DE2139135A1

DE2139135A1 - Ventilanordnung

Info

Publication number: DE2139135A1
Application number: DE19712139135
Authority: DE
Inventors: R T Gifford
Original assignee: Vernay Laboratories Inc
Current assignee: Vernay Laboratories Inc
Priority date: 1970-08-19
Filing date: 1971-08-05
Publication date: 1972-02-24
Also published as: US3693651A; FR2104477A5; CA946250A; GB1352404A; SE373424B

Description

Priorität vom 22«

in USA, Serial No. 65,129

Druckentlastungs- oder Rückschlagventile finden sich in vielen Bereichen. Beispielsweise offenbart die USA-Patentschrift 2 456 213 eine in Verbindung mit einem Schwinunerbehälter zur Verhinderung einer saugheberartigen Wirkung verwendeten Ventil* einrichtung. Bei dieser Konstruktion wird die Druckentlastung um das Ventilglied erhalten, das normalerweise eine Reihe von Toren abdeckt, das aber ausreichend elastisch ist, um sich ausser Dichtung mit den Toren zu biegen, so daß der Druck durch eine zentrale Öffnung in dem Ventilglied entlastet werden kann.

Die USA-Patentschrift 2 57I 893 offenbart ebenfalls ein Druckentlastungsventil, das in jener Ausführungsform in Verbindung mit einer Ventilkappe für die Lagerung von Batterien verwen-

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Poitscheck: Frankfurt/Main 674J Bank: Dresdner Bank AG. Wiesbaden. Konto-Nr. Vt BW

det wird. Bei dieser Konstruktion ist das Ventil aus elastischem Material hergestellt und über einer Belüftungsöffnung in der Batteriekappe befestigte Die USA-Patentschrift 3 159 176, die ebenfalls auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung zurückgeht , offenbart auch eine Art Rückschlag- bzw. Entlastungsventil, bei dem Beipassöffnungen normalerweise durch elastische, sich nach aussen erstreckende Lippen des Ventilgliedes geschlossen sind und das Zentrum des Ventiles eine gebildete Öffnung hat, die normalerweise von einem Entenschnabelteil geschlossen ist.

Trotz der weit fortgeschrittenen Technik, wie durch die oben erwähnten Patentschriften belegt ist, besteht das Bedürfnis nach einer fehlerfreien Ventilanordnung kompakter, relativ einfacher Konstruktion, die deshalb leicht und preiswert in großem Umfang hergestellt werden kann.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Ventilanordnung , die ein einstückiges, federnde· Ventilglied einfacher Konstruktion verwendet, das über einer Entlastungsöffnung angeordnet werden kann, um eine Entlüftung oder Entlastung vorzusehen, wenn ein bestimmter innerer Druck in einer Anordnung überschritten ist. Das Ventilglied wird an seinem Platz über der Ventilöffnung vermittels einer Verschließkappe gehalten, die mit dem zentralen Teil des Ventilgliedes in Eingriff tritt und es nach unten dichtend um die Ventilöffnung biegt. Das Ventilglied selbst ist mit keiner anderen Ein-

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richtung verbunden void, kann sich deshalb erforderlichenfalls frei biegen, um eine Entlüftung oder Entlastung vorzusehen.

Bei einer besonders bevorzugten Ausfiihrungsform der Erfindung ist das Yentilglied als ein einstückiges» nicht durchbohrtes Glied ausgeführt, das leicht und preiswert hergestellt werden kann.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Druckentlastung sowohl in die belüftete Anordnung hinein oder aus dieser heraus lediglich, dadurch bewerkstelligt werden, daß das Ventilglied mit einer Öffnung durch deren Zentrum gebildet ist. In jedem Falle ist das Ventilglied jedoch immer relativ frei bezüglich der Entlüftungsöffnung bewegbar und in einem ziemlich«« weiten Bereich vorbestimmter Entlastungsdrücke betätigbar.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung -ex>£a.-ndt2ng- ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen t

Fig. 1 die Querschnittsansicht durch eine Ventilanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich der nach Fig. 1, in der aber eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt ist und

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Fig. 3 die Ansicht eines Teils der Konstruktion der Fig. 1, wobei das Ventilglied in einer anderen Stellung gezeigt wird.

Pig. 1 zeigt die Ventilanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Basiskörper 10, der in einem Glied, z.B. in ein-em Kraftfahrzeugübertragungsgehäuse oder -körper aufnehmbar ist, von dem ein Teil bei 11 gezeigt ist. Der Basiskörper 10 ist mit einem ringförmig vorspringenden Flansch versehen, der eine Schulter 15 bildet, die gegen die äußere Fläche des entlüfteten Körpers 11 anliegt, wenn die Ventilanordnung eingebaut ist. Der Basiskörper 10 ist also mit einer sich axial erstreckenden Ventilöffnung 18 und mit mehreren Ausflüssen 22 versehen. Eine Verschlußkappe Zk ist durch Wärmedichtung od.dgl., z.B. bei 23i an dem Baeiskörper angebracht, um sie beabstandet vom Basiskörper anzubringen und damit eine Ventilkammer 2.6 zu bilden.

Eine Büchse 28 ist in einem zentralen Teil der Kappe 2k gebildet und nimmt darin den komplementär geformten Zapfen eines federnden einstückigen Ventilgliedes 32 auf, wobei die Büchse 28 und der Zapfen 30 ^als Führungsglieder dienen, um das Ventilglied 32 in geeigneter Weise angeordnet zu halten. Das Ventil 32 weist auch ein zentrales Teil 34, ein mittleres Teil 36, das nach außen von dem zentralen Teil und in einer Richtung entgegengesetzt der Richtung des Vorsprunges des Zapfens 30 zur Bildung eines tellerförmigen Gliedes vorspringt, sowie ein Umfangsteil 38 auf. Der Mittel-

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■fceil 36 teilt hierbei die Ventilkammer 26 in innere und äußere Abschnitte 40 und hk. Man erkennt ferner aus Fig. 1, daß der Zwischenraum zwischen dem Zapfen 30 und den Wänden der Büchse 28 von einer Reihe von in beabstandeten Intervallen um die Büchse 28 angeordnete Ausfließnuten 46 erweitert ist.

Bei der oben beschriebenen Konstruktion wird der Überdruck vom Inneren des Körpers 11 durch die Bohrung 18 in der durch t die Pfeile angezeigten Richtung entlüftet. Somit geht der

Fluß aus dem Inneren des Körpers in den Innenabschnitt 40 der Ventilkammer 26, dann durch Biegen des VentilgtLedes nach außen in den äußeren Abschnitt 44 und von dort durch die Auslässe 22 in die Umgebung· Bei der obigen Konstruktion kann der innere Druck, bei welchem das Ventil entlüftet, auf viele Wege gesteuert bzw. kontrolliert werden. Somit kann die Dicke des mittleren Teiles ebenso wie die Härte des elastomeren Materials variiert werden, aus dem das Ventil hergestellt ist, und es kann auch der von dem Umfangsteil eingeschlossene Bereich in Kontakt mit dem Basiskörper variiert werden.

Ferner ist das Maß der Ventilkammer 26, das zwischen entgegengesetzten Teilen der Verschlußkappe des BasLskörpers gemessen und bei 48 angezeigt ist, kleiner als die nicht deformierte Dicke des Ventilgliedes.

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Infolgedessen wird das Ventil in Dichteingriff mit dem Basiskörper gebogen, wobei der Umfangsteil 38 gebildet wird, der mit dem Basiskörper in Kontakt kommt, wenn die Verschlußkappe aufgelegt wird. Selbstverständlich könnte der abgeflachte ümfangsteil auch bei dem Herstellungsverfahren des Ventilgliedes gebildet werden. In jedem Falle kann durch Proportionierung dieses Maßes für ein Ventilglied eins? gegebenen Dicke, Härte und eines gegebenen Maßes dieses Ventilglied zur Entlüftung bei einer vorbestimmten Last einge- W stellt werden. Hierdurch ist es möglich, einen recht weiten Bereich vorbestimmter Entlastungsdrücke durch, die Verwendung der Konstruktion nach Fig. 1 zu entlasten, wobei solche Drücke im Bereich von weniger als 0,07 kg/cm Ο psi)

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bis zu einigen 10 kg/cm (psi) liegen.

Sollte der Druck im Inneren des Körpers 11 unter Umgebungsdruck abfallen und sich somit ein negativer Druck in dem zu entlüftenden Körper bilden, so kann sich das Ventil nach innen in die in Fig. 3 gezeigte Position biegen, wobei der Zapfen 30 in der Büchse 28 gleitet, aber noch zentral bezüglich der Ventilöffnung 18 angeordnet gehalten wird. Im Hinblick hierauf wird bemerkt, daß z.B. bei k9 ein Spielraum zwischen dem Zapfen und den Büchsenwänden vorgesehen ist, um sowohl den Aufbau eines negativen Druckes zwischen dem oberen Ende des Zapfens 30 und der entgegengesetzten Oberfläche der Büchse 23 bei der Bewegung des Zapfens nach außerhalb der Büchse als auch den Aufbau eines positiven

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Druckes bei der Bewegung des Zapfens zurück in die Büchse hinein zu verhindern· Der Zapfen 30 kann sich deshalb frei in die Büchse 28 hinein und aus dieser heraus bewegen, um eine grobe oder rohe Beschädigung des Ventilgliedes zu verhindern. Ferner stellen die Ausfließnuten sicher, daß sogar dann, wenn der Baum 49 verstopft wird, der Zapfen sich in der Büchse 28 noch frei bewegen kann.

In Fig. 2 ist ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, welches die Entlüftung in beiden Richtungen bezüglich des Teiles gestattet, dem die Ventilanordnung zugeordnet ist. Wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 ist die Ventilanordnung der Fig. 2 dazu bestimmt, in einer Öffnung in einem Körper, von dem ein Teil bei 11^f gezeigt ist und der gegen eine Schulter 15' eines nach aussen vorspringenden Flansches 13* auf dem Basiskörper 10' der Ventilanordnung anstößt, angeordnet zu werden. .

In ähnlicher Weise ist eine Verschlußkappe 24· durch Wärmedichtung oder dergleichen, z.B. 23* am Ende des Basiskörpers 10* angeordnet, und eine axial sich erstreckende Entlastungsöffnung 18* und Auslässe 22* sind darin gebildet. Die Verschlußkappe 24* ist mit einer Büchse 28· versehen, die einen komplementär gebildeten Zapfen 30· aufnimmt. Mehrere Ausfließnuten 46* sind um den Zwischenraum zwischen dem Zapfen 30* und der Büchse 28* angeordnet. Man erkennt, daß das Ventilglied zusätzlich zu dem Zapfen 3O¹ ein zentra-

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les T_eil 34·, einen mittleren Teil 36* und einen Umfangsteil 38· aufweist, der dazu dient, die Ventilkammer 26' in einen inneren Abschnitt 40' und einen äußeren Abschnitt 44* aufzuteilen. .

Anders als bei der Ausführungsform der Fig. 1 jedoch erkennt man hier, daß die Entlastungsöffnung 18 * neben ihrer Kreuzstelle mit der Ventilkammer zur Bildung einer Schulter 50 vergrößert ist, auf deu4in federndes Glied, z.B. eine Spulenfeder 52 ruht. Diese drückt den Zentralteil 34 in Kontakt mit der Verschlußkappe 24¹· Das Ventilglied ist auch mit einem Durchgang 54 versehen, der sich von dem inneren Abschnitt 4Q¹ der Ventilkammer durch den Zapfen 30' und in die Büchse 28* erstreckt. Bei der obigen Konstruktion dient die Ventilanordnung nicht nur zur Entlüftung von überschüssigem Druck aus dem inneren des Körpers 11, sondern arbeitet auch, um eine Druckentlastung in entgegengesetzter Richtung zu gestatten, wenn ein bestimmter Differenz- ψ druck besteht. Sollte somit der innere Druck der Anordnung 11 unter den äußeren Druck um einen Wert fallen, der ausreicht, um den Widerstand der Feder 52 und die natürliche Federkraft des Ventilgliedes zu überschreiten, dann wird daa Ventilglied nach untejn gegen den Basiskörper gepreßt. Hierdurch kann sich der Druck durch den Auslaß 22', den Raum 49' zwischen dem Zapfen und den Büchsenwänden und den zentralen Durchgang 54 ausgleichen. Sollte der Raum 49^! verstopft werden, so sehen die Nuten 46' selbstverständlich

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eine Verbindung zwischen dem Durchgang $h und den Auslässen 22^f vor. Ferner könnte an Stelle der Vorsehung einer getrennten Spulenfeder die Federkraft des Ventilgliedes selbst durch Variation seiner Dicke und seiner Härte des elastomeren Materials» aus dem es geformt ist, die geeignete Federkraft geben, um bei einer vorbestimmten Druckdifferenz Entlastung zu geben.

Aus den obigen Ausführungen erkennt man, daß die vorliegende Erfindung eine relativ einfache und billige, doch zuverlässige Ventilanordnung zur Entlastung von Drücken aus abgedichteten Anordnungen vorsieht.

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Claims

Patentansprüche

1.) Ventilanordnung mit einem eine Be- bzw. Entlüftungseinrichtung aufweisenden Basiskörper, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verschlußkappe über dem Ventil und beabstandet von dem Basiskörper angeordnet ist und mit diesem eine Ventilkammer bildet, dass ein Federventilglied mit einem zentralen Teil, einem mittleren, außerhalb von dem zentralen fc Teil vorspringenden Teil und einem nach außerhalb von dem mittleren T_eil vorspringenden äußeren Teil vorgesehen ist, daß das Ventilglied in der Kammer mit einem mit der Verschlußkappe in Eingriff tretenden Zentralteil angeordnet ist, wobei der Mittelteil sich beabstandet von dem Verschließglied und dem Basiskörper erstreckt und die Kammer in innere und äußere Abschnitte aufteilt, wobei der Umfangsteil ein Dichtkontakt um das Ventil schafft und wobei es in dem äußeren Abschnitt der Kammer angeordnet ist, daß ferner das Maß der Ventilkaauner, gemessen zwischen entgegengesetzten Teilen der beabstandeten Verschließkappe und dem Basiskörper, kleiner ist als die nichtverformte Dicke des Ventilgliedes, um den Umfangsteil in dichtenden Eingriff um das Ventil mit einer vorbestimmten Last zu drükken, und daß eine Einrichtung zur Bildung eines Auslasses von dem äußeren Abschnitt der Kammer vorgesehen ist.

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2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bildung eines Führungsgliedes auf der Verschlußkappe und einer Einrichtung zur Bildung eines Führungsgliedes auf dem zentralen Teil des Ventilgliedes, das komplementär zu dem Verschlußkappenführungsteil ist und mit diesem in Eingriff kommt.

3· Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußkappenführungsglied eine Einrichtung zur Bildung einer Büchse darin aufweist und daß das Ventilgliedführungsglied einen in diesem aufgenommenen Zapfen aufweist.

k. Ventilanordnung nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bildung von Abfließnuten zwischen gegenüberliegenden Oberflächen der Führungsglieder.

5· Ventilanordnung nach Anspruch h_t dadurch gekennzeichnet, daß die Abfließnuten in einer Wand der Verschließkappenbüchse gebildet sind.

6. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil durch die Befestigungseinrichtung in der Kammer konzentrisch bezüglich der Belüftungsbildungseinrichtung angeordnet ist.

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7· Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federventilglied ein einstückiges, nicht durchbohrtes, im wesentlichen scheibenförmiges Glied aufweist.

8. Ventilanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bildung eines Durchganges durch den zentralen Teil des Ventilgliedes, wobei die Verschlußkappe den Durchgang normalerweise blockiert.

9· Ventilanordnung nach Anspruch.1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bildung einer Büchse in der Verschließkappe und einer Einrichtung zur Bildung eines von dem zentralen Teil in die Büchse hinein vorspringenden Zapfens, wobei sich der Durchgang von dem inneren Abschnitt der Ventilkammer durch den Zapfen in die Büchse hinein erstreckt.

10. Ventilanordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch

ψ eine federnde Einrichtung, die in dem inneren Abschnitt angeordnet ist und den zentralen Teil in den Durchgang drückt, der Kontakt mit der Verschließkappe schließt

11. Einstückiges, federndes, nicht durchlöchertes Ventilglied, gekennzeichnet durch einen nicht durchlöcherten zentralen Teil, einen davon vorspringenden Zapfen, einen nicht durchlöcherten Mittelteil, der einstückig mit dem zentralen Teil gebildet ist und nach außen von dort in eine

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Richtung vorspringt» die entgegengesetzt der Vorspringrichtung des Zapfens vom Zentralteil ist und ein im wesentlichen scheibenförmiges Glied bildet, und einen nicht durchlöcherten Umfangsteil, der aus einem Stück mit dem radialen Teil gebildet ist und nach außen von dort vorspringt.

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