseteilen 12 und 14 eingeklemmt, indem die Regelmembran einen umlaufenden Abschnitt 94 aufweist, der in der Nut 36 des Ge­ häuseteils 14 zu liegen kommt und durch den Schenkel 38 arretiert ist. Der Ventilkörper 62 ist somit mit­ tels der Regelmembran 78 in dem Innenraum 60 des Druckregelventils 10 frei aufgehängt. Die Aufhängung des Ventilkörpers 62 ist im Ruhezustand des Druck­ regelventils so ausgelegt, daß der Wulst 90 die In­ nenfläche 92 nicht berührt, so daß eine direkte Ver­ bindung zwischen dem Anschluß 32 und dem Anschluß 18 besteht. Der Wulst 90 und die Innenfläche 92 bilden hierbei einen noch zu erläuternden Ventilsitz 96 aus.
An einem Grund 98 des Innenraums 74 des hülsenför­ migen Abschnitts 64 stützt sich ein elastisches Fe­ derelement 100 ab, das an einem Gegenlager 102 gegen­ gelagert ist. Das Gegenlager 102 wird beispielsweise von in den Anschluß 32 hineinragenden Kragarmen 104 gebildet. Die Kragarme 104 besitzen eine zentrale Durchgangsöffnung 106. Die Kragarme sind so gestal­ tet, daß eine möglichst geringe Querschnittsverengung für den Anschluß 32 eintritt. In unbelastetem Zustand des elastischen Federelementes 100 befindet sich der Ventilkörper 62 in einer solchen Position, daß der Ventilsitz 96 geöffnet ist. Das elastische Federelement 100 unterstützt somit die Tragwirkung der Regelmembran 78 für das Ventilelement 62. Anstelle des Federelementes 100 kann auch ein - in der Fig. 1 nicht dargestelltes - Federelement vorgesehen sein, das die Hülse 84 umgreift.
An den Ventilkörper 62 greift eine Hilfsmembran 110 an, die sich einerseits in der Nut 70 abstützt und andererseits mittels der Abdeckkappe 48 in der Nut 56 des Gehäuseteils 14 festgeklemmt ist. Eine Wirkfläche 112 der Hilfsmembran 110 entspricht einer Fläche 114 des Ventilkörpers 62, die dem Anschluß 32 zugewandt ist.
Durch die Anordnung des Ventilkörpers 62 wird der Innenraum 60 des Druckregelventils 10 in verschiedene Bereiche aufgeteilt, von denen ein erster Bereich 116 mit Normaldruck über die Durchgangsöffnung 58 beauf­ schlagt ist. Dieser Normaldruck liegt somit - gemäß der in Fig. 1 gezeigten Darstellung - an der Ober­ seite der Regelmembran 78 und der Unterseite der Hilfsmembran 110 an. In einem zweiten Bereich 118 beziehungsweise 119, der von dem Innenraum 74 (118) des Ventilkörpers 62 und dem Innenraum 76 (119) gebildet wird, die über die Durchgangsöffnung 72 miteinander in Verbindung stehen, liegt der an dem Anschluß 32 anliegende Unterdruck an. Ein dritter Be­ reich 120 weist das an dem Anschluß 18 anliegende Druckniveau auf, das gleichzeitig an der Unterseite der Regelmembran 78 anliegt.
Das in Fig. 1 gezeigte Druckregelventil 10 übt fol­ gende Funktion aus:
Beim Betrieb eines mit dem Druckregelventil 10 ausge­ statteten Kraftfahrzeuges ist der Anschluß 18 mit dem Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine verbun­ den. Der Anschluß 32 ist gleichzeitig mit einer Un­ terdruckquelle, das heißt, bei einem Kraftfahrzeug beispielsweise mit einem Saugrohr, verbunden. Die Unterdruckquelle stellt einen Unterdruck PU zur Verfügung, der zwischen Werten von ca. -100 mbar bis -900 mbar schwanken kann. Da sich das Druckregel­ ventil in seiner Ausgangsstellung befindet, das heißt, der Ventilsitz 96 ist durch die Kraft des Federelementes 100 beziehungsweise dessen elastischer Aufhängung in der Regelmembran 78 leicht geöffnet, wird mittels der Unterdruckquelle der in dem Bereich 114 herrschende Unterdruck PU über den geöffneten Ventilsitz 96 auf den Bereich 120 übertragen. Dieser Unterdruck PU wirkt somit auf das an den Anschluß 18 angeschlossene Kurbelgehäuse, so daß dieses evakuiert wird und sich dort ein bestimmter Unterdruck PK (Kurbelgehäusedruck) einstellt. Der Unterdruck PK in dem Kurbelgehäuse soll auf einen möglichst konstan­ ten, geringfügigen Unterdruck von zum Beispiel -10 bis -15 mbar eingeregelt werden. Der Unterdruck PU liegt gleichzeitig an dem Ventilkörper 62 und zwar an dessen dem Anschluß 32 zugewandten Fläche 114 an. Hierdurch wird der Ventilkörper 62 gegen die Kraft des Federelementes 100 in Richtung des Anschlusses 32 gezogen. Andererseits wirkt an dem Ventilkörper 62 über die Regelmemoran 78 der an dessen Unterseite in dem Bereich 120 anliegende Druck PK. Soll nunmehr der Ventilkörper 62 in Richtung des Anschlusses 32 bewegt werden, so daß der von dem Wulst 90 und der Innen­ fläche 92 gebildete Ventilsitz 96 schließt, so muß die von dem Unterdruck PU ausgehende Kraft größer sein als die Summe der von dem Federelement 100 und dem Druck PK auf den Ventilkörper 62 wirkenden Kräf­ te. Somit wird klar, daß zum Schließen des Ventil­ sitzes an sich die von dem Unterdruck PU ausgehende Kraft auf den Ventilkörper 62 größer sein muß als die Kraft des Federelementes 100, der Kraft aufgrund der Steifigkeit der Membran (besonders bei tiefen Tempe­ raturen) plus, beziehungsweise bei einem Unterdruck PK minus, die von dem Druck PK ausgehende Kraft.
Beim Stand der Technik, das heißt, ohne Anordnung der Hilfsmembran 10 und deren noch zu erläuternder Wir­ kungsweise, mußte auch für den Fall ein sicheres Öff­ nen des Ventilsitzes 96 gewährleistet sein, daß der an dem Anschluß 32 anliegende Unterdruck PU seinen Maximalwert von beispielsweise -900 mbar aufweist, so daß bei einem angenommenen Querschnitt der Fläche 114, die mit dem Unterdruck PU beaufschlagt wird, mit einem Durchmesser von ca. 10 mm eine Öffnungskraft F von ca. 6 N aufgebracht werden mußte, um den ge­ wünschten Unterdruck PK im Kurbelgehäuse von ca. -15 mbar einregeln zu können, das heißt, beim Erreichen eines höheren Wertes in dem Kurbelgehäuse, beispiels­ weise durch die bereits erwähnte Leckage, mußte der Ventilsitz 96 öffnen. Dies war nur durch ein relativ starkes Federelement 100 möglich, das der von dem Unterdruck PU ausgehenden Kraft eine entsprechend große Gegenkraft entgegensetzt. Bei offenem Ventil­ sitz 96 konnte dann durch den Unterdruck PU das Kurbelgehäuse über den Anschluß 18 evakuiert werden, so daß sich dort ein Druckabbau ergibt. Dieser Druck­ abbau soll, wie bereits erwähnt, auf einen möglichst konstanten, geringfügigen Unterdruck von beispiels­ weise -15 mbar begrenzt werden. Hierzu ist ein recht­ zeitiges Schließen des Ventilsitzes 96 notwendig. Da jedoch nun das Federelement gemäß der Erläuterung eine möglichst große Federkraft aufweisen muß, ist ein Schließen des Ventilsitzes beim Stand der Technik nur relativ langsam möglich, da die relativ große Kraft des Federelementes 100 erst durch die von dem Unterdruck PU ausgehende, auf den Ventilkörper 62 wirkende Kraft überwunden werden muß. Aufgrund dieses langsamen Schließens des Ventilsitzes 96 erfolgt eine Evakuierung des an dem Anschluß 18 angeschlossenen Kurbelgehäuses für einen längeren Zeitraum als eigentlich zur Einstellung des gewünschten Unter­ druckes von -15 mbar notwendig wäre, so daß sich dort ein entsprechend höherer Unterdruck PK einstellt. Durch die Regelfunktion des Druckregelventils 10, die quasi eine Zweipunktregelung darstellt, ergab sich eine relativ große Bandbreite der Schwankungen des Druckes PK in dem Kurbelgehäuse.
Anhand der Fig. 3 ist eine Kennlinie für die Rege­ lung des Druckes PK in dem Kurbelgehäuse gemäß dem Stand der Technik beispielhaft dargestellt. Es wird deutlich, daß bei einem schwankenden Unterdruck PU, der beispielsweise die Werte bis -900 mbar annehmen kann, der Druck PK in Bereichen von ca. 5 mbar bis ca. -30 mbar schwanken kann. Dieser besitzt somit ei­ ne relativ große Bandbreite, die dem möglichst kon­ stanten, geringen Unterdruck von beispielsweise -15 mbar im Kurbelgehäuse entgegensteht.
Durch den in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Auf­ bau des Druckregelventils 10 ergibt sich, daß der an dem Anschluß 32 anliegende Unterdruck PU über die Durchgangsöffnung 72 des Ventilkörpers 62 gleichzei­ tig in dem von dem Innenraum 76 gebildeten Bereich 119 anliegt. Der Unterdruck PU wirkt hier auf die Oberseite der Hilfsmembran 110. Da die Hilfsmembran 110 mit dem Ventilkörper 62 in dessen Nut 70 fest verankert ist, wird eine aufgrund des Unterdruckes PU an der Oberseite der Hilfsmembran 110 erzeugte Kraft auf den Ventilkörper 62 übertragen. Die von dem Un­ terdruck PU ausgehende Kraft liegt somit an den sich gegenüberliegenden Seiten des Ventilkörpers 62 an, so daß durch eine Wahl der Größe der sich gegenüber­ liegenden Flächen, die mit dem Unterdruck PU beauf­ schlagbar sind und eine Kraft auf den Ventilkörper 62 ausüben, eine resultierende Kraft eingestellt wird, die auf den Ventilkörper 62 wirkt. Ist nunmehr die Wirkfläche 112 der Hilfsmembran 110 gleich groß wie die Fläche 114, befindet sich der Ventilkörper 62, bezogen auf die von dem Unterdruck PU ausgehende Kraft in einem Kräftegleichgewicht, das heißt, die resultierende Kraft hat einen Wert von Null. Durch die Durchgangsöffnung 72, die die Bereiche 116 und 118 miteinander verbindet, wird eine Druckwaage für den Ventilkörper 62 geschaffen. Der Ventilkörper 62 kann somit eine Position innerhalb des Druckregel­ ventil 10 einnehmen, die unabhängig von einem an dem Anschluß 32 anliegenden Unterdruck PU und damit unab­ hängig von einer von dem Unterdruck PU ausgehenden, auf den Ventilkörper 62 wirkenden Kraft ist. Durch eine Variation der Größenverhältnisse der Wirkfläche 112 zu der Fläche 114 kann die resultierende Kraft F in den positiven beziehungsweise negativen Bereich verschoben werden, das heißt, der Ventilkörper 62 wird aufgrund des Unterdruckes PU - gemäß der in Fig. 1 gezeigten Darstellung - entweder nach unten oder nach oben gezogen. Zur Wahrung der Unabhängig­ keit von dem Unterdruck PU besitzt die resultierende Kraft idealerweise jedoch den Wert Null.
Aufgrund dieser Zusammenhänge wird die den Ventilsitz 96 öffnende beziehungsweise schließende Kraft aus­ schließlich von einer Kraft des Federelementes 100 und einer von dem Druck PK in dem Bereich 120 aus­ gehenden Kraft bestimmt. Somit ist es möglich, die von dem Federelement 100 ausgehende Kraft so einzu­ stellen, daß ein in dem Bereich 120 wirkender Druck PK von beispielsweise -15 mbar ausreicht, der an der Unterseite der Regelmembran 78 anliegt, den Ventil­ körper 62 entgegen der Kraft des Federelementes 100 zu bewegen, so daß der Ventilsitz 96 schließt. Schon ein geringfügiges Ansteigen des Druckes PK in dem Bereich 120 Über den eingestellten Wert führt dazu, daß sich die von dem leicht erhöhten Druck PK aus­ gehende Kraft mit der Kraft des Federelementes 100 addiert, so daß der Ventilkörper 62 angehoben wird und damit der Ventilsitz 96 öffnet. Über den offenen Ventilsitz 96 liegt somit der an dem Anschluß 32 anliegende Unterdruck PU ebenfalls in dem Bereich 120 an, so daß das an dem Anschluß 18 anliegende Kur­ belgehäuse evakuiert werden kann. Sinkt durch diese Evakuierung der in dem Bereich 120 anliegende Druck PK auf den voreingestellten Wert von beispielsweise -15 mbar ab, reicht dies aus, um die Kraft des Feder­ elementes 100 zu überwinden, so daß der Ventilkörper 62 in Richtung des Anschlusses 32 bewegt wird und da­ mit der Ventilsitz 96 wieder schließt.
Dadurch, daß das Federelement 100 keinen großen Kraftbeitrag zum Öffnen des Ventilsitzes 96 mehr lei­ sten muß, kann dieses entsprechend schwächer dimen­ sioniert werden. Hierdurch ergibt der Vorteil, daß der Ventilsitz 96 sehr viel schneller schließt, da nunmehr ein geringfügiger Druckabfall in dem Bereich 120 ausreicht, die Kraft des Federelementes 100 zu überwinden, so daß der Ventilkörper 62 den Ventilsitz 96 schließt. Die Schwankungen des Druckes PK in dem Bereich 120 und damit in dem an dem Anschluß 18 ange­ schlossenen Kurbelgehäuse, können damit in einem eng begrenzten Bereich eingestellt werden. Anhand der in Fig. 2 dargestellten Kennlinie wird das Regelverhal­ ten des Druckregelventils 10 in der in Fig. 1 ge­ zeigten Ausführung verdeutlicht. Bei einem ange­ nommenen Unterdruck PU, der wiederum Werte bis -900 mbar annehmen kann, wird in dem Bereich 120 ein Druck PK, der zwischen den Werten von ca. -5 bis ca. -20 mbar schwankt, eingestellt. Gegenüber den in Fig. 3 gezeigten, bereits erläuterten Kennlinien, ergibt sich somit eine Verkleinerung der Bandbreite, das heißt der Druckschwankungen in dem Kurbelgehäuse, auf ca. 50%. Somit ist ein sehr viel genaueres Einstel­ len eines bestimmten, konstanten, definierten Druckes PK innerhalb des Kurbelgehäuses von beispielsweise -15 mbar möglich.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das darge­ stellte Ausführungsbeispiel. Insbesondere sind weite­ re Anordnungen denkbar, die es gestatten, den Ventil­ körper 62 beziehungsweise den Ventilsitz 96 so auszu­ gestalten, daß eine Unterdruck unabhängige Regelung des Druckregelventils 10 erfolgt. Das Regelverhalten des Druckregelventils 10 kann in einfacher Weise durch eine Dimensionierung des Federelementes 100; je stärker dieses dimensioniert ist, umso langsamer schließt der Ventilsitz 96, und eine Abstimmung der Wirkfläche 112 der Regelmembran 10 und der Fläche 114 des Ventilkörpers 62 eingestellt werden. So kann bei­ spielsweise die Unterdruckunabhängigkeit dahingehend ausgelegt werden, daß nur eine äußerst geringe Ab­ hängigkeit von dem Unterdruck PU besteht. Schwan­ kungen des Unterdruckes PU während des bestimmungs­ gemäßen Einsatzes des Druckregelventils 10 können so­ mit keinen beziehungsweise nur einen äußerst geringen Einfluß auf das Regelverhalten des Druckregelventils 10 ausüben, so daß insgesamt die Einhaltung eines konstanten, möglichst geringfügigen Unterdruckes PK in dem Kurbelgehäuse möglich wird.

Claims (11)

1. Druckregelventil, insbesondere zum Einstellen eines Unterdrucks in einem Kurbelgehäuse eines Kraft­ fahrzeuges, mit einem mit Unterdruck beaufschlagbaren Anschluß und einen mit einem Druckraum verbindbaren Anschluß und einem mittels einer Regelmembran betä­ tigbaren Schließkörper, der einen Ventilsitz gegen die Kraft eines elastischen Elementes verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelmembran (78) ein Druckausgleichsglied für den Unterdruck (PU) zugeord­ net ist.
2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Druckausgleichsglied eine mit dem Unterdruck (PU) beaufschlagbare Hilfsmembran (110) ist.
3. Druckregelventil nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelmembran (78) und die Hilfsmembran (110) an einem den Schließ­ körper bildenden Ventilkörper (62) angreifen, wobei die Regelmembran (78) und die Hilfsmembran (110) parallel zueinander angeordnet sind.
4. Druckregelventil nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (62) eine Durchgangsöffnung (72) aufweist, die einen mit dem Unterdruck (PU) beaufschlagbaren Bereich (118) mit einem die Hilfsmembran (110) mit dem Unterdruck (PU) beaufschlagenden Bereich (119) (Innenraum 76) verbindet.
5. Druckregelventil nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der mit dem Unterdruck (PU) beaufschlagbare Bereich (118, 119) auf zueinander entgegengesetzte Seiten des Ventilkörpers (62) erstreckt.
6. Druckregelventil nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Unterdruck (PU) beaufschlagbare Fläche (114) des Ven­ tilkörpers (62) mit einer Wirkfläche (112) der Hilfs­ membran (110) eine Druckwaage für den Ventilkörper (62) bildet.
7. Druckregelventil nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (114) und die Wirkfläche (112) gleich groß sind.
8. Druckregelventil nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (62) von einem hülsenförmigen Abschnitt (64) und einem Endabschnitt (66) gebildet wird, wobei der hülsenförmige Abschnitt (64) mit seinem Grund (98) dem Anschluß (32) zugewandt ist.
9. Druckregelventil nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich an dem Grund (98) des hülsenförmigen Abschnittes (64) das elastische Element (100) einerseits abstützt, das an einem in dem Anschluß (32) angeordneten Gegenlager (102) gegengelagert ist.
10. Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des hülsenförmigen Abschnittes (64) Führungselemente (Einführhilfen) für das Federelement (100) angeordnet sind.
11. Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen der Regelmembran (78) und der Hilfsmembran (110) an­ geordneter Bereich (116) des Druckregelventils (10) über wenigstens eine Durchgangsöffnung (58) mit Nor­ maldruck beaufschlagbar ist.
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