DE3032243A1

DE3032243A1 - Druckregelventil fuer den einbau in eine entlueftungsleitung einer brennkraftmaschne

Info

Publication number: DE3032243A1
Application number: DE3032243A
Authority: DE
Inventors: Lothar Dipl.-Phys. 7140 Ludwigsburg Bendig
Original assignee: Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 1980-08-27
Filing date: 1980-08-27
Publication date: 1982-04-01
Also published as: ES504975A0; SE8103045L; ES8205514A1; GB2083170A; GB2083170B; DE3032243C2; US4373499A

Description

25. August 19BD

Anmelderin: FILTERldERK MAIMIM & HUMMEL GMBH, Hindenburgstr. 37 - k5, 7140 Ludiüigsbuig

Akte 189D

Druckregelventil für den Einbau in einti Entlüftungsleitung einer Brennkraftmaschine

Die Anmeldung bezieht sich auf ein Druckregelventil für den Einbau in eine Entluftungaleitung einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Derartige Druckregelventile werden beispielsweise in der Entlüftungsleitung zwischen Hurbeigehäuse und Ansaugluftfilter ader Matorsaugrahr verwendet. Ein weiterer typischer Anuendungsfall ist der Einbau in die Entlüftungsleitung des Kraftstofftanks. In jedem Fall geht es darum, den Druck oder Unterdruck in den zu entlüftenden Behältern nicht über einen vorbestimmten Wert hinaus ansteigen zu lassen.

Das bekannte Druckregelventil des DE-GM 7B 22 216 enthält nur eine einzige Ventilvorrichtung mit einer Membran, die den Durchgang durch die Mündungeöffnung des Abflußkanula steuert und gegebenenfalls verschließt. Um auch schon bei verhältnismäßig ge-

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ringein Unti;rtJrm:k , ιΙηγ bei Vollastbetrieb und entsprechend geöffneter Hauptdrosselklappe im Motorsaugrohr herrscht, eine ausreichend große Gasmenge durch das Druckregelventil absaugen zu können, muß die Mündungsöffnung des Abflußkanals entsprechend reichlich bemessen sein. Tritt nun ein höherer Unterdruck im Motorsaugrohr beispielsweise durch Schließen der Hauptdrosselklappe auf, so übt dieser Unterdruck bei geschlossenem Druckregelventil eine erhebliche Kraft über die Mündungsöffnung des Abflußkanals auf HLr Mymbran aus. Ein Kompensieren dieser Kraft wäre nur duri-ii eine un ti.|i ruchend kräftig ausgebildte Ventilfeder möglich. Dien hätte uhuv zur Folge, daß die Membran einen unerwünscht großen Durchmesser haben müBte, um auch bei weniger großen Unterdrücken ihrer Regelfunktion nachkommen zu können. Deshalb war die Verwendung des bekannten Druckregelventils nur dann möglich, wenn sich die Schwankungen des zum Entlüften angelegten Unterdrucks in Grenzen hielten.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, das bekannte Druckregelventil mit einfachen Mitteln bei raumsparender Ausgestaltung universeller anwendbar zu machen.

Dit- Aufgabe ist durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil dee hauptanspruchs gelöst.

Das neue Ventil funktioniert auch bei erheblichen Schwankungen des zum Entlüften benutzten Unterdrucks einwandfrei. Es ermöglicht deshalb ohne weiteres die Verwendung in der Entlüftungsleitung zwischen dem Matorsaugrohr und dem Kurbelgehäuse oder dem Kraftstoffbehälter. An der eine kleinere Querschnittsfläche aufweisenden Mündungsöffnung des Abflußkanals der Zweiten Ventilvorrichtung wird nun durch den Unterdruck bei geschlossener Ventilvorrichtung eine kleinere Kraft ausgeübt, so daß die Ventilfeder dementsprechend schwach bemessen sein kann..Andererseits gewährleistet die im Querschnitt größer bemessene Mündungsfläche der ersten Ventilvorrichtung, daß auch bei geringem Un-

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terdruck ausreichend Gas abgesaugt werden kann. Das gesamte, nun aus zwei Ventilvarrichtungen bestehende Druckregelventil baut erheblich kleiner, als wenn man nur pine Ventilvorrichtung mit entsprechend grDB bemessener Mernhran verwenden wollte.

Die UnteransprUche beziehen sich auf eine fer Ligungstechnisch besonders günstige Ausgestaltung eines Druckregelventils.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Figur 1 ein Druckregelventil im Achsschnitt und

Figur 2 das Druckregelvt'nti 1 der Figur 1 in Draufsicht.

Ein Druckregelventil 1, das für den Einbau in die Entlüftungsleitung zwischen dem Saugrohr und dem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine bestimmt ist, hat ein Ventilgehäuse 2, das als Hohlzylinder ausgebildet und an den beiden Stirnseiten durch Gehäusedeckel 3 und k verschlossen ist. Das Ventilgehäuse 2 umschließt eine Ventilkammer 5, an die ein Zuflußkanal 6 mit seiner Mündungsöffnung 7 angeschlossen ist. Außerdem erstreckt sich der Abflußkanal 9 in die Ventilkammer 5.

In dem Ventilgehäuse 2 ist eine erste Ventilvorrichtung 1CJ angeordnet. Eine als Ventilkörper wirkende erste Membran 11 ist an ihrem Umfang zentriert und durch den Gehäusedeckel 3 abgedichtet gegen einen Absatz 12 des Ventilgehäuses 2 angedrückt. Der Abflußkanal 9 hat einen die Wandung des Ventilgehäuses 2 durchsetzenden Anschlußkanal 13, mit dem ein Rohrstutzen 14 kommunizierend verbunden ist. Das freie Ende 15 des Rohrstutzens 14 umschließt eine erste Mündungsöffnung 16 und bildet einen der ersten Membran 11 zugeordneten Ventilsitz. Eine erste als Schraubendruckfeder ausgebildete Ventilfeder 17 umschließt

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den Rohrstutzen 14 und stützt sich Btirnseitig an der ersten Membran 11 und an dem Anschlußkanal 13 ab.

Ähnlich der ersten Ventilvorrichtung 10 enthält das Ventilgehäuse 2 eine zweite Ventilvarrichtung 2G. Eine als Ventilkörper wirkende zweite Membran 21 ist an ihrem Umfang zentriert und durch den Gehäusedeckel 4 im Umfangsbereich gegen einen Absatz 22 des Ventilgehäuses 2 abgedichtet angedrückt. Vom Anschlußkanal 13 erstreckt iiich ein mit ihm kommunizierend verbundener Rohrstutzen 24 uuf die zweite Membran 21 zu, dessen freies Ende 25 eine zweite Mündungsöffnung 26 umschließt und einen der zweiten Membran 21 zugeordneten Ventilsitz bildet. Eine zweite Ventilfeder 27 umm;hliHßt den Rohrstutzen 24 und stützt sich stirnseitig gegen die zweite Membran 21 und gegen den Anschlußkanal 13 ab.

Die Membranen 11 und 21 bilden Idandteile der Ventilkammer 5 und schließen mit den Gehäusedeckeln 3 und 4 Belüftungskaramern 31 und 32 ein, die über Belüftungsbohrungen 33 und 34 in den Gehäusedeckeln 3 und 4 mit der Atmosphäre in Verbindung stehen. Infolgedessen sind die Membranen 11 und 21 auf der Außenseite "=~ Atnospnärendruck ausgesetzt.

Die Querschnittsflache der zweiten Mündungsöffnung 26 beträgt nur ein Sechstel der Querschnittsflache der ersten Mündungsöffnung 16.

Die erste Membran 11 und die zweite Membran 21, die erste Ventilfeder 17 und die zweite Ventilfeder 27 sowie die Gehäusedeckel 3 und 4 sind jeweils gleich und somit austauschbar. Dementsprechend ist der vorbestimmte Druckwert in der Ventilkammer 5,- bei dem die erste Mündungsöffnung 16 des Abflußkanals 9 von der ersten Membran 11 verschlossen wird, gleich dem Druckwert, bei dem die zweite Mündungsöffnung 26 des Abflußkanals 9 van der zweiten Membran 21 verschlossen wird.

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Der Zuflußkanal 6 und der Anschlußkanal 13 sind als gerade, achsgleich angeordnete Rührstücke ausgebildet, die sich diametral zum Filtergehäuse 2 erstrecken. Die Rohrstutzen 1*+ und Zk des Anschlußkanals 13 sind koaxial zum Ventilgehäuse 2 angeordnet. Diese Ausbildung ermöglicht eine einfache einstückig;.: Herstellung des Ventilgehäuses 2 mit dem Zuflußkanal 6 und dem Abflußkanal 9 als Kunststoffspritztei1.

Im praktischen Betrieb wird durch das in die Entlüftungsleitung zwischen dem Saugrohr und dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine eingebaute Druckregelventil Durchbiosgas "in Pfeil richtung hindurchgesaugt. Dabei sei die Forderung gestellt, aaß mänrend des Betriebs im Kurbelgehäuse immer ein Unterdruck von ungefähr 2 Millibar vorherrschen soll, damit keine Durchblasgase beispielsweise durch die Belüftungsleitung nach außen gelangen und die Umwelt verschmutzen können. Andererseits besteht die Forderung, daß der angegebene Unterdruckuert nicht wesentlich überschritten wird, weil sonst durch Undichtigkeiten ungewollt Staub in das Kurbelgehäuse gesaugt würde.

Ab einem festgelegten Druckwert, der niedriger als oer Afcsphärendruck ist, bewegen sich die in der Figur 1 in Ruhestellung gezeigten Membranen 11 und 21 mit, fallendem Druck zunehmend auf die Mündungsöffnungen 16 und 26 zu, bis sii.· den Durchhang durch diese bei Erreichen eines vorbestimmten Druckwerts in der Ventilkammer 5 gegen die Kraft der V/entilfedern 17 und 27 schließlich absperren. In diesem Zustand wirkt der an den Abflußkanal 9 angelegte Unterdruck, der bei geschlossener Hauptdrosselklappe der Brennkraftmaschine beispielsweise SÜD Millibar erreichen kann, über die erste Mündungsöffnung 16 auf die erste Membran 11 und über die zweite Mündungsöffnung 26 auf die zweite Membran 21. Die wirksame Fläche der zweiten Membran 21, der zweiten Mündungsöffnung 26 und die Kraft der zweiten Ventilfeder 27 sind so aufeinander abgestimmt, daß sich die zweite Membran 21 wieder von der Mündungsöffnung 26 abhebt und den Durch-

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gang freigibt, -jobald der Druck in der Ventilkammer 5 den vorbestimmten Wert übersteigt. Infolge des sechsmal gröBeren Querschnitts der ersten Mündungsöffnung 16 uiird die erste Membran 11 zunächst nach durch den hohen Unterdruck in dem AbfluBkanal 9 in ihrer den Durchgang durch die erste Mündungsöffnung 16 verschließenden Stellung gehalten, bis durch Verändern des Betriebs der Brennkraftmaschine, beispielsweise durch zunehmendes Öffnen der Hauptdrosselklappe, der Druck in dem Saugrohr der Brennkraftmaschine und damit in dem AbfluBkanal 9 steigt, so daB schließlich die erste Ventilfeder 17 die Kräfte überwindet, die über die erste Mündungsöffnung 16 des Rohrstutzens 14 und über die den Rohrstutzen 14 umgebende Ventilkammer 5 auf die erste Membran 11 einwirken.

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Claims

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Aktenzeichen: P 30 32 243.1

Anmeldetag: 27. 8.80

Offenlegungstag: 1. 4. 82

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Anmelder: (§) Erfinder:

Filterwerk Mann & Hummel GmbH, 7140 Ludwigsburg, DE Bendig, Lothar, Dipl.-Phys., 7140 Ludwigsburg, DE

Druckregelventil für den Einbau in eine Entlüftungsleitung einer Brennkraftmaschne

BUNDESDRUCKEREI BERLIN OZ 82 230 013/333 B/60

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2b. August 19BG

Akte 189D

Ansprüche

M. J Druckregelventil für den Einbau in eine Entlüftungsleitung einer Brennkraftmaschine mit einer ersten Ventilvorrichtung in einem Ventilgehäuse, das eine Ventilkamrner umschließt, mit einer umfangseitig am Ventilgehäuse abgedichtet festgelegten ersten Membran, die einen Wandteil der die Mündungsöffnungen eines Zuflußkanals und eines Abfiußkanals aufweisenden Ventilkammer bildet und auf der Außenseite- d^m Atmasphärendruck ausgesetzt ist, die ferner den Durchgang durch eine erste Mündungsöffnung des Abflu'ikanals steuert und bei Erreichen eines vorbestimmten Druckwerts in der Ventilkammer gegen die Kraft einer Feder durch stirnseitiges Anliegen an der Mündungsöffnung verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Ventilvorrichtung (2D) mit einer umfangseitig am Ventilgehäuse (2) festgelegten zweiten Membran (21) vorgesehen ist, die einen Uandteil der Ventilkammer (5) bildet und auf der Außenseite dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist, die ferner den Durchgang durch eine zweite Mündungsöffnung (26) des Abflußkanals (9) steuert und bei Erreichen eines vorbestimmten zweiten Druckwerts in der Ventilkammer (5) gegen die Kraft einer Feder (27) durch stirnseitiges Anliegen an der zweiten Mündungsöffnung (26) verschließt, wobei die zweite Mündungsöffnung (26) eine kleinere Querschnittsfläche als die erste Mündungsöffnung (16) des Abflußkanals (9) aufweist und der zweite vorbeatimmte Druckwert in rler Ventilkammer (5) gleich groß ader niedriger iet als der erste Druckwert.

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2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (2) als Hohlzylinder ausgebildet und an den beiden Stirnseiten durch mit Belüftungsöffnungen (33; 34) versehene Gehäusedeckel (3; 4) verschlossen ist, die die beiden Membranen (11; 21) gegen je einen Absatz (12; 22) des Ventilgehäuses (2) andrücken, und daß der Abflußkanal (9) einen sich in die Ventilkammer (5) hinein erstreckenden Anschlußkanal (13) und zmei sich entgegengesetzt auf die Membranen (11; 21) zu erstreckende, koaxial zum Ventilgehäuse (2) angeordnete Rohrstutzen (14; 24) aufweist, deren freie Enden die erste Mündungsöffnung (16) und die zweite Mündungsöffnung (26) umschließen.
3. Druckrt?gelvfntil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuflußkanal (6) und der Anschlußkanal (13) als gerade Rohrstücke ausgebildet sind, die sich diametral zum Ventilgehäuse (2) erstrecken und zueinander achsparallel, vorzugsweise achsgleich angeordnet sind.