DE202017101767U1

DE202017101767U1 - Mushroom valve with reinforcement

Info

Publication number: DE202017101767U1
Application number: DE202017101767.2U
Authority: DE
Original assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Current assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2018-06-29
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: DE102018204701A1

Abstract

Pilzventil (50) zur Regelung des Durchflusses von Fluiden, umfassend einen Ventilsitz (22), der eine Ventilöffnung (23) aufweist, und einen Ventilkörper (1), der einen Ventilschirm (2) zum Verschließen der Ventilöffnung (23) mit mindestens einem Dichtbereich (5) zur Ausbildung mindestens einer die Ventilöffnung (23) umgebenden Dichtlinie (6) sowie einen mit dem Ventilschirm (2) verbundenen Ventilschaft (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschirm (2) in seinem Randbereich (3) zumindest bereichsweise oder vollständig eine Verstärkung (4) gegenüber benachbarten Bereichen des Ventilschirms (2) aufweist.

A mushroom valve (50) for controlling the flow of fluids, comprising a valve seat (22) having a valve opening (23), and a valve body (1) having a valve screen (2) for closing the valve opening (23) with at least one sealing area (5) for forming at least one sealing line (6) surrounding the valve opening (23) and a valve shaft (7) connected to the valve screen (2), characterized in that the valve screen (2) is at least partially in its edge region (3) completely having a reinforcement (4) with respect to adjacent areas of the valve screen (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Pilzventil zur Regelung des Durchflusses von Fluiden. Weiterhin richtet sich die Erfindung auf eine Ölrücklaufleitung, ein Entlüftungssystem für ein Kurbelgehäuse und einen Verbrennungsmotor mit einem erfindungsgemäßen Pilzventil.The invention relates to a mushroom valve for regulating the flow of fluids. Furthermore, the invention is directed to an oil return line, a ventilation system for a crankcase and an internal combustion engine with a mushroom valve according to the invention.

Ventile finden weitreichend Verwendung im Automobilbereich zur Regelung des Durchflusses von Fluiden. Dabei werden zahlreiche Typen von Ventilen eingesetzt, wobei zu den wichtigsten Typen von Ventilen Rückschlagventile gehören. Die vorliegende Erfindung richtet sich auf Pilzventile als eine besondere Gattung von Ventilen.Valves are widely used in the automotive industry to control the flow of fluids. Numerous types of valves are used, with check valves being one of the most important types of valves. The present invention is directed to mushroom valves as a particular class of valves.

Herkömmlicherweise weisen Pilzventile einen Ventilsitz mit einer Ventilöffnung, durch welche ein Fluid strömen kann, und einen Ventilkörper auf. Der Ventilkörper umfasst einen Ventilschirm zum Verschließen der Ventilöffnung sowie einen mit dem Ventilschirm über einen Verbindungsbereich verbundenen Ventilschaft. Der Ventilschirm ist üblicherweise in Parallelprojektion des Ventilschirms senkrecht zu seiner flächigen Ausdehnung überdeckend mit der Ventilöffnung angeordnet. Umlaufend um die Ventilöffnung weist der Ventilschirm üblicherweise einen Dichtbereich auf, welcher die Funktion der Dichtung erfüllt und mindestens eine Dichtlinie ausbildet. Der Ventilschirm ist zumindest bereichsweise elastisch ausgebildet, sodass sich der Ventilschirm bei hinreichend hoher Kraft im Dichtbereich von seiner Auflagefläche abheben kann, wodurch ein Durchströmquerschnitt für das Fluid freigegeben wird.Conventionally, mushroom valves have a valve seat with a valve opening through which a fluid can flow, and a valve body. The valve body comprises a valve screen for closing the valve opening and a valve stem connected to the valve screen via a connection area. The valve screen is usually arranged in parallel projection of the valve screen perpendicular to its areal extent overlapping with the valve opening. Circumferentially around the valve opening, the valve screen usually has a sealing area, which fulfills the function of the seal and forms at least one sealing line. The valve screen is at least partially elastic, so that the valve shield can stand out at its sufficiently high force in the sealing region of its support surface, whereby a flow area for the fluid is released.

Die Strömung des Fluids ist dabei nur in von der Durchgangsöffnung hin zum Ventilschirm weisender Richtung vorgesehen, es handelt sich also bei derartigen Pilzventilen um Rückschlagventile. Derartige Pilzventile finden in verschiedenen Bereichen der Kraftfahrzeugtechnik Anwendung.The flow of the fluid is provided only in the direction of the passage opening toward the valve screen direction, so it is in such a mushroom valves to check valves. Such mushroom valves find application in various areas of automotive engineering.

Durch undichte Stellen im Verbrennungsmotor, insbesondere an den Kolbenringen, entweichen Gase in das Kurbelgehäuse, sogenannte Blow-by-Gase. Im Betrieb von Verbrennungsmotoren treten schwankende Druckverhältnisse beispielsweise in Form von Pulsationen auf. Die Pulsationen werden hierbei durch die Hubbewegungen der Kolben im Verbrennungsmotor hervorgerufen. Zusammen mit entweichenden Gasen werden so Druckimpulse an das Kurbelgehäuse weitergegeben, welche in einem schwankenden Kurbelgehäusedruck resultieren.Due to leaks in the internal combustion engine, in particular on the piston rings, gases escape into the crankcase, so-called blow-by gases. In the operation of internal combustion engines, fluctuating pressure conditions occur, for example in the form of pulsations. The pulsations are caused by the strokes of the pistons in the internal combustion engine. Together with escaping gases pressure pulses are passed to the crankcase, resulting in a fluctuating crankcase pressure.

Diese Pulsation würde beim Einsatz herkömmlicher Pilzventile einerseits zu einem ungewollten Stoffübergang in Sperrrichtung und andererseits zu einem ungewollt hohen Gasvolumenstrom in Durchlassrichtung des Pilzventils bzw. Rückschlagventils führen, weil derartige herkömmliche Pilzventilen ein unvorteilhaftes Durchlass- bzw. Dichtverhalten unter dynamischer Beanspruchung aufweisen, insbesondere unter schwankenden Druckverhältnissen in der Umgebung des Pilzventils. Hierdurch kann sich durch die hohe Pulsation beim Schließen des Pilzventils ein Rückstoß von Gas ergeben. Infolge von Gasvolumenströmen entgegen der Durchlassrichtung von Pilzventilen in Ölrückführleitungen, in welchen aus Blow-by-Gasen abgeschiedenes Öl wieder dem Kurbelgehäuse zugeführt wird, kommt es zu einer Verringerung der für die Ölabscheidung nutzbaren Druckdifferenz.This pulsation would result in the use of conventional mushroom valves on the one hand to an unwanted mass transfer in the reverse direction and on the other hand to an unintentionally high gas flow in the forward direction of the mushroom valve or check valve, because such conventional mushroom valves have unfavorable passage or sealing behavior under dynamic stress, especially under fluctuating pressure conditions in the vicinity of the mushroom valve. This can result in a recoil of gas due to the high pulsation when closing the mushroom valve. As a result of gas flow against the direction of passage of mushroom valves in oil return lines, in which separated from blow-by gases oil is returned to the crankcase, there is a reduction in the useful for the oil separation pressure difference.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Pilzventil zur Verfügung zu stellen, welches auch unter schwankenden Druckverhältnissen, insbesondere unter Pulsation im Kurbelgehäuse, dauerhaft und reproduzierbar den Fluidstrom in Durchlassrichtung zulässt und in Sperrrichtung verhindert. Weiterhin soll das Pilzventil kostengünstig herstellbar und einfach für verschiedene Anwendungen anpassbar sein. Darüber hinaus sollen eine Ölrücklaufleitung, ein Entlüftungssystem für ein Kurbelgehäuse und ein Verbrennungsmotor mit einem derartigen Pilzventil zur Verfügung gestellt werden.The invention is therefore based on the object to provide a mushroom valve which, even under fluctuating pressure conditions, in particular under pulsation in the crankcase, permanently and reproducibly permits the fluid flow in the forward direction and prevents it in the reverse direction. Furthermore, the mushroom valve should be inexpensive to produce and easy to adapt to different applications. In addition, an oil return line, a crankcase ventilation system and an internal combustion engine with such a mushroom valve are provided.

Diese Aufgabe wird durch das Pilzventil nach Anspruch 1, die Ölrücklaufleitung nach Anspruch 19, das Entlüftungssystem für ein Kurbelgehäuse nach Anspruch 20 sowie den Verbrennungsmotor nach Anspruch 21 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Pilzventils werden in den abhängigen Ansprüchen gegeben.This object is achieved by the mushroom valve according to claim 1, the oil return line according to claim 19, the crankcase ventilation system according to claim 20 and the internal combustion engine according to claim 21. Advantageous developments of the mushroom valve according to the invention are given in the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird ein Pilzventil beansprucht, dessen Ventilschirm in seinem Randbereich zumindest bereichsweise oder vollständig eine Verstärkung, d.h. einen verstärkten Bereich, gegenüber unmittelbar oder mittelbar benachbarten Bereichen des Ventilschirms aufweist. Die Verstärkung bzw. Versteifung ist dabei relativ zum Ventilschirm eines Pilzventils nach dem Stand der Technik als Verstärkung bzw. Versteifung zu betrachten.According to the invention, a mushroom valve is claimed, the valve screen in its edge region at least partially or completely a gain, i. a reinforced area, opposite to directly or indirectly adjacent areas of the valve screen. The reinforcement or stiffening is to be considered relative to the valve screen of a mushroom valve according to the prior art as a reinforcement or stiffening.

Durch die Verstärkung wird die Steifigkeit des Ventilschirms erhöht. Bei Druckschwankungen gibt das Pilzventil aufgrund der Verstärkung bzw. Versteifung im Vergleich zum Stand der Technik einen kleineren Durchströmquerschnitt und/oder ein kleineres Durchströmvolumen für in der Umgebung zum Pilzventil befindliches Fluid frei. Es kommt also zu einer weniger starken Auslenkung des Ventilschirms infolge der Pulsation.The reinforcement increases the stiffness of the valve screen. When pressure fluctuations, the mushroom valve due to the gain or stiffening compared to the prior art, a smaller flow area and / or a smaller flow volume for in the vicinity of the mushroom valve located fluid free. So it comes to a less strong deflection of the valve screen due to the pulsation.

Die durch die Verstärkung oder Versteifung veränderte Steifigkeit beeinflusst zudem die Schließenergie und die Schließverzögerung. Dadurch wird eine bedarfsgerechte Anpassung und/oder Auslegung des Pilzventils auf den Fluidstrom in oder entgegen der Durchlassrichtung möglich. Insbesondere kann eine verwendungsabhängige Herabsetzung des Fluidstromes in oder entgegen der Durchlassrichtung durch die Verstärkung eingestellt werden.The stiffness changed by the reinforcement or stiffening also influences the closing energy and the closing delay. Thereby, a needs-based adaptation and / or interpretation of the mushroom valve to the fluid flow in or possible against the passage direction. In particular, a use-dependent reduction of the fluid flow in or against the passage direction can be adjusted by the gain.

Vorteilhafterweise handelt es sich bei der Verstärkung um eine stoff- und/oder formbedingte Versteifung. Dies bedeutet, dass die Versteifung aus der Ausbildung des Stoffes und/oder aus der Formgebung resultieren kann. Insbesondere kann es sich bei der Versteifung um eine Verdickung, Versickung, Verrippung, Stoffeigenschaftsänderung, Beschichtung und/oder ein gefügtes Bauteil handeln.Advantageously, the reinforcement is a material- and / or form-related stiffening. This means that the stiffening may result from the formation of the substance and / or from the shaping. In particular, the stiffening can be a thickening, infiltration, ribbing, change of the material properties, coating and / or an added component.

Durch stoffbedingte und/oder formbedingte Versteifungen lässt sich insbesondere die Masse und damit die Ventilträgheit beeinflussen. Dadurch wird der Hub beeinflusst und eine bedarfsspezifische Auslegung und/oder Anpassung des Fluidstroms ermöglicht. Ein besseres Abdichtverhalten unter Pulsation wird erreicht, indem z.B. die Masse des Ventils erhöht wird.By material-related and / or shape-related stiffening in particular the mass and thus the valve inertia can be influenced. As a result, the stroke is influenced and allows a demand-specific design and / or adjustment of the fluid flow. A better sealing behavior under pulsation is achieved by e.g. the mass of the valve is increased.

Eine besonders einfache Fertigung des Ventilkörpers eines Pilzventils wird ermöglicht, wenn die Verstärkung zumindest abschnittsweise umlaufend und/oder zumindest abschnittsweise unmittelbar oder mittelbar benachbart zum Rand ausgebildet ist. Bei dem Rand handelt es sich um den Rand des Ventilschirms, d.h. die äußere Begrenzung der in seiner Aufsicht flächigen Ausdehnung des Ventilschirms.A particularly simple production of the valve body of a mushroom valve is made possible if the reinforcement is formed at least in sections circumferentially and / or at least partially directly or indirectly adjacent to the edge. The edge is the edge of the valve screen, i. the outer boundary of the planar in its plan extension of the valve screen.

Dadurch ist es möglich, die Verstärkung an einer exponierten und von anderen Elementen des Pilzventils vergleichsweise weit entfernten Stelle des Ventilschirms auszubilden. Hierdurch ist die Verstärkung, und damit die zusätzliche Versteifung und Trägheit, auch in demjenigen Bereich des Ventilschirms angeordnet, welcher in den meisten Ausführungsformen den höchsten Hub bei Ventilöffnung und Ventilverschluss erfährt.This makes it possible to form the gain at an exposed and comparatively far away from other elements of the mushroom valve body of the valve screen. As a result, the reinforcement, and thus the additional stiffening and inertia, is also arranged in the region of the valve screen which experiences the highest lift in valve opening and valve closure in most embodiments.

In einer besonders einfachen Ausführungsform weist der Ventilkörper des erfindungsgemäßen Pilzventils eine als Verdickung im Randbereich ausgebildete Verstärkung auf, welche sich in radialer, zum Schaft weisender Richtung zumindest abschnittsweise verjüngt. Bei dem Randbereich handelt es sich um einen zum um den Schirm umlaufenden Außenrand des Schirms unmittelbar oder mittelbar benachbarten Bereich des Schirms. Der Randbereich ist vorteilhafterweise unmittelbar oder mittelbar benachbart zum Außenumfangsrand des Ventilschirms umlaufend angeordnet. Insbesondere kann die Verjüngung auch vom Randbereich bis hin zum Verbindungsbereich ausgebildet sein. Insbesondere ist die Verdickung unmittelbar bei der Herstellung des Ventilschirms, d.h. einstückig und materialeinheitlich geformt, insbesondere mittels Spritzguss.In a particularly simple embodiment, the valve body of the mushroom valve according to the invention has a reinforcement formed as a thickening in the edge region, which tapers at least in sections in a radial direction pointing to the shaft. The edge area is an area of the screen that is directly or indirectly adjacent to the outer edge of the screen that surrounds the screen. The edge region is advantageously arranged directly or indirectly adjacent to the outer peripheral edge of the valve screen circumferentially. In particular, the taper can also be formed from the edge region to the connection region. In particular, the thickening is immediate in the manufacture of the valve screen, i. molded in one piece and of uniform material, in particular by means of injection molding.

Die Verstärkung kann auch als eine abschnittsweise oder vollständig umlaufende Verdickung, insbesondere eine wulstförmige Verdickung, ausgebildet sein, welche auf der dem Ventilsitz zugewandten und/oder abgewandten Oberfläche des Ventilschirms ausgebildet ist.The reinforcement can also be designed as a thickening in sections or completely, in particular a bead-shaped thickening, which is formed on the surface of the valve screen facing and / or facing away from the valve seat.

In Ausführungsformen, in welchen die wulstförmige Verdickung in die Durchlassrichtung weist, d.h. in welcher sich die Wulst in die Durchlassrichtung erstreckt, können sich keine Rückstände, beispielsweise Verunreinigungen in Fluiden wie Öl oder dergleichen, in der Kerbe zwischen der Wulst und dem flächigen Teil des Ventilschirms ansammeln und die Funktion des Pilzventils beeinträchtigen. Durch Anpassung der Maße der Wulst ist zudem eine einfache und bedarfsgerechte Anpassung der Ventilsteifigkeit möglich.In embodiments in which the bead-shaped thickening points in the passage direction, i. in which the bead extends in the passage direction, no residue, such as impurities in fluids such as oil or the like, can accumulate in the notch between the bead and the flat portion of the valve screen and affect the function of the mushroom valve. By adjusting the dimensions of the bead also a simple and needs-based adjustment of the valve stiffness is possible.

Vorteilhaft bildet der Randbereich in Parallelprojektion des Ventilschirms senkrecht zu seiner flächigen Ausdehnung in radialer Richtung ausgehend vom Ventilschaft die äußeren 30%, vorteilhafterweise 20%, vorteilhafterweise 10% des Ventilschirms bezogen auf den Radius oder die Fläche.Advantageously, the edge region in parallel projection of the valve shield perpendicular to its areal extent in the radial direction starting from the valve stem, the outer 30%, advantageously 20%, advantageously 10% of the valve screen relative to the radius or the surface.

Bezogen auf den Radius kann bedeuten, dass in Aufsicht auf den Ventilschirm jeder vom Ventilschaft radial verlaufende Strahl in demjenigen Abschnitt, welcher in Aufsicht überdeckend mit dem Ventilschirm angeordnet ist, zu 30%, vorteilhafterweise 20%, vorteilhafterweise 10% überdeckend mit dem Randbereich verläuft, wobei der Randbereich sich zusammenhängend und außen am Ventilschirm befindet.With reference to the radius, it can mean that, viewed in plan view of the valve screen, each jet extending radially from the valve stem extends in that section which is arranged in plan view overlapping the valve screen to 30%, advantageously 20%, advantageously 10%, overlapping with the edge region, wherein the edge region is contiguous and outside of the valve screen.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist die Verstärkung einen umlaufenden Metallring auf, insbesondere einen metallischen Drahtring. Dieser Ring kann auf einer oder beiden Seiten des Ventilschirms angeordnet sein, d.h. auf der der Ventilöffnung zugewandten oder abgewandten Oberfläche des Ventilschirms, und verläuft vorteilhafterweise ebenfalls im Randbereich des Ventilschirms. Der Ring kann form-, stoff- und/oder kraftschlüssig mit dem Ventilschirm verbunden sein, insbesondere kann er ein- oder angespritzt sein. Dadurch ist es möglich, Schirm und Versteifung zunächst unabhängig voneinander zu fertigen und in einem der Fertigung nachfolgenden Bearbeitungsschritt zu fügen. Dies ermöglicht eine erhöhte Flexibilität in der Anpassung auf anwendungsspezifische Ausführungsformen.In a further advantageous development, the reinforcement has a circumferential metal ring, in particular a metallic wire ring. This ring may be located on one or both sides of the valve screen, i. on the valve opening facing or facing away from the surface of the valve screen, and advantageously also extends in the edge region of the valve screen. The ring may be positively, materially and / or non-positively connected to the valve screen, in particular it may be on or injected. This makes it possible to manufacture shield and stiffening independently of each other and to add in a subsequent processing step in the production. This allows for increased flexibility in customizing to application specific embodiments.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Verstärkung mittels 2-Komponenten-Spritzguss hergestellt, wobei jede der Komponenten eine mindestens ein Polymer und/oder mindestens einen Füllstoff enthaltende Mischung ist, wobei sich die Komponenten insbesondere durch Menge, Verhältnis und/oder Art des verwendeten Polymers und/oder Füllstoffes voneinander unterscheiden, insbesondere durch das verwendete Polymer, durch die Mischung der Polymere und/oder den Gehalt an Füllstoffen. Bei den Polymeren kann es sich beispielsweise um Fluorkautschuk oder Fluorsilikonkautschuk handeln. Beispielsweise werden als Füllstoffe Ruß oder Wollastonit verwendet.In an advantageous development, the reinforcement is produced by means of 2-component injection molding, wherein each of the components is a mixture containing at least one polymer and / or at least one filler, wherein the components in particular by quantity, ratio and / or Type of polymer and / or filler used differ from each other, in particular by the polymer used, by the mixture of polymers and / or the content of fillers. The polymers may, for example, be fluororubber or fluorosilicone rubber. For example, carbon black or wollastonite are used as fillers.

Der Ventilschirm kann in Parallelprojektion des Ventilschirms senkrecht zu seiner flächigen Ausdehnung beliebige geometrische Außenformen annehmen, insbesondere zumindest abschnittsweise asymmetrische und/oder symmetrische Formen. Der Ventilschirm kann vorteilhafterweise in der Aufsicht auf die Ebene der Lage spiegelsymmetrisch zu einer Achse durch den Mittelpunkt des Ventilschirms oder auch punktsymmetrisch zum Mittelpunkt des Ventilschirms, zum Schnittpunkt der Aufsicht des Ventilschirms mit der Längsachse des Ventilschafts oder zu einem anderen Punkt des Ventilschirms ausgebildet sein.In parallel projection of the valve screen, the valve screen can assume any geometric external shapes perpendicular to its planar extent, in particular asymmetrical and / or symmetrical shapes at least in sections. The valve screen may advantageously be formed in the plan view of the plane of the position mirror-symmetrical to an axis through the center of the valve screen or point symmetrical to the center of the valve screen, the intersection of the top view of the valve shield with the longitudinal axis of the valve stem or to another point of the valve screen.

Rotationssymmetrische Außenformen, d.h. rotationssymmetrisch zu einer zur flächigen Ausdehnung des Ventilschirms senkrechten Achse ausgebildete Außenformen, insbesondere kreisrunde Außenformen, sind dabei besonders vorteilhaft, weil ein gleichmäßiger und rotationssymmetrischer Schließvorgang des Pilzventils eine gleichmäßige Belastung des Ventilschirms bedingt. Dadurch ist die Gefahr der lokalen Überbelastung gering und das Pilzventil ist konstruktiv langlebig gestaltet. Zudem lässt sich in dieser Ausführungsform verglichen mit anderen geometrischen Formen bei gleichem Umfang des Ventilschirms eine besonders große Ventilöffnung abdecken. Hierdurch wird eine kompakte Bauweise ermöglicht. Es sind jedoch auch andere Außenformen möglich und je nach Einsatzgebiet vorteilhaft, beispielsweise ovale, gekrümmte, gebogene oder eckige Außenformen.Rotationally symmetrical outer shapes, i. Outer shapes, in particular circular outer shapes, which are rotationally symmetrical with respect to an axis perpendicular to the areal extent of the valve screen, are particularly advantageous because a uniform and rotationally symmetrical closing operation of the mushroom valve results in uniform loading of the valve screen. As a result, the risk of local overload is low and the mushroom valve is structurally durable designed. In addition, a particularly large valve opening can be covered in this embodiment compared with other geometric shapes with the same circumference of the valve screen. This allows a compact design. However, other external shapes are possible and depending on the application advantageous, for example, oval, curved, curved or angular outer shapes.

Ebenso kann der Ventilschirm in einem Querschnitt parallel zur Längsachse des Ventilschaftes beliebige geometrische Außenformen annehmen, insbesondere zumindest abschnittsweise geneigte, gewellte, gebogene, asymmetrische und/oder symmetrische Formen. Eine zur Längsachse des Ventilschafts spiegelsymmetrische bzw. eine zur Längsachse des Ventilschafts rotationssymmetrische Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, da die gleichmäßige Ausführungsform die Gefahr einer lokalen Überbelastung infolge von durch Pulsation hervorgerufenen permanenten Lastwechseln herabsetzt. In einer solchen Ausführungsform ist der Ventilschaft also genau mittig in der Rotationsachse des Ventilschirms angeordnet.Likewise, the valve screen in a cross section parallel to the longitudinal axis of the valve stem assume any geometric outer shapes, in particular at least partially inclined, corrugated, curved, asymmetric and / or symmetrical shapes. A mirror-symmetrical to the longitudinal axis of the valve stem or a rotationally symmetrical to the longitudinal axis of the valve stem embodiment is particularly advantageous because the uniform embodiment reduces the risk of local overloading caused by pulsation permanent load changes. In such an embodiment, the valve stem is therefore arranged exactly in the middle in the axis of rotation of the valve screen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Dichtbereich des Ventilschirms genau eine oder mehrere Dichtlinien auf. Eine Ausführungsform mit mehreren Dichtlinien kann dabei eine verbesserte Dichtwirkung des Pilzventils bedingen. Insbesondere entfaltet ein Pilzventil mit mehreren Dichtlinien eine vorteilhafte Dichtwirkung, wenn das durch das Pilzventil hindurchtretende Fluid Verunreinigungen aufweist. Beispielsweise können sich in einem solchen Fall Partikel an einer der Dichtlinien festsetzen, wodurch der Verschluss des Pilzventils an dieser Stelle zeitweilig oder dauerhaft erschwert oder unmöglich wird. Bei Vorhandensein mehrerer Dichtlinien ist es jedoch möglich, eine wirksame Dichtwirkung des Pilzventils aufrechtzuerhalten.In an advantageous development, the sealing region of the valve screen has exactly one or more sealing lines. An embodiment with multiple sealing lines can cause an improved sealing effect of the mushroom valve. In particular, a multi-seal mushroom valve exhibits an advantageous sealing effect when the fluid passing through the mushroom valve has contaminants. For example, in such a case, particles may settle on one of the sealing lines, whereby the closure of the mushroom valve at this point is temporarily or permanently difficult or impossible. In the presence of multiple sealing lines, however, it is possible to maintain an effective sealing effect of the mushroom valve.

Besonders vorteilhaft können die Dichtlinien konzentrisch zum Ventilschaft ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine einfache Fertigung und platzsparende, gleichmäßige Anordnung der Dichtlinien.Particularly advantageously, the sealing lines can be formed concentrically to the valve stem. This allows a simple production and space-saving, uniform arrangement of the sealing lines.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Dichtbereich auf einer Oberfläche der Verstärkung, insbesondere einer Verdickung, oder benachbart zu dieser ausgebildet. Dadurch ist es möglich, die ggf. als Verdickung ausgebildete Verstärkung zu nutzen, um die Dichtfunktion unter Pulsation zu erhöhen und gleichzeitig die auf der Verdickung befindliche exponierte Stelle zu nutzen, um an einer exponierten Stelle den Dichtbereich zur Auflage auf einem Gegenbauteil, z.B. dem Ventilsitz, zu ermöglichen. Bei diesem Gegenbauteil kann es sich sowohl um ein Teil des Pilzventils als auch um ein Teil eines in der Nähe des Pilzventils befindlichen Bauteils handeln. Der Dichtbereich ist vorteilhafterweise einstückig mit dem Ventilschirm ausgebildet. Vorteilhafterweise kann der Dichtbereich unmittelbar und ohne besondere Formgebung des Ventilschirms auf dem Gegenbauteil aufliegen. Daneben ist es auch möglich, dass der Dichtbereich als Verdickung des Ventilschirms ausgebildet ist. Ebenso ist es aber möglich, den Dichtbereich als Beschichtung des Ventilschirms auszuführen. Dichtbereich und Ventilschirm können auch mehrstückig ausgebildet sein. Der Dichtbereich kann in diesem Fall stoffschlüssig an den Ventilschirm gefügt sein, beispielsweise durch Kleben oder Spritzgießen. Auch form- und kraftschlüssige Verbindungen sind zusätzlich oder alternativ möglich.In an advantageous development, the sealing region is formed on a surface of the reinforcement, in particular a thickening, or adjacent to it. This makes it possible to use the reinforcement, which may be formed as a thickening, in order to increase the sealing function under pulsation and at the same time use the exposed point located on the thickening in order, at an exposed point, to place the sealing area on a counterpart component, e.g. the valve seat, to allow. This counter-component may be both a part of the mushroom valve and a part of a component located in the vicinity of the mushroom valve. The sealing area is advantageously formed integrally with the valve screen. Advantageously, the sealing area can rest directly and without special shaping of the valve screen on the counterpart component. In addition, it is also possible that the sealing area is designed as a thickening of the valve screen. However, it is also possible to carry out the sealing area as a coating of the valve screen. Sealing area and valve screen can also be designed in several pieces. In this case, the sealing area can be joined to the valve screen in a material-locking manner, for example by gluing or injection molding. Form-fitting and non-positive connections are additionally or alternatively possible.

Der Ventilschaft kann verschiedene geometrische Formen aufweisen. Insbesondere kann der Ventilschaft auch eine aus verschiedenen geometrischen Formen zusammengesetzte Form aufweisen. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Ventilschaft rotationssymmetrisch um eine Längsachse ausgebildet. Typischerweise weist der Ventilschaft eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Der Zylinder kann als Hohlzylinder oder als Massivzylinder ausgeführt sein. Durch eine hohle Ausführungsform ist es möglich, das Gewicht des Ventilkörpers des Pilzventils herabzusetzen. Eine solche Gestaltungsform lässt sich beispielsweise per Spritzguss herstellen.The valve stem may have various geometric shapes. In particular, the valve stem may also have a shape composed of various geometric shapes. In an advantageous development of the valve stem is rotationally symmetrical about a longitudinal axis. Typically, the valve stem has a substantially cylindrical shape. The cylinder can be designed as a hollow cylinder or as a solid cylinder. By a hollow embodiment, it is possible to reduce the weight of the valve body of the mushroom valve. Such Design form can be produced for example by injection molding.

Darüber hinaus ist es möglich, dass der Ventilschaft an verschiedenen Stellen Ausbuchtungen oder Einschnürungen aufweist. Diese Ausbuchtungen oder Einschnürungen können umlaufend, insbesondere auch rotationssymmetrisch um die Längsachse des Ventilschaftes ausgeführt sein. Beispielsweise können Ausbuchtungen, insbesondere abschnittsweise oder vollständig umlaufende Verdickungen, an einem oder an beiden Enden des Ventilschaftes vorhanden sein.Moreover, it is possible that the valve stem has bulges or constrictions at various points. These bulges or constrictions may be circumferential, in particular also rotationally symmetrical about the longitudinal axis of the valve stem. For example, bulges, in particular sections or completely circumferential thickenings, may be present at one or both ends of the valve stem.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Ventilschaft einstückig mit dem Ventilschirm ausgebildet. Dadurch wird eine platzsparende Bauweise ermöglicht, welche im Spritzgussverfahren einfach herzustellen ist. In dieser Ausführungsform ist auch hohe Festigkeit gegenüber der dynamischen Beanspruchung des Ventilkörpers gewährleistet. Es ist jedoch auch möglich, Ventilschaft und Ventilschirm getrennt zu fertigen und anschließend miteinander zu fügen.In an advantageous development of the valve stem is formed integrally with the valve screen. This allows a space-saving design, which is easy to manufacture by injection molding. In this embodiment, high resistance to the dynamic stress of the valve body is ensured. However, it is also possible to manufacture valve stem and valve shield separately and then add together.

Vorteilhafterweise ist der Ventilschaft an einem seiner Enden mit dem Ventilschirm, vorteilhafterweise an einer eine flächige Ausdehnung des Ventilschirms bildenden Seite des Ventilschirms, insbesondere einstückig, verbunden. In einer vorteilhaften Ausführungsform befindet sich der Ventilschirm an demjenigen Ende des Ventilschaftes, welches in die Durchlassrichtung des Pilzventils weist.Advantageously, the valve stem is connected at one of its ends to the valve screen, advantageously on one side of the valve screen forming a planar extension of the valve screen, in particular in one piece. In an advantageous embodiment, the valve screen is located at that end of the valve stem which points in the direction of passage of the mushroom valve.

Der Verbindungsbereich kann diverse Formen annehmen. So ist es möglich, dass der Verbindungsbereich eine Verdickung oder Ausbuchtung an der Stelle aufweist, insbesondere umlaufend, an welcher der Ventilschaft auf den Ventilschirm trifft. Es ist auch möglich, dass einzelne, insbesondere radial verlaufende Verstärkungsrippen im Verbindungsbereich vorhanden sind.The connection area can take various forms. Thus, it is possible that the connection region has a thickening or bulge at the location, in particular circumferential, at which the valve stem meets the valve screen. It is also possible that individual, in particular radially extending reinforcing ribs are present in the connection area.

Vorteilhafterweise weist der Ventilkörper des Pilzventils mindestens einen Haltebereich zur Lagerung des Ventilkörpers am Ventilsitz, insbesondere mittels des vom Ventilschirm abgewandten Endes des Ventilschafts auf.Advantageously, the valve body of the mushroom valve has at least one holding region for mounting the valve body on the valve seat, in particular by means of the end of the valve stem facing away from the valve shield.

Mittels des Haltebereiches ist es möglich, den Ventilkörper, insbesondere den Ventilschaft, relativ zum Ventilsitz zu lagern. Vorteilhafterweise ist die Lagerung sowohl radial zum Ventilschaft als auch in axialer Richtung feststehend gelagert. In einer anderen vorteilhaften Variante ist der Ventilschaft, beispielsweise in axialer Richtung des Ventilschafts, beweglich aber unverlierbar mit dem Ventilsitz verbunden.By means of the holding area it is possible to mount the valve body, in particular the valve stem, relative to the valve seat. Advantageously, the bearing is mounted both fixed radially to the valve stem and in the axial direction. In another advantageous variant of the valve stem, for example, in the axial direction of the valve stem, but movably connected captive with the valve seat.

Der Haltebereich kann beispielsweise als eine Wölbung am Ventilkörper des Pilzventils ausgebildet sein, welche beispielsweise im Bereich des Ventilschaftes angeordnet ist. Indem der Haltebereich durch eine Öffnung des Ventilsitzes geführt wird, welche einen kleineren Durchmesser aufweist als der maximale Durchmesser des Haltebereiches, ist eine verliersichere Lagerung des Ventilkörpers am Ventilsitz ermöglicht. Um ein Hindurchführen des Ventilschaftes mit Wölbung durch die Öffnung kleineren Durchmessers des Ventilsitzes zu ermöglichen, kann der Ventilschaft mit Wölbung und/oder die Durchgangsöffnung aus einem elastischem Material ausgebildet sein.The holding region may be formed, for example, as a curvature on the valve body of the mushroom valve, which is arranged, for example, in the region of the valve stem. By the holding portion is guided through an opening of the valve seat, which has a smaller diameter than the maximum diameter of the holding portion, a captive storage of the valve body is made possible on the valve seat. In order to allow passage of the valve stem with curvature through the opening of smaller diameter of the valve seat, the valve stem may be formed with a curvature and / or the passage opening made of an elastic material.

Um ein vorteilhaftes Dichtverhalten zu erwirken, besteht der Ventilschirm vorteilhafterweise aus Elastomer, insbesondere aus Fluor-Silikon-Kautschuk, Silikon-Kautschuk, Chlorbutadien-Kautschuk, hydriertem Nitril-Kautschuk oder Nitril-Butadien-Kautschuk, oder enthält mindestens einen dieser Stoffe.In order to obtain an advantageous sealing behavior, the valve screen is advantageously made of elastomer, in particular of fluorosilicone rubber, silicone rubber, chlorobutadiene rubber, hydrogenated nitrile rubber or nitrile-butadiene rubber, or contains at least one of these substances.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Materialstärke, d.h. die Dicke der Materialschicht des Ventilschirms oder die Länge des Querschnitts des Ventilschirms senkrecht zu seiner flächigen Ausdehnung, der Verstärkung gegenüber dem unmittelbar zu der Verstärkung benachbarten Bereich des Ventilschirms um den Faktor F erhöht ist, wobei bevorzugt F ≤ 3,5, besonders bevorzugt F ≤ 3, ganz besonders bevorzugt F ≤ 2,5 und/oder bevorzugt 1 ≤ F, besonders bevorzugt 1,5 ≤ F, ganz besonders bevorzugt 2 ≤ F ist.In an advantageous development, the material thickness, i. the thickness of the material layer of the valve screen or the length of the cross section of the valve screen perpendicular to its areal extent, the gain is increased by a factor F relative to the region of the valve screen immediately adjacent to the reinforcement, wherein preferably F ≦ 3.5, particularly preferably F ≦ 3, very particularly preferably F ≦ 2.5 and / or preferably 1 ≦ F, more preferably 1.5 ≦ F, most preferably 2 ≦ F.

Ein besonders günstiges Verhalten des Rückschlagventils unter Pulsation ergibt sich, wenn 1 ≤ F ≤ 3,5, besonders bevorzugt 1,5 ≤ F ≤ 2,5.A particularly favorable behavior of the check valve under pulsation results when 1 ≦ F ≦ 3.5, particularly preferably 1.5 ≦ F ≦ 2.5.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zudem die Materialstärke der Verstärkung gegenüber dem Bereich des Ventilschirms mit der geringsten Materialstärke um einen Faktor F1 erhöht, wobei bevorzugt 3 ≤ F1, besonders bevorzugt 5 ≤ F1, ganz besonders bevorzugt 10 ≤ F1 ist.In a further preferred embodiment, the material thickness of the reinforcement with respect to the region of the valve screen with the lowest material thickness is also increased by a factor F1, wherein preferably 3 ≦ F1, more preferably 5 ≦ F1, most preferably 10 ≦ F1.

Im Folgenden werden einige Beispiele erfindungsgemäßer Pilzventile bzw. deren Ventilkörper gegeben, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen werden. Deren Beschreibung wird daher gegebenenfalls nicht wiederholt. Weiterhin enthalten die nachfolgenden Ausführungsbeispiele eine Vielzahl von vorteilhaften Weiterbildungen und Merkmalen, die jedoch auch als solche für sich ohne in Kombination mit den weiteren vorteilhaften Merkmalen der jeweiligen Ausführungsform betrachtet zu werden, sich zur Weiterbildung der vorliegenden Erfindung eignen. Auch Kombinationen einzelner Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele sind ohne Weiteres als vorteilhafte Weiterbildungen möglich.The following are some examples of inventive mushroom valves or their valve body given, with the same or similar elements are provided with the same or similar reference numerals. Their description may therefore not be repeated. Furthermore, the following exemplary embodiments contain a multiplicity of advantageous developments and features, which, however, as such, are to be regarded as being suitable for the development of the present invention without being considered in combination with the further advantageous features of the respective embodiment. Combinations of individual features of various embodiments are readily possible as advantageous developments.

Es zeigen

1 eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors;
2 einen Querschnitt eines Ventilkörpers eines Pilzventils im Stand der Technik;
3 einen Querschnitt eines Ventilkörpers eines erfindungsgemäßen Pilzventils mit wulstförmiger Verdickung;
4 einen Querschnitt eines weiteren erfindungsgemäßen Ventilkörpers eines Pilzventils mit kontinuierlicher Verjüngung vom Randbereich zur Mitte des Ventilschirms;
5 einen Querschnitt eines weiteren erfindungsgemäßen Ventilkörpers eines Pilzventils mit wulstförmiger Verdickung und Verjüngung vom Randbereich zur Mitte des Ventilschirms;
6 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Pilzventils in eingebautem Zustand;
7 eine schematische Darstellung eines Ölabscheiders und eines erfindungsgemäßen Pilzventils in eingebautem Zustand.

Show it

1 a schematic representation of an internal combustion engine;
2 a cross section of a valve body of a mushroom valve in the prior art;
3 a cross section of a valve body of a mushroom valve according to the invention with a bead-shaped thickening;
4 a cross section of another valve body according to the invention of a mushroom valve with continuous taper from the edge region to the center of the valve screen;
5 a cross section of another valve body according to the invention of a mushroom valve with bead-shaped thickening and taper from the edge region to the center of the valve screen;
6 a cross section of a mushroom valve according to the invention in the installed state;
7 a schematic representation of an oil separator and a mushroom valve according to the invention in the installed state.

1 zeigt die schematische Darstellung mit Schaltzeichen eines Verbrennungsmotors 100. Ein Ansaugtrakt 106 weist hintereinandergeschaltet einen Ansaugluftfilter 107, einen Turbolader 108, einen Ladeluftkühler 109 sowie eine Drosselklappe 110 auf. Daneben ist in einem Kurbelgehäuse 101 ein Zylinder 117 des Verbrennungsmotors 100 dargestellt, mit einem Einlassventil 111, Auslassventil 112, Zündkerze 113, Abgaskanal 114, Kolben 115 und Pleuel 116 des Verbrennungsmotors 100. 1 shows the schematic representation with the switching symbol of an internal combustion engine 100 , An intake tract 106 has an intake air filter connected in series 107 , a turbocharger 108 , a charge air cooler 109 and a throttle 110 on. Besides that is in a crankcase 101 a cylinder 117 of the internal combustion engine 100 shown with an inlet valve 111 , Exhaust valve 112 , Spark plug 113 , Exhaust duct 114 , Piston 115 and connecting rods 116 of the internal combustion engine 100 ,

Das Kurbelgehäuse 101 weist eine Ölwanne 102 unterhalb des Kurbelgehäuses 101 auf, welche das geodätisch am tiefsten angeordnete Element der 1 darstellt. Oberhalb des Ölspiegels in der Ölwanne geht von dem Kurbelgehäuse 101 ein Entlüftungskanal 103 aus, welcher das Kurbelgehäuse 101 mit einem schematisch dargestellten Ölabscheider 120 in einem rechteckig dargestellten Kompartiment 121 verbindet, welcher benachbart zum Kurbelgehäuse 101 angeordnet ist. Der Entlüftungskanal 103 mündet in den Ölabscheider 120. Das gesamte Entlüftungssystem ist mit 104 bezeichnet.The crankcase 101 has an oil pan 102 below the crankcase 101 on which the geodetically lowest element of the 1 represents. Above the oil level in the oil pan goes from the crankcase 101 a vent channel 103 out, which is the crankcase 101 with a schematically illustrated oil separator 120 in a rectangular compartment 121 connects, which adjacent to the crankcase 101 is arranged. The ventilation duct 103 flows into the oil separator 120 , The entire venting system is designated 104.

Vom Kompartiment 121 des Ölabscheiders 120 zweigen zwei weitere Leitungen 21a, 105 ab, wobei die Leitung 21a eine Ölrückführleitung 21a für abgeschiedenes Öl darstellt und sich von der unteren Seite des Kompartiments 121 hin zum Kurbelgehäuse 101 erstreckt. Die Ölrückführleitung 21a weist knapp unterhalb des Kompartiments 121 ein Rückschlagventil 50" auf, dessen Durchlassrichtung vom Kompartiment 121 zum Kurbelgehäuse 101 weist. Bei diesem Durchlassventil 50" handelt es sich entweder um ein erfindungsgemäßes Pilzventil 50 mit Ventilkörper 1 wie in 3 dargestellt oder um ein Pilzventil 50' mit einem Ventilkörper 1' nach dem Stand der Technik wie in 2 dargestellt. Oberhalb des Rückschlagventils 50" sammelt sich Öl an, welches im Ölabscheider 120 abgeschieden wurde. Wenn aufgrund der Ölsäule ein hinreichend hoher hydrostatischer Druck und damit die erforderliche Druckdifferenz erreicht wird, öffnet das Rückschlagventil 50", sodass das Öl in Richtung des Kurbelgehäuses 101 abläuft. In der Ölrückführleitung 21a herrscht eine durch die Bewegung der Kolben 115 des Verbrennungsmotors 100 verursachte Pulsation mit einhergehendem schwankendem Druck, sodass bei inadäquater Auslegung des Rückschlagventils 50" Blow-By-Gas durch das Rückschlagventil 50", nicht nur in dessen Durchlass-, sondern auch in dessen Sperrrichtung hindurch gelangen kann, wobei das Rückschlagventil eine Art Pumpbewegung erfährt.From the compartment 121 of the oil separator 120 branch two more lines 21a . 105 off, with the line 21a an oil return line 21a represents for separated oil and extending from the lower side of the compartment 121 towards the crankcase 101 extends. The oil return line 21a points just below the compartment 121 a check valve 50 " on, whose passage direction from the compartment 121 to the crankcase 101 has. In this passage valve 50 " it is either a mushroom valve according to the invention 50 with valve body 1 as in 3 represented or around a mushroom valve 50 ' with a valve body 1' according to the state of the art as in 2 shown. Above the check valve 50 " collects oil, which is in the oil separator 120 was separated. If due to the oil column, a sufficiently high hydrostatic pressure and thus the required pressure difference is achieved, opens the check valve 50 " , so that the oil is in the direction of the crankcase 101 expires. In the oil return line 21a one prevails by the movement of the pistons 115 of the internal combustion engine 100 caused pulsation with concomitant fluctuating pressure, so that with inadequate interpretation of the check valve 50 " Blow-by gas through the check valve 50 " , can pass through not only in the passage, but also in the reverse direction, wherein the check valve undergoes a kind of pumping movement.

Ein Kanal 105 erstreckt sich auf der vom Kurbelgehäuse 101 abgewandten Seite des Kompartiments 121 von diesem ausgehend und bildet einen Kanal für durch den Ölabscheider gereinigtes Gas, welches in den Ansaugtrakt 106 des Verbrennungsmotors eingeleitet wird. Der Kanal 105 weist eine Abzweigung 105'" auf, dessen beide Zweige jeweils ein Rückschlagventil 105', 105" aufweisen und an zwei verschiedenen Stellen in den Ansaugtrakt 106 müden, nämlich vor dem im Ansaugtrakt 106 befindlichen Verdichter, hier Turbolader 108, und hinter der im Ansaugtrakt 106 befindlichen Drosselklappe 110.A channel 105 extends to that of the crankcase 101 opposite side of the compartment 121 from this starting and forms a channel for oil purified by the oil separator, which in the intake 106 of the internal combustion engine is initiated. The channel 105 has a branch 105 '" on, whose two branches each have a check valve 105 ' . 105 ' exhibit and in two different places in the intake tract 106 tired, namely in front of the intake tract 106 located compressor, here turbocharger 108, and behind the intake 106 located throttle 110 ,

2 zeigt einen Ventilkörper 1 eines Pilzventils 50' im Stand der Technik in einem Querschnitt durch den Ventilschirm 2 bzw. in einem Längsschnitt durch den Ventilschaft 7. Der hier dargestellte Ventilschirm 2 weist eine gebogene, vom Ventilschaft her betrachtet mittig nach außen gewölbte (konvexe) Form auf. Die Oberfläche 2a des Ventilschirms 2 weist eine gleichmäßige Krümmung auf seiner nach außen weisenden Oberfläche 2a auf. Der Ventilschirm ist rotationssymmetrisch um die Längsachse 11 des Ventilschaftes 7 ausgebildet. 2 shows a valve body 1 a mushroom valve 50 ' in the prior art in a cross section through the valve screen 2 or in a longitudinal section through the valve stem 7 , The valve screen shown here 2 has a curved, viewed from the valve stem ago centrally outwardly curved (convex) shape. The surface 2a of the valve screen 2 has a uniform curvature on its outward-facing surface 2a on. The valve screen is rotationally symmetrical about the longitudinal axis 11 of the valve stem 7 educated.

Im Bereich seines Außenumfangs weist der Ventilschirm 2 einen umlaufenden Dichtbereich 5 auf, der im verbauten Zustand zusammen mit einem hier nicht dargestellten Gegenbauteil eine umlaufende Dichtlinie 6 ausbildet.In the area of its outer circumference, the valve screen 2 a circumferential sealing area 5 on, in the installed state together with a counter component, not shown here, a circumferential sealing line 6 formed.

Der Ventilschirm 2 ist verbunden mit einem Ventilschaft 7, welcher auf der Innenseite 2c des Ventilschirms 2, d.h. der der äußeren Oberfläche 2a gegenüber befindlichen Seite 2c des Ventilschirms 2, welche auch die nach innen weisende Oberfläche 2b des Ventilschirms 2 umfasst, in den Ventilschirm 2 übergeht. Die Verbindung des Ventilschaftes 7 mit dem Ventilschirm 2 ist mittels eines Verbindungsbereiches 9 ausgebildet, wobei Ventilschaft 7, Ventilschirm 2 und Verbindungsbereich 9 einstückig ausgebildet sind.The valve screen 2 is connected to a valve stem 7 which is on the inside 2c of the valve screen 2 ie the outer surface 2a opposite side 2c of the valve screen 2 which also has the inward facing surface 2 B of the valve screen 2 includes, in the valve screen 2 passes. The connection of the valve stem 7 with the valve screen 2 is by means of a connection area 9 formed, with valve stem 7 . valve shield 2 and connection area 9 are integrally formed.

Der Verbindungsbereich 9 weist eine zylindrische Form auf, deren Längsachse auch die Rotationsachse 11 des Ventilschirms 2 und des Ventilschaftes 7 ist. Der zylindrisch geformte Verbindungsbereich 9 setzt sich an seinen Mantelflächen 9a mittels einer Rundung 9b in den Ventilschirm 2 fort.The connection area 9 has a cylindrical shape whose longitudinal axis and the axis of rotation 11 of the valve screen 2 and the valve stem 7 is. The cylindrically shaped connection area 9 sits on its lateral surfaces 9a by means of a rounding 9b in the valve screen 2 continued.

Der Durchmesser des zylindrischen Verbindungsbereiches 9 ist größer als der des Ventilschaftes 7, der sich an der Grundfläche des zylindrischen Verbindungsbereiches 9, d.h. der Schnittkreisfläche im Boden des Zylinders, fortsetzt. Benachbart zum Verbindungsbereich 9 ist der Ventilschaft ebenfalls zylinderförmig ausgebildet. Am dem Verbindungsbereich 9 abgewandten Ende des Zylinders des Ventilschaftes befindet sich ein Haltebereich 8 oder Zapfen. Dieser Fortsatz des Zylinderschaftes dient dazu, den Ventilkörper 1' an einem anderen Bauteil zu befestigen. Der Haltebereich 8 ist weitestgehend kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei die Deckfläche, d.h. die kleinere kreisförmige Oberfläche des kegelstumpfförmigen Haltebereiches von dem Ventilschirm 2 weg weist. Die Grundfläche, d.h. die größere kreisförmige Oberfläche des kegelstumpfförmigen Haltebereiches 8 ist in ihrem Übergang in die Mantelfläche des kegelstumpfförmigen Bereiches sowie im Übergang in den Ventilschaft 7 mit Rundungen versehen.The diameter of the cylindrical connection area 9 is greater than that of the valve stem 7 located at the base of the cylindrical connection area 9 , ie the cutting surface in the bottom of the cylinder, continues. Adjacent to the connection area 9 the valve stem is also cylindrical. At the connection area 9 remote from the end of the cylinder of the valve stem is a holding area 8th or cones. This extension of the cylindrical shank serves to the valve body 1' to attach to another component. The holding area 8th is formed largely frusto-conical, wherein the top surface, ie the smaller circular surface of the frusto-conical holding portion of the valve screen 2 points away. The base area, ie the larger circular surface of the frusto-conical holding area 8th is in its transition into the lateral surface of the frustoconical region and in the transition into the valve stem 7 provided with curves.

Der Ventilkörper 1' weist einen zylinderförmigen Hohlbereich 10 auf, welcher sich durch die äußere Oberfläche 2a des Ventilschirms 2, durch den Verbindungsbereich 9, durch den Ventilschaft 7 bis hinein in den Haltebereich 8 erstreckt. Dabei weist der Hohlbereich 10 eine sehr geringe Verjüngung im Durchmesser ausgehend vom Ventilschirm 2 in Richtung des Haltebereiches 8 auf.The valve body 1' has a cylindrical hollow area 10 on which extends through the outer surface 2a of the valve screen 2 , through the connection area 9 , through the valve stem 7 into the holding area 8th extends. In this case, the hollow area 10 a very small taper in diameter starting from the valve screen 2 in the direction of the holding area 8th on.

Der hier dargestellte Ventilkörper 1' kann in einem als Rückschlagventil 1" dienenden Pilzventil 50' in einer Ölrückführleitung 21a eingesetzt werden, um in einem Ölabscheider 120 abgeschiedenes Öl in ein Kurbelgehäuse 101 passieren zu lassen. Dabei wird bei hinreichend hohem statischen Druck auf das Pilzventil 1' der Ventilschirm 2 elastisch verformt oder in axialer Richtung innerhalb des Einbauspiels verschoben, sodass das Öl passieren kann. Jedoch birgt ein derartiges Ventil die Gefahr eines erheblichen Stoffüberganges von Blow-by-Gas sowohl in Durchlass- als auch in Sperrrichtung des Pilzventils 1' unter Pulsation.The valve body shown here 1' can in a as a check valve 1" serving mushroom valve 50 ' in an oil return line 21a be used to in an oil separator 120 separated oil in a crankcase 101 to let happen. It is at sufficiently high static pressure on the mushroom valve 1' the valve screen 2 elastically deformed or shifted in the axial direction within the assembly play, so that the oil can pass. However, such a valve involves the risk of substantial mass transfer of blow-by gas in both the passage and in the reverse direction of the mushroom valve 1' under pulsation.

3 zeigt einen Ventilkörper 1 eines erfindungsgemäßen Pilzventils 50 im Querschnitt, welcher ähnlich zum Ventilkörper 1' eines Pilzventils 50'nach dem Stand der Technik ausgebildet ist. Im Unterschied zum Ventilkörper 1' im Stand der Technik weist der erfindungsgemäße Ventilkörper 1 eine Verstärkung 4 im Randbereich 3 auf. Diese Verstärkung 4 ist in der dargestellten Ausführungsform wulstförmig ausgebildet, wobei die Wulst 4a sich auf der nach außen weisenden Oberfläche, d.h. der von der Schließrichtung abgewandten Oberfläche 2a des Ventilschirms 2 befindet. Die Wulst 4a befindet sich unmittelbar benachbart zum Außenumfangsrand des Ventilschirms 2. Die Höhe der wulstförmigen Verstärkung 4 ist etwa drei Mal so hoch wie die Materialstärke des Ventilschirms 2 im unmittelbar zur Verstärkung 4 benachbarten Bereich 14 des Ventilschirms 2. Die Materialstärke des Ventilschirms 2 ist im Bereich zwischen der Wulst 4a und dem Verbindungsbereich 9 etwa konstant. Der Bereich geringster Dicke erstreckt sich also ungefähr über den halben Radius des Ventilschirms 2. 3 shows a valve body 1 a mushroom valve according to the invention 50 in cross section, which is similar to the valve body 1' a mushroom valve 50 ' is formed according to the prior art. In contrast to the valve body 1' in the prior art, the valve body according to the invention 1 a reinforcement 4 at the edge 3 on. This reinforcement 4 is formed bead-shaped in the illustrated embodiment, wherein the bead 4a on the outwardly facing surface, ie the surface facing away from the closing direction 2a of the valve screen 2 located. The bead 4a is located immediately adjacent to the outer peripheral edge of the valve screen 2 , The height of the bead-shaped reinforcement 4 is about three times as high as the material thickness of the valve screen 2 im directly for reinforcement 4 adjacent area 14 of the valve screen 2 , The material thickness of the valve screen 2 is in the area between the bead 4a and the connection area 9 about constant. The area of the smallest thickness thus extends approximately over half the radius of the valve screen 2 ,

Aufgrund der Verstärkung kommt es bei Einsatz des hier dargestellten erfindungsgemäßen Ventils 50 beim Einsatz in einer Ölrückführleitung 21a unter Pulsation zu keinem Stoffübergang oder einem weitaus geringeren Stoffübergang in Sperrrichtung als bei Verwendung eines herkömmlichen Pilzventils 50', aber auch der Stoffübergang von Blow-by-Gas in Durchlassrichtung wird reduziert Das erfindungsgemäße Pilzventil 50 ermöglicht also erst ein wirkliches Rückschlagventil, während das in 2 dargestellte Pilzventil 50' bei hoher Pulsation keine wirkliche Sperrwirkung in Sperrrichtung ermöglicht.Due to the reinforcement occurs when using the valve according to the invention shown here 50 when used in an oil return line 21a under pulsation to no mass transfer or a much lower mass transfer in the reverse direction than when using a conventional mushroom valve 50 ', but also the mass transfer of blow-by gas in the forward direction is reduced The mushroom valve according to the invention 50 So only allows a real check valve, while the in 2 illustrated mushroom valve 50 ' At high pulsation no real blocking effect in the reverse direction allows.

In 4 ist ein weiterer Ventilkörper 1 eines erfindungsgemäßen Pilzventils 50 dargestellt. Im Gegensatz zu dem vorhergehenden Ventilkörper 1 weist der hier dargestellte Ventilkörper 1 jedoch keine wulstförmige Verstärkung 4 auf. Stattdessen ist die Verstärkung 4 in dieser Ausführungsform derart ausgebildet, dass sich der Ventilschirm 2 von seinem Randbereich 3 in zur Rotationsachse 11 weisender Richtung kontinuierlich bis hin zum Verbindungsbereich 9, genauer zur Rundung 9b des Verbindungsbereichs 9, verjüngt. Es liegt also eine umlaufende Verdickung in radialer Richtung ausgehend von der Rotationsachse 11 des Ventilschirms 2 vor. Die Verjüngung ist dabei bezogen auf die Materialstärke des Ventilschirms 2. Die Dichtlinie 6 ist in dem Ausführungsbeispiel nicht im Bereich des maximalen Durchmessers des Ventilschirms 2 ausgebildet, sondern etwa um den Radius des Ventilschaftes 7 beabstandet zum äußersten Durchmesser des Ventilschirms 2. Auf Höhe der Dichtlinie 6 weist der Ventilschirm 2 die größte Verstärkung und größte Materialstärke auf. Die nach außen gewandte Oberfläche 2a des Ventilschirms 2 ist jeweils ausgehend von der Rotationsachse 11 des Ventilschirms 2 im Querschnitt zu beiden Seiten nahezu gerade ausgebildet. Die gegenüberliegende Oberfläche 2c des Ventilschirms 2 ist gebogen ausgebildet.In 4 is another valve body 1 a mushroom valve according to the invention 50 shown. In contrast to the previous valve body 1 has the valve body shown here 1 but no bead-shaped reinforcement 4 on. Instead, the reinforcement is 4 formed in this embodiment, that the valve screen 2 from its edge area 3 in to the axis of rotation 11 pointing direction continuously up to the connection area 9, more precisely to the rounding 9b of the connection area 9 , rejuvenated. So there is a circumferential thickening in the radial direction, starting from the axis of rotation 11 of the valve screen 2 in front. The taper is based on the material thickness of the valve screen 2 , The sealing line 6 is in the embodiment not in the range of the maximum diameter of the valve screen 2 trained, but about the radius of the valve stem 7 spaced to the outermost diameter of the valve screen 2 , At the height of the sealing line 6 has the valve screen 2 the largest reinforcement and largest material thickness. The outward-facing surface 2a of the valve screen 2 is in each case starting from the axis of rotation 11 of the valve screen 2 formed in cross section to both sides almost straight. The opposite surface 2c of the valve screen 2 is curved.

5 zeigt einen weiteren Ventilkörper 1 eines erfindungsgemäßen Pilzventils 50. Die hier dargestellte Ausführungsform weist Elemente der beiden vorhergehenden Ausführungsformen auf. Es ist sowohl eine Wulst 4a als Verstärkung ausgebildet, als auch eine kontinuierliche Verjüngung in Richtung der Rotationsachse 11 des Ventilschirms 2 bis hin zum Verbindungsbereich 9, bzw. anders herum eine kontinuierlich zunehmende Verdickung ausgehend in radialer Richtung vom Verbindungsbereich 9. Die Wulst 4 ist etwa um den Faktor 1,5 im Vergleich zum unmittelbar benachbarten Bereich 14 des Ventilschirms verdickt. 5 shows a further valve body 1 a fungal valve 50 according to the invention. The embodiment shown here comprises elements of the two preceding embodiments. It is both a bead 4a formed as a reinforcement, as well as a continuous taper in the direction of the axis of rotation 11 of the valve screen 2 up to the connection area 9 , or vice versa, a continuously increasing thickening, starting in the radial direction from the connection region 9 , The bead 4 is about a factor of 1.5 compared to the immediately adjacent area 14 of the valve screen thickened.

6 zeigt im Querschnitt das erfindungsgemäße Pilzventil 50 mit dem Ventilkörper 1 aus 3 im eingebauten Zustand. Das Pilzventil 50 trennt hier zwei durch ein Gegenbauteil 22 bzw. eine Platte 22 getrennte Räume 20, 21 voneinander. Im ersten Raum 20 kann sich beispielsweise durch einen Ölabscheider 120 getrenntes Öl ansammeln und bei geöffnetem Pilzventil 50 durch eine oder mehrere Ventilöffnungen 23 in den Raum 21 gelangen. Das Pilzventil ist dabei mit seinem Ventilschaft 7 in einer Öffnung 19 der Platte 22, die als Ventilsitz dient, aufgenommen. Der Raum 21 ist hier Teil einer Ölleitung 21a und führt zum Kurbelgehäuse 101. 6 shows in cross section the mushroom valve according to the invention 50 with the valve body 1 out 3 in the installed state. The mushroom valve 50 here separates two by a counterpart component 22 or a plate 22 separate rooms 20 . 21 from each other. In the first room 20 can, for example, by an oil separator 120 collect separated oil and open mushroom valve 50 through one or more valve openings 23 in the room 21 reach. The mushroom valve is with its valve stem 7 in an opening 19 the plate 22 , which serves as a valve seat, added. The space 21 here is part of an oil pipeline 21a and leads to the crankcase 101 ,

Hier ist zu erkennen, dass der Ventilschirm 2 in seinem Dichtbereich 5 auf dem Gegenbauteil 22 aufliegt und damit die Dichtlinie 6 ausbildet. Der Haltebereich 8 ist durch eine Öffnung 19 im Gegenbauteil bzw. Ventilsitz 22 hindurchgeführt und hält mittels seines Haltebereiches 8 den Ventilkörper 1 formschlüssig an der in 6 dargestellten Position. Wird nun der Druck auf Seiten des ersten Raums 20 gegenüber dem Raum 21 hinreichend groß, so wird der Ventilschirm 2 in vom Raum 20 wegweisender Richtung elastisch verformt, insbesondere in seinem unverstärkten Bereich 13, d.h. dem Bereich geringster Wandstärke, sodass das im ersten Raum 20 befindliche Öl durch die Ventilöffnung 23 hindurchtreten kann und den Randbereich 3 des Ventilschirms 2 passierend in den zylinderförmigen zweiten Raum 21 gelangen kann. Von dort wird das Öl über die Ölrückführleitung 21a in das Kurbelgehäuse 101 weitergegeben.Here it can be seen that the valve screen 2 in his sealing area 5 on the counterpart component 22 rests and thus the sealing line 6 formed. The holding area 8th is through an opening 19 in the opposite component or valve seat 22 passed through and stops by means of its holding area 8th the valve body 1 positively at the in 6 position shown. Will now be the pressure on the side of the first room 20 opposite the room 21 sufficiently large, so the valve screen 2 in from the room 20 pioneering direction elastically deformed, especially in its unreinforced area 13 , ie the area of least wall thickness, so that in the first room 20 located oil through the valve opening 23 can pass through and the edge area 3 of the valve screen 2 passing in the cylindrical second space 21 can get. From there, the oil is returned via the oil return line 21a in the crankcase 101 passed.

7 zeigt schematisch ein weiteres erfindungsgemäßes Pilzventil 50 aus 6 im eingebauten Zustand zusammen mit einem Ölabscheider 120. Oberhalb des Ventilschirms 2 des erfindungsgemäßen Pilzventils 50 befindet sich ein Raum 20, in welchem sich durch den Ölabscheider 120 abgeschiedenes Öl sammeln kann. In der unteren Begrenzungswand 22, die als Ventilsitz dient, nimmt eine Öffnung den Ventilschaft 7 auf. Die Öffnungen zum Durchlass des Öls sind hier nicht sichtbar, da sie in einer anderen Schnittebene liegen. Der Raum 20 ist dahingehend ausgebildet, dass sich durch Ansammeln von Öl eine Ölsäule ausbildet, welche einen hydrostatischen Druck auf das Pilzventil 50 ausübt. Oberhalb des Raumes 20, d.h. stromaufwärts, ist der Ölabscheider 120 angeordnet, sodass hindurchströmendes Gas, insbesondere Luft von in diesem befindlichen Öl separiert werden kann. Der Ölabscheider entspricht im gezeigten Beispiel den Ölabscheidern wie sie in der DE102004037157A1 offenbart sind, deren Offenbarung hiermit in Bezug auf die Auslegung aller Aspekte des Ölabscheiders aufgenommen ist. Es können jedoch auch beliebige andere Ölabscheider verwendet werden, insbesondere ist es nicht notwendig, dass ein gemeinsamer Auslass von abgeschiedenem Öl und gereinigtem Gas bzw. gereinigter Luft gegeben ist. Vor dem Einlass 14 des Ölabscheiders 120 erstreckt sich ein Kanal 41, der mittels eines Einlasses 42 mit dem Kurbelgehäuse 101 (nicht dargestellt) verbunden ist. Der Kanal 41 verläuft im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse 11 des erfindungsgemäßen Pilzventils 1. Der Kanal umfasst Kanalwände 41a', welche drei Vorsprünge 41b, 41b', 41b" aufweisen, die senkrecht zur Kanalwand 41a' in das Innere des Kanals 41 weisen. Im Betrieb wird das Gas aus dem Kurbelgehäuse 101 im Wesentlichen mäanderförmig um diese Vorsprünge 41b' herumgeleitet, wodurch es bereits zu einer Prallabscheidung von im Gas befindlichem Öl kommt, bevor es zum Einlass 43 des Ölabscheiders 120 gelangt. 7 schematically shows another inventive mushroom valve 50 out 6 when installed together with an oil separator 120 , Above the valve screen 2 the mushroom valve according to the invention 50 there is a room 20 in which passes through the oil separator 120 can collect separated oil. In the lower boundary wall 22 , which serves as a valve seat, an opening takes the valve stem 7 on. The openings for the passage of the oil are not visible here, as they lie in a different cutting plane. The space 20 is designed to form by accumulating oil, an oil column, which is a hydrostatic pressure on the mushroom valve 50 exercises. Above the room 20 ie, upstream, is the oil separator 120 arranged so that gas flowing through, in particular air can be separated from located in this oil. The oil separator corresponds in the example shown the oil separators as in the DE102004037157A1 are disclosed, the disclosure of which is hereby incorporated with respect to the interpretation of all aspects of the oil separator. However, any other oil separators may be used, in particular, it is not necessary that a common outlet of separated oil and purified gas or air is given. Before the inlet 14 of the oil separator 120 extends a channel 41 that by means of an inlet 42 with the crankcase 101 (not shown) is connected. The channel 41 is substantially perpendicular to the axis of rotation 11 the mushroom valve according to the invention 1 , The channel includes channel walls 41a ' which three projections 41b . 41b ' . 41b " have, which are perpendicular to the channel wall 41a ' into the interior of the canal 41 point. In operation, the gas from the crankcase 101 essentially meandering around these projections 41b ' which already leads to an impact separation of gas in the gas before it to the inlet 43 of the oil separator 120 arrives.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004037157 A1 [0060]

Claims

A mushroom valve (50) for controlling the flow of fluids, comprising a valve seat (22) having a valve opening (23), and a valve body (1) having a valve screen (2) for closing the valve opening (23) with at least one sealing area (5) for forming at least one valve line (23) surrounding sealing line (6) and connected to the valve screen (2) valve stem (7), characterized in that the valve screen (2) in its edge region (3) at least partially or completely having a reinforcement (4) with respect to adjacent areas of the valve screen (2).

Mushroom valve (50) according to the preceding claim, characterized in that the reinforcement (4) is a material and / or shape-related stiffening, in particular a thickening, infiltration, ribbing, change in the material properties, coating and / or a joined component.

Mushroom valve (50) according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcement (4) is formed at least in sections circumferentially and / or adjacent to the edge of the valve screen (2).

Mushroom valve (50) according to one of the preceding claims, characterized by a reinforcement (4) designed as a thickening in the edge region (3), which tapers at least in sections in a direction pointing radially to the shaft (7).

Mushroom valve (50) according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcement (4) is a bead-shaped thickening (4a), which on the shaft (7) facing and / or facing away from surface (2a, 2b) of the valve screen (2 ) is trained.

Mushroom valve (50) according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcement (4) is a circumferential metal ring, in particular a metallic wire ring.

Mushroom valve (50) after one of Claims 1 to 5 , characterized in that the reinforcement (4) is produced by means of 2-component injection molding, wherein the components differ by the respective at least one polymer, the respective at least one filler, by the mixture of polymers and / or the content of fillers.

Mushroom valve (50) according to one of the preceding claims, characterized in that the edge region (3) adjacent to the outer peripheral edge of the valve screen (2) is arranged circumferentially.

Mushroom valve (50) according to one of the preceding claims, characterized in that the edge region (3) in parallel projection of the valve screen (2) perpendicular to its planar extent in the radial direction, starting from the valve stem (7) the outer 30%, advantageously 20%, advantageously 10% of the valve screen (2) relative to the radius or the surface forms.

Mushroom valve (50) according to any one of the preceding claims, characterized in that the valve screen (2) in parallel projection of the valve screen (2) perpendicular to its surface extension can assume any geometric outer shapes, in particular at least partially asymmetric and / or symmetrical shapes.

Mushroom valve (50) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve screen (2) can assume any geometric outer shapes in a cross section, in particular at least partially inclined, corrugated, curved, asymmetric and / or symmetrical shapes.

Mushroom valve (50) according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing region (5) forms exactly one or more sealing lines (6).

Mushroom valve (50) according to the preceding claim, characterized in that the at least one sealing line (6) is formed concentrically to the valve stem (7).

Mushroom valve (50) according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing region (5) is formed on a surface of the reinforcement (4) or adjacent thereto.

Mushroom valve (50) according to one of the preceding claims, characterized by at least one holding region (8) for fastening the valve body (1) to the valve seat (22), preferably by means of the valve stem (7), in particular by means of the end of the valve shield (2) Valve stem (7).

Mushroom valve (50) according to any one of the preceding claims, characterized in that the valve screen (2) made of elastomer, in particular fluorine-silicone rubber, silicone rubber, chlorobutadiene rubber, hydrogenated nitrile rubber or nitrile-butadiene rubber or contains at least one of these substances.

Mushroom valve (50) according to any one of the preceding claims, characterized in that the material thickness of the reinforcement (4) opposite the immediately adjacent to the reinforcement (4) region (14) of the valve screen (2) by the factor F is preferably, wherein preferably F ≤ 3.5, more preferably F ≤ 3, most preferably F ≤ 2.5 and / or preferably 1 ≤ F, more preferably 1.5 ≤ F, most preferably 2 ≤ F.

Mushroom valve (50) according to any one of the preceding claims, characterized in that the material thickness of the reinforcement (4) is increased by a factor F1 with respect to the region (13) of the valve screen (2) with the lowest material thickness, preferably 3 ≤ F1, especially preferably 5 ≦ F1, most preferably 10 ≦ F1.

Oil return line (21a) with a mushroom valve (50) according to one of the preceding claims.

Ventilation system (104) for a crankcase (101) of an internal combustion engine with a mushroom valve (50) according to one of the preceding claims and / or with an oil return line (21a) according to the preceding claim.

An internal combustion engine (100) having a crankcase (101) with a ventilation system (104) according to the preceding claim.