DE29611818U1

DE29611818U1 - Ventilkörper

Info

Publication number: DE29611818U1
Application number: DE29611818U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-07-06
Filing date: 1996-07-06
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2006-07-07

Description

R. 30612 Bx/Sm

ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart
Ventilkörper

Die Erfindung betrifft einen Ventilkörper, insbesondere für ein Druckregelventil, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Ventilkörper aufweisende Druckregelventile sind bekannt. Diese werden beispielsweise dazu eingesetzt, in einem Kurbelgehäuse eines Kraftfahrzeuges einen Unterdruck einzustellen/einzuregeln. Dieser Unterdruck ist notwendig, da während des bestimmungsgemäßen 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 innerhalb des Kurbelgehäuses, der abgebaut werden muß. Damit dieser sich aufbauende Druck nicht ins Freie entweichen kann, ist es bekannt, das Kurbelgehäuse mit einem Un-

terdruck 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 mittels des Ventilkörpers der mit Unterdruck beaufschlagbare Anschluß und der mit dem Druckraum verbindbare Anschluß getrennt beziehungsweise verbunden werden kann. Der Ventilkörper ist hierzu mittels einer Regelmembran frei aufgehängt und gegen die Kraft eines elastischen Elementes durch einen anliegenden Unterdruck bewegbar. In dem Moment, wo der Ventilkörper den mit dem Druckraum verbindbaren Anschluß von dem mit dem Unterdruck beaufschlagbaren Anschluß trennt, ist zur möglichst vollkommenen Druckentkopplung der Anschlüsse eine Dichtung vorgesehen, die den Ventilsitz abdichtet. Diese Dichtung ist bekannterweise an einem Membranteller des Ventilkörpers angespritzt, wobei der Ventilkörper zueinander beabstandete, in der Regel auf einer Kreislinie angeordnete Durchgangsöffnungen aufweist, durch die ein elastisches Material gespritzt wird. Durch das Anspritzen der Dichtung werden einerseits die Durchgangsöffnungen mit dem elastischen Material gefüllt und andererseits an der Unterseite des Membrantellers ein Dichtungswulst angespritzt. Da der Dichtungswulst im Strömungsweg des aus dem Kurbelgehäuse abzusaugenden Kraftstoff-Luftgemisches liegt, ist nachteilig, daß durch die Einwirkung des Kraftstoffes oder anderer ölhaltiger Bestandteile des Kraftstoff-

Luftgemisches auf das elastische Material dieses aufquillt. Hierdurch vergrößert einerseits der Dichtungswulst seinen Durchmesser und andererseits werden die in den Öffnungen des Membrantellers verlaufenden Säulen des elastischen Materials verlängert. Hierdurch ist eine innige Verbindung zwischen dem elastischen Material und dem Membranteller nicht mehr gewährleistet, so daß es zur Ausbildung eines Bypasses kommen kann. Dieser Bypass gestattet einen unkontrollierten Druckausgleich zwischen den beiden Seiten der Regelmembran des Ventilkörpers. Ferner kann es zu einer Leckage des Kraftstoff-Luftgemisches aus dem Druckregelventil kommen. In jedem Falle wird die Genauigkeit der Regelfunktion des Druckregelventils beeinträchtigt.

Bekannt ist, dieses Problem mittels eines zusätzlichen Haftvermittlers zu beheben, der bei Quellung des elastischen Dichtungsmaterials eine feste Haftung zwischen der Dichtung und dem Membranteller gewährleisten soll. Hiermit ist jedoch ein erhöhter Herstellungsaufwand verbunden.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Ventilkörper mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet demgegenüber den Vorteil, daß in einfacher Weise, insbesondere ohne den Einsatz zusätzlicher Komponenten, die Haftung zwischen der Dichtung und dem Membranteller verbessert werden kann. Dadurch, daß die das Dichtungsmaterial aufnehmenden Öffnungen des Membrantellers miteinander

verbunden sind, ist es vorteilhaft möglich, schon während des Anspritzens der Dichtung einen im Inneren liegenden Dichtungsbereich zu schaffen, der dem Entstehen eines Bypasses bei Quellung des Dichtungsmaterials entgegenwirkt. Insbesondere dadurch, daß die Öffnungen an der der Dichtung zugewandten Seite des Membrantellers über eine Ringnut miteinander verbunden sind, ist es mit einfachen Mitteln möglich, einerseits die Ringnut an dem Membranteller anzuordnen und während des Angießens der Dichtung diese Ringnut mit dem Dichtmaterial auszufüllen. Die von der Ringnut ausgebildeten, axial verlaufenden Anlageflächen für das Dichtungsmaterial bilden bei Aufquellung des Dichtungsmaterials eine Anpreßfläche, die das Entstehen eines Bypasses verhindert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Gesamtansicht eines Druckregelventils;
Figur 2 eine Draufsicht auf einen Membranteller;

Figur 3 eine Schnittdarstellung durch den Membranteller
gemäß Figur 2 und

Figur 4 eine Schnittdarstellung durch einen Membranteller mit angegossener Dichtung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Figur 1 ist eine Schnittdarstellung durch ein Druckregelventil 10 gezeigt. Anhand dieser Darstellung sollen nur die Hauptbestandteile des Druckregelventils 10 erläutert werden, die für die Erfindung wesentlich sind. Das Druckregelventil 10 besitzt ein Gehäuse 12, das einen ersten Anschluß 14 für einen Druckraum, beispielsweise ein Kurbelgehäuse einer nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine, aufweist. Ferner ist ein zweiter Anschluß 16 vorgesehen, der mit einer Unterdruckquelle, beispielsweise einem Saugrohr eines Kraftfahrzeuges, verbunden werden kann. Innerhalb des Gehäuses 12 ist ein Ventilkörper 18 angeordnet. Der Ventilkörper 18 wird von einem Membranteller 20 und einer Regelmembran 22 gebildet. Mittels der Regelmembran 22 ist der Ventilkörper 18 innerhalb des Gehäuses 12 frei aufgehängt und gegen die Kraft eines elastischen Federelementes 24 bewegbar. Das Federelement 24 stützt sich hierbei auf geeignete Weise am Gehäuse 12 ab.

Der Membranteller 20 besitzt - anhand der nachfolgenden Figuren noch näher zu erläuternde - Durchgangsöffnungen 26, die mit einem elastischen Material 28, beispielsweise einem Gummi, gefüllt sind. Das Material 28 bildet an der dem Anschluß 16 zugewandten Seite einen Ringwulst 3 0 aus, der eine Dichtung 32 bildet.

Die Funktion des Druckregelventils 10 besteht darin, daß über die an den Anschluß 16 angeschlossene Unterdruckquelle eine Evakuierung des an den Anschluß 14 angeschlossenen Druckraumes erfolgen kann. Durch einen in dem Druckraum herrschenden Druck, unterstützt durch die Kraft des elastischen Federelementes 24, wird der Ventilkörper 18 in einer geöffneten Stellung gehalten, so daß infolge des am Anschluß 16 anliegenden Unterdrucks entlang des hier angedeuteten Strömungsweges 34 eine Evakuierung erfolgt. Ist der Druckraum beispielsweise das Kurbelgehäuse eines Kraftfahrzeuges, wird ein Kraftstoff-Luftgemisch durch das Druckregelventil 10 geführt. Ist der Druck in dem Druckraum so weit abgebaut, daß der von der Unterdruckquelle ausgehende Unterdruck den Ventilkörper 18 schließt, erfolgt mittels der Dichtung 32 eine Trennung der an dem Anschluß 14 beziehungsweise Anschluß 16 anliegenden Druckbereiche. Anhand der Erläuterung sollte nur die grundsätzliche Funktion des Druckregelventils 10 erläutert werden. Es ist jedoch klar, daß es beim bestimmungsgemäßen Einsatz des Druckregelventils 10 nicht zu einer einmaligen Evakuierung des Kurbelgehäuses kommt, sondern die Leckage zwischen den Kolbenringen und der Zylinderwand eines Zylinderblocks tritt während des Betriebes der Verbrennungskraftmaschine kontinuierlich in mehr oder weniger großem Umfange auf. Hierdurch ergibt sich, daß das Druckregelventil 10 entsprechend der sich ändernden Leckage mehr oder weniger öffnet. Es stellt sich also entlang des Strömungsweges 34 ein stetiger Volumenstrom eines Kraftstoff-Luftgemisches ein.

Durch das Evakuieren des Kraftstoff-Luftgemisches entlang des Strömungsweges 34 gelangt dieses in Kontakt mit der Dichtung 32. Diese neigt in bekannter Weise aufgrund der in dem Kraftstoff-Luftgemisch enthaltenen Kraftstoff- beziehungsweise Ölpartikel zum Aufquellen.

Anhand der in den Figuren 2 und 3 gezeigten Darstellungen wird der Aufbau des Membrantellers 20 verdeutlicht. Hierbei wird wiederum nur auf die für die Erfindung wesentlichen Bestandteile eingegangen. In der Figur 2 ist eine Draufsicht auf den Membranteller 20 und in Figur 3 eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A gemäß Figur 2 gezeigt. Der Membranteller 20 besitzt die Durchgangsöffnungen 26, die auf einer Kreislinie beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Durchgangsöffnungen 26 sind durch einen hülsenförmigen Abschnitt 3 6 geführt. An der dem Anschluß 16 zugewandten Seite 3 8 des Membrantellers 2 0 ist eine Ringnut 4 0 in den hülsenförmigen Abschnitt 3 6 eingebracht. Die Ringnut 40 verläuft hierbei auf der gleichen Kreislinie wie die beabstandet zueinander angeordneten Durchgangsöffnungen 26. Eine Weite w der Ringnut 40 entspricht hierbei in etwa einem Durchmesser d der Durchgangsöffnungen 26. In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird die Weite w der Ringnut 40 zirka 0,5 mm größer gewählt als der Durchmesser d der Durchgangsöffnungen 26. Die Übergangsstelle zwischen den Durchgangsöffnungen 26 und der Ringnut 40 ist vorteilhafterweise mit einem Radius versehen, so daß sich kein scharfkantiger Übergang ergibt (Vermeidung einer Kerbwirkung).

Die Ringnut 40 bildet eine innere, axial verlaufende Anlagefläche 42 und eine äußere, ebenfalls axial verlaufende Anlagefläche 44 aus. Am Übergang der Anlagenflächen 42 beziehungsweise 44 zu einer Stirnfläche 46 des hülsenförmigen Abschnitts 36 ist eine Phase 48 ausgebildet.

In der Figur 4 ist der Ventilkörper 18 komplett in einer Schnittdarstellung gezeigt, wobei gleiche Teile wie in den vorhergehenden Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert sind.

Anhand der Darstellung wird deutlich, daß die elastische Masse der Dichtung 32 sich über den Ringwulst 30, in der Ringnut 44 und den Durchgangsöffnungen 26 erstreckt. Bei Fertigung der Dichtung 32 wird eine Vergußmasse, von der Oberseite 50 des Membrantellers 20 gesehen, in die Durchgangsöffnungen 26 gespritzt. Durch eine an der Stirnfläche 46 gleichzeitig angreifende Form kommt es zur Ausbildung des Ringwulstes 30. Nachdem die nicht dargestellte Form gefüllt ist, wird durch den Druck, unter dem die elastische Masse in die Durchgangsöffnungen 26 gespritzt wird, die Ringnut 40 ebenfalls mit dem elastischen Material gefüllt. Hierdurch ergibt sich, daß die Dichtung 32 einen sich an den Ringwulst 3 0 radial in den hülsenförmigen Abschnitt 3 6 des Membrantellers 20 hineinerstreckenden Ringfortsatz 52 ausbildet. Dieser Ringfortsatz 52 liegt an den Anlageflächen 42 und 44 sowie dem Grund der Ringnut 4 0 an. Von dort erstrecken sich dann Säulen 54 des elastischen Ma-

terials durch die Durchgangsöffnungen 26 bis zur Oberseite 50. Durch den sich in der Ringnut 40 erstreckenden Ringfortsatz 52 der Dichtung 32 wird eine maximale Abdichtung zwischen Dichtung 32 und Stirnfläche 46 erreicht. Da beim Herstellen der Dichtung 3 2 das Material erwärmt ist, kühlt dieses nach Anspritzen der Dichtung 32 aus, so daß durch einen Schrumpfungsprozeß eine feste Anlage der Dichtung 32, insbesondere des Ringfortsatzes 52, an der inneren Anlagefläche 42 der Ringnut 40 gewährleistet ist. Wird nun die Dichtung 32 beim bestitnmungsgemäßen Einsatz des Druckregelventils 10 - wie zu Figur 1 erläutert - mit Kraftstoff- und/oder Ölpartikeln beaufschlagt, neigt diese zum Aufquellen. Trotz einer möglichen Aufquellung der Dichtung 32 ergeben sich keine Undichtigkeiten, da in diesem Falle der Ringfortsatz 52 gegen die äußere Anlage 44 gepreßt wird und so das Entstehen eines unerwünschten Bypasses zwischen der Stirnfläche 46 und der Dichtung 32 verhindert wird.

Insgesamt wird es mittels des einfachen Vorsehens einer Ringnut 40 und Auffüllen dieser Ringnut 40 mit einem Ringfortsatz 52 der Dichtung 32 möglich, die Dichtheit des Verbundes des Membrantellers 2 0 mit der Dichtung 32 wesentlich zu verbessern.

Claims

R. 30612 Bx/Sm ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart Schutzansprüche

1. Ventilkörper, insbesondere für ein Druckregelventil, mit einem Membranteller und einer an dem Membranteller angeordneten Dichtung aus elastischem Material, wobei die Dichtung in den Membranteller durchdringende, zueinander beabstandete Öffnungen eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (26) des Membrantellers (20) miteinander verbunden sind, derart, daß das Material der Dichtung (32) ebenso die Verbindungen zwischen den Öffnungen (26) durchdringt.

2. Ventilkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (26) an der der Dichtung (32) zugewandten Seite (46) des Membrantellers (2 0) über eine Ringnut (4 0) miteinander verbunden sind.

3. Ventilkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (26) sich vom Grund der Ringnut (4 0) durch einen hülsenförmigen Abschnitt (36) des Membrantellers (20) erstrecken.

4. Ventilkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Weite (w) der Ringnut (4 0) mindestens einem Durchmesser (d) der Öffnung (26) entspricht.

5. Ventilkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Weite (w) geringfügig größer ist als der Durchmesser (d) und die Öffnungen (26) unter einem Radius in die Ringnut (40) übergehen.

6. Ventilkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (32) einen sich an einen Ringwulst (30) anschließenden Ringfortsatz (52) ausbildet, der in der Ringnut (40) angeordnet ist.

7. Ventilkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringfortsatz (52) an axialen Anlageflächen (42, 44) der Ringnut (40) flächig anliegt.

8. Ventilkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (42, 44) über eine Phase (48) in eine Stirnfläche (46) des hülsenförmigen Abschnitts (36) des Membrantellers (20) übergehen.