DE4439881C1 - Vorrichtung zum vorübergehenden Speichern und dosierten Einspeisen der im Freiraum einer Tankanlage befindlichen flüchtigen Kraftstoffbestandteile in das Ansaugrohr einer mit einem Lader versehenen und durch diesen aufladbaren Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung zum vorübergehenden Speichern und dosierten Einspeisen der im Freiraum einer Tankanlage befindlichen flüchtigen Kraftstoffbestandteile in das Ansaugrohr einer mit einem Lader versehenen und durch diesen aufladbaren Verbrennungskraftmaschine

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DE4439881C1 DE19944439881 DE4439881A DE4439881C1 DE 4439881 C1 DE4439881 C1 DE 4439881C1 DE 19944439881 DE19944439881 DE 19944439881 DE 4439881 A DE4439881 A DE 4439881A DE 4439881 C1 DE4439881 C1 DE 4439881C1
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0836Arrangement of valves controlling the admission of fuel vapour to an engine, e.g. valve being disposed between fuel tank or absorption canister and intake manifold
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00Check valves
    • F16K15/14Check valves with flexible valve members
    • F16K15/148Check valves with flexible valve members the closure elements being fixed in their centre

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum vorübergehenden Speichern und dosierten Einspeisen der im Freiraum einer Tankanlage befindlichen flüchtigen Kraftstoffbestandteile in das Ansaugrohr einer mit einem Lader versehenen und durch diesen aufladbaren Verbrennungskraftmaschine, umfassend eine den Freiraum mit der Atmosphäre verbindende Entlüftungsleitung, in der eine Spei­ cherkammer mit einem Adsorptionselement angeordnet ist sowie zumindest ei­ ne die Speicherkammer mit dem Ansaugrohr verbindende Leitung, die durch ein elektromagnetisch betätigbares Ventil verschließbar ist, wobei das Ventil in Richtung des Ansaugrohrs mit zwei Rückschlagventilen strömungsleitend ver­ bunden ist, von denen das erste Rückschlagventil nur in Richtung des Laders und das zweite Rückschlagventil nur in Richtung des Ansaugrohrs durchström­ bar ist.
Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 42 25 993 C1 bekannt. Dabei ist aller­ dings zu beachten, daß die beiden Rückschlagventile in das Gehäuse des elek­ tromagnetisch betätigbaren Ventils integriert sind, was im Hinblick auf eine universelle Herstellbarkeit des elektromagnetisch betätigbaren Ventils wenig befriedigend ist. Die Rückschlagventile weisen Dichtkörper auf, die im nicht­ differenzdruckbeaufschlagten Zustand unter elastischer Vorspannung selbsttä­ tig mit jeweils einem im Bereich der Auslaßöffnung angeordneten Dichtsitz in Eingriff bringbar sind und die Auslaßöffnung verschließen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung derart weiterzuentwickeln, daß diese eine verbesserte universelle Herstellbarkeit aufweist und eine flexiblere Unterbringung im Motorraum ermöglicht wird. Desweiteren soll erreicht werden, daß die Dichtkörper der Rückschlagventile auch bei Differenzdrücken weniger als 5 mbar vom Ventilsitz abheben, einen vergleichsweise großen Durchflußquerschnitt freigeben und dadurch hohe Durchflüsse ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteran­ sprüche Bezug.
Zur Lösung der Aufgabe ist es vorgesehen, daß das Ventil nur eine Auslaßöff­ nung aufweist, die mit den Rückschlagventilen verbunden ist, daß beide Rück­ schlagventile jeweils von einem separat erzeugten Ventilgehäuse umschlossen sind, das nur einen Strömungsauslaß aufweist und daß beide Rückschlagven­ tile jeweils einen separat erzeugten, durch Differenzdruck getrennt voneinander betätigbaren Dichtkörper aus elastomerem Werkstoff aufweisen. Hierbei ist von Vorteil, daß das Ventil einen vergleichsweise einfachen Aufbau aufweist und kostengünstig herstellbar ist. Außerdem kann das elektromagnetisch betä­ tigbare Ventil mit beliebigen Rückschlagventilen kombiniert werden, die eine an den jeweiligen Anwendungsfall angepaßte Öffnungscharakteristik aufweisen.
Die Dichtkörper sind frei von elastischen Verformungen zwischen Anschlägen in Strömungsrichtung hin- und herbeweglich angeordnet. Hierbei ist von Vor­ teil, daß - ausgehend von der Geschlossenstellung des Rückschlagventils - bei Differenzdruckbeaufschlagung zunächst der gesamte Dichtkörper in Strö­ mungsrichtung verlagert und dadurch vom Ventilsitz abgehoben wird. Eine elastische Verformung des Dichtkörpers erfolgt erst dann, wenn dieser mit re­ lativ hohen Differenzdrücken beaufschlagt und an dem in Strömungsrichtung benachbarten Anschlag anliegt. Der Dichtkörper aus elastomerem Werkstoff verformt sich dann in Strömungsrichtung des strömenden Mediums. Insbe­ sondere bei Beaufschlagung des Dichtkörpers mit nur sehr geringen Differenz­ drücken in Bereichen von weniger als 5 mbar, erfolgt keine elastische Verfor­ mung des Dichtkörpers, sondern nur eine Hin- und Herverlagerung parallel zur Strömungsrichtung zwischen den Anschlägen. Ermüdungserscheinungen und Überdehnungen des Dichtkörpers aus elastomerem Werkstoff sind dadurch ausgeschlossen. Der Dichtkörper weist eine außerordentlich hohe Dauerfestig­ keit und gleichbleibend gute Gebrauchseigenschaften während der gesamten Gebrauchsdauer des Rückschlagventils auf. Außerdem ist von Vorteil, daß in den Strömungseinlaß eingeleitete Druckspitzen nicht sofort extreme Verfor­ mungen des Dichtkörpers verursachen, sondern bereits dadurch zumindest teilweise abgebaut werden, daß sich der Dichtkörper zunächst insgesamt in Strömungsrichtung verlagert, ohne sich elastisch zu verformen, den Ventilsitz freigibt und erst nach Berührung mit dem in Strömungsrichtung benachbart angeordneten Anschlag einer vergleichsweise verringerten Druckspitze und einer geringeren elastischen Verformung ausgesetzt ist. Die übereinstimmende Öffnungscharakteristik des Rückschlagventils während einer sehr langen Ge­ brauchsdauer ist maßgeblich auf die geringen mechanischen Belastungen des Dichtkörpers aus elastomerem Werkstoff und dessen schwimmende Lagerung zurückzuführen.
Der Dichtkörper ist im nicht-differenzdruckbeaufschlagten Zustand vorspan­ nungsfrei zwischen den Anschlägen angeordnet. Relaxationserscheinungen des Dichtkörpers im Anschluß an die Herstellung des Rückschlagventils bis zu des­ sen erster Inbetriebnahme sind dadurch ausgeschlossen, ebenso wie lage­ rungsbedingte Anbackungserscheinungen der Oberfläche des Dichtkörpers am Ventilsitz. Für Rückschlagventile, die in Leitungen angeordnet sind, die des öfteren nicht durchströmt sind, ist die vorspannungsfreie Anordnung hinsicht­ lich gleichbleibend guter Gebrauchseigenschaften während einer langen Ge­ brauchsdauer von Vorteil.
Hinsichtlich eines einfachen und kostengünstigen Aufbaus des Rückschlag­ ventils kann es vorgesehen sein, daß der Dichtkörper axial zwischen einem ersten und zweiten Gehäuseteil angeordnet ist, daß der Anschlag in Strö­ mungsrichtung vor dem Dichtkörper einstückig mit dem ersten Gehäuseteil und der Anschlag in Strömungsrichtung hinter dem Dichtkörper einstückig mit dem zweiten Gehäuseteil ausgebildet ist und daß der Anschlag des ersten Gehäuse­ teils durch den Ventilsitz gebildet ist. Das Rückschlagventil besteht aus nur drei Bauteilen, die durch die beiden Gehäuseteile und den Dichtkörper gebildet sind. Durch die einstückige Ausgestaltung der Anschläge mit den Gehäusetei­ len, wobei der Anschlag des ersten Gehäuseteils den Ventilsitz bildet, ist her­ stellungsbedingt eine optimale Zuordnung der Funktionselemente zueinander gewährleistet. Durch die geringe Anzahl der Bauteile ist die Gefahr von Mon­ tagefehlern auf ein Minimum reduziert. Der Ventilsitz berührt den Dichtkörper bevorzugt linienförmig. Die Flächenpressung auf den Dichtkörper aus elastome­ rem Werkstoff ist dadurch auch bei vergleichsweise geringen relativen Über­ drücken im Strömungsauslaß vergleichsweise hoch. Eine sichere Abdichtung ist dadurch gewährleistet.
Der Dichtkörper ist bevorzugt im wesentlichen kreisscheibenförmig ausgebil­ det. Das erste und zweite Gehäuseteil sind bevorzugt im wesentlichen hohlzy­ linderförmig ausgebildet. Durch die einfache geometrische Form der zur An­ wendung gelangten Bauteile ist die Herstellung des gesamten Rückschlag­ ventils einfach und kostengünstig möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, daß der Dichtkörper mit zumindest einer Positionierungseinrichtung versehen ist, die von einer Führung in zumindest einem der Gehäuseteile mit Spiel umschlossen ist. Die Positionierungseinrichtung kann durch einen sich parallel zur Strö­ mungsrichtung erstreckenden Zapfen gebildet sein, der einstückig ineinander­ übergehend und materialeinheitlich mit dem Dichtkörper ausgebildet und zen­ tral an diesem angeordnet ist. Dadurch, daß der Dichtkörper in sich geschlos­ sen ausgebildet ist und keinerlei Durchbrechungen aufweist, ist die Abdichtung auf dem Ventilsitz relativ vereinfacht. Der Ventilsitz wird beispielsweise durch eine in Strömungsrichtung vorstehende Dichtkante gebildet, die einstückig in­ einanderübergehend mit dem ersten Gehäuseteil ausgebildet ist. Die Dichtkante berührt den Dichtkörper auf der dem Ventilsitz zugewandten Stirnseite radial außenseitig im Bereich des Außenumfangs. Der Zapfen ist in Bewegungsrich­ tung des Dichtkörpers derart bemessen, daß er auch dann noch innerhalb der Führung des Gehäuseteils angeordnet ist, wenn der Dichtkörper den Anschlag des in axialer Richtung benachbarten Gehäuseteils anliegend berührt.
Ist demgegenüber kein Zapfen als Positionierungseinrichtung vorgesehen, kann der Außenumfang des Dichtkörpers selbst die Positionierungseinrichtung bilden und von einem kreisringförmigen Vorsprung eines der Gehäuseteile mit gerin­ gem radialem Spiel umschlossen sein. Einer vergleichsweise einfacheren Her­ stellung des Dichtkörpers steht eine vergleichsweise schlechtere Flexibilität gegenüber.
Bevorzugt besteht der Dichtkörper aus Fluor-Silikon. Ein Dichtkörper aus einem derartigen Material weist weitgehend unabhängig von der Temperatur des strömenden Mediums und/oder der Umgebungstemperatur des Rückschlagven­ tils eine gleichbleibend gute Flexibilität auf. Die uneingeschränkte Flexibilität von Fluor-Silikon, insbesondere bei Temperaturen von weniger als 0°C, sind von hervorzuhebendem Vorteil. Ferner ist die Reibung zwischen der Positionie­ rungseinrichtung und der Führung bei Relativverlagerungen der Teile durch die glatte Oberfläche des Dichtkörpers nur sehr gering. Eine ausgezeichnete Be­ weglichkeit des gesamten Dichtkörpers ohne elastische Verformungen zwi­ schen den Anschlägen bei sehr geringen Differenzdrücken ist dadurch sicher­ gestellt. Auch unter Betriebsbedingungen, bei denen im Strömungsauslaß ein, bezogen auf den Strömungseinlaß, relativer Überdruck herrscht und der Dicht­ körper und der Ventilsitz während einer langen Zeit dichtend miteinander in Eingriff sind, bewegt sich der Dichtkörper bei Beaufschlagung des Strömungs­ einlasses mit relativem Überdruck sofort in Richtung Offenstellung des Rück­ schlagventils. Fluor-Silikon weist eine besonders gute Beständigkeit gegen chemische Einflüsse auf.
Der Anschlag des zweiten Gehäuseteils kann im wesentlichen kegel­ stumpfförmig mit sich in Strömungsrichtung erweiterndem Querschnitt aus­ gebildet sein. Bei Einleitung sehr hoher Drücke in den Strömungseinlaß des Rückschlagventils legt sich der elastisch verformte Dichtkörper allmählich an die Oberfläche des Anschlags des zweiten Gehäuseteils an. Durch die kegel­ stumpfförmige Ausgestaltung des Anschlags ist einerseits eine die Funktion des Rückschlagventils beeinträchtigende Überdehnung des Dichtkörpers aus­ geschlossen und andererseits ein strömungsgünstiger Durchtritt durch das Ventilgehäuse bedingt.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Dichtkörper einen Zentralbe­ reich mit relativ verringerter Dicke aufweisen, wobei nur ein kreisringförmiger Randbereich mit relativ größerer Dicke dichtend mit dem Ventilsitz in Eingriff bringbar ist und wobei der Zentralbereich im Querschnitt betrachtet eine Er­ streckung in radialer Richtung aufweist, die zumindest der Erstreckung des axial angrenzenden Anschlags des zweiten Gehäuseteils in gleicher Richtung entspricht. Bevorzugt weist der Zentralbereich eine Ausdehnung in radialer Richtung auf, die 1,1 bis 2,5-mal größer ist, als die radiale Erstreckung des An­ schlags im Bereich seiner dem Dichtkörper zugewandten Stirnseite. Der Über­ gang zwischen dem Zentralbereich und dem Randbereich des Dichtkörpers erfolgt bevorzugt ohne sprunghafte Richtungsänderung, gleichmäßig ineinan­ derübergehend. Durch eine derartige Ausgestaltung kann einerseits eine pro­ gressive Öffnungscharakteristik des Rückschlagventils bewirkt werden. Ande­ rerseits werden gebrauchsdauerverringernde Kerbwirkungen im Übergangsbe­ reich ausgeschlossen. Durch die unterschiedliche Dicke des Zentralbereichs und des Randbereichs wird den unterschiedlichen Druckverhältnissen während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Rückschlagventils Rechnung ge­ tragen. Einerseits soll ein möglichst hoher Durchfluß durch das Ventil bei sehr geringen Differenzdrücken ermöglicht werden. Dazu ist es erforderlich, daß der gesamte Dichtkörper zunächst reibungsarm in Strömungsrichtung verlagert wird, bis er den Anschlag des zweiten Gehäuseteils anliegend berührt. An­ schließend soll eine - in Abhängigkeit vom Überdruck im Strömungseinlaß - sehr feinfühlige elastische Verformung des Dichtkörpers ermöglicht werden. Die elastische Verformung des Dichtkörpers erfolgt dabei weitgehend in sei­ nem Zentralbereich. Andererseits soll eine sichere Abdichtung erfolgen, wenn relativer Überdruck im Strömungsauslaß anliegt. Um eine gute Formstabilität des Dichtkörpers zu erzielen und dadurch eine gute Abdichtung gegenüber dem Ventilsitz, ist der Randbereich des Dichtkörpers relativ zum Zentralbereich dicker ausgeführt.
Das Verhältnis aus dem Durchmesser des Dichtkörpers und seiner geringsten Dicke beträgt bevorzugt zumindest 10. Eine außerordentlich hohe Flexibilität und dadurch bedingte große elastische Nachgiebigkeit des Dichtkörpers im Zentralbereich ist hiervon die Folge.
Hinsichtlich einer einfachen Herstellbarkeit des Rückschlagventil besteht das Ventilgehäuse nur aus dem ersten und zweiten Gehäuseteil, wobei die Gehäu­ seteile aus polymerem Werkstoff bestehen und miteinander verschweißbar sind. Bei der Auswahl der zur Anwendung gelangenden Materialien ist darauf zu achten, daß diese gegenüber dem Strömungsmedium resistent sind.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Fig. 1 dar­ gestellt. In den Fig. 2 bis 6 sind zur Anwendung gelangende, unterschiedlich ausgebildete Rückschlagventile gezeigt.
In den Fig. 2 bis 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Rückschlagventils in voneinander abweichenden Betriebszuständen gezeigt, bei dem der Dichtkör­ per mit einem zentral angeordneten Zapfen innerhalb einer Führung des ersten Gehäuseteils angeordnet ist.
In Fig. 5 ist die Positionierungseinrichtung des Dichtkörpers durch dessen Au­ ßenumfang gebildet.
In Fig. 6 ist ein Rückschlagventil gezeigt, das sich von Rückschlagventilen aus den Fig. 1 bis 4 im wesentlichen durch die Ausgestaltung des Dichtkörpers unter­ scheidet, der eine zentrale Durchbrechung aufweist.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum vorübergehenden Speichern und dosiertem Einspeisen der im Freiraum 1 einer Tankanlage 2 befindlichen flüchtigen Kraft­ stoffbestandteile 3 in das Ansaugrohr 4 einer Verbrennungskraftmaschine 6 gezeigt. Die Verbrennungskraftmaschine 6 ist durch einen Lader 5 aufladbar, wobei unter einem Lader im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Verdichter zu verstehen ist, der beispielsweise durch einen Abgas-Turbolader, einen mecha­ nisch angetriebenen Spiral-Lader oder ein Roots-Gebläse gebildet sein kann. Der Freiraum 1 der Tankanlage 2 ist durch die Entlüftungsleitung 8 mit der Atmosphäre 7 verbunden. Die Speicherkammer 9 mit dem Adsorptionselement 10 bildet einen Teil der Entlüftungsleitung 8, wobei die Speicherkammer 9 mit dem Ansaugrohr 4 der Verbrennungskraftmaschine 6 durch die Leitung 11 verbunden ist. Die Leitung 11 ist durch das elektromagnetisch betätigbare Ventil 12 verschließbar, wobei die Auslaßöffnung 15 des Ventils 12 mit dem jeweiligen Strömungseinlaß der beiden Rückschlagventile 13, 14 verbunden ist. Im Saugbetrieb der Verbrennungskraftmaschine 6 durchströmen die flüch­ tigen Kraftstoffbestandteile das erste Rückschlagventil 13 und werden vom Unterdruck im Ansaugrohr 4 der Verbrennungskraftmaschine 6 angesaugt. Die Einspeisung der flüchtigen Kraftstoffbestandteile 3 erfolgt in diesem Falle in Strömungsrichtung 4 hinter der Drosselklappe. Im Laderbetrieb, wenn in­ nerhalb des Ansaugrohrs 4 ein relativer Überdruck herrscht, ist das erste Rückschlagventil 13 verschlossen und die flüchtigen Kraftstoffbestandteile 3 strömen durch das zweite Rückschlagventil 14 in Richtung des Laders 5. Die flüchtigen Kraftstoffbestandteile 3 werden in diesem Betriebszustand ebenso, wie das Kraftstoff-Luftgemisch mit Überdruck in die Brennräume der Verbren­ nungskraftmaschine 6 gefördert. Der Ausgestaltung der Rückschlagventile 13, 14 ist es zu verdanken, daß diese sehr feinfühlig auf geringe Differenzdrücke ansprechen und bereits bei Differenzdrücken von weniger als 5 mbar ver­ gleichsweise hohe Durchflüsse zulassen.
In den Fig. 2, 5 und 6 ist jeweils ein Ausführungsbeispiel eines Rückschlag­ ventils 13, 14 gezeigt, wobei die Rückschlagventile 13, 14 jeweils einen Be­ standteil einer von einem gasförmigen Medium durchströmten Leitung 11 bil­ den und im wesentlichen übereinstimmend ausgebildet sind. Nachfolgend wird daher nur Rückschlagventil 13 beschrieben. Das Rückschlagventil 13 besteht nur aus drei Teilen, die durch das erste und zweite Gehäuseteil 25, 26 und den Dichtkörper 20 gebildet sind. Die beiden Gehäuseteile 25, 26 bestehen aus einem polymeren Werkstoff und sind im Anschluß an die Montage des Dichtkörpers 20 miteinander verschweißt und bilden das Ventilgehäuse 16. Das erste Gehäuseteil 25 weist einen einstückig angeformten Strömungseinlaß 33 auf, der einen größeren Durchmesser hat, als der Strömungsauslaß 18, der einstückig mit dem zweiten Gehäuseteil 26 verbunden ist. Durch die unter­ schiedlichen Anschlußdurchmesser von Strömungseinlaß 33 und Strömungs­ auslaß 18, ist die Montage der Rückschlagventil 13 in die Leitung 11 verein­ facht, da eine Verwechslung der Anschlüsse ausgeschlossen ist. Der Strö­ mungsauslaß 18 und der Strömungseinlaß 33 sind jeweils außenumfangsseitig mit einer sägezahnförmigen Oberflächenprofilierung versehen, um eine sichere Befestigung der Anschlußschläuche zu gewährleisten.
Der Dichtkörper 20 besteht aus einem elastomeren Werkstoff und ist vom strö­ menden Medium nur in Strömungsrichtung 24 umströmbar. Der Ventilsitz 27 des Rückschlagventils 13 ist jeweils einstückig mit dem ersten Gehäuseteil 25 ausgebildet und wird durch einen in Strömungsrichtung 24 wulstartigen Vor­ sprung gebildet, der den Dichtkörper 20 in Geschlossenstellung des Rück­ schlagventils 13 linienförmig berührt.
Der Dichtkörper 20 ist in axialer Richtung zwischen Anschlägen 22, 23 ange­ ordnet, wobei der Anschlag 22 des ersten Gehäuseteils 25 den Ventilsitz 27 bildet und der Anschlag 23 des zweiten Gehäuseteils 26 dem Dichtkörper 20 zentral mit axialem Abstand benachbart zugeordnet und kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Der Dichtkörper 20 ist frei von elastischen Verformungen zwi­ schen den Anschlägen 22, 23 parallel zur Strömungsrichtung 24 hin- und her­ beweglich, um vergleichsweise hohe Durchflüsse auch bei sehr geringen Dif­ ferenzdrücken im Bereich von bis zu 5 mbar zu ermöglichen.
Zur Funktion der Rückschlagventile wird folgendes ausgeführt:
Ausgehend von dem geschlossenen Rückschlagventil 13, bei dem der Dicht­ körper 20 den Ventilsitz 27 dichtend berührt, wird der Dichtkörper 20 bei rela­ tivem Überdruck innerhalb des Strömungseinlasses 33 ohne elastische Ver­ formungen zunächst vom Ventilsitz 27, der den Anschlag 22 des ersten Ge­ häuseteils 25 bildet, abgehoben und in Strömungsrichtung 24 gegen den An­ schlag 23 des zweiten Gehäuseteils 26 bewegt. Bereits bei sehr geringen Dif­ ferenzdrücken von weniger als 5 mbar wird ein Durchflußquerschnitt durch das Rückschlagventil 13 freigegeben.
In Abhängigkeit von der Höhe des Differenzdrucks zwischen dem Strömungs­ einlaß 33 und dem Strömungsauslaß 18 verformt sich der Dichtkörper 20 an­ schließend in Strömungsrichtung 24. Der Anschlag 23 des zweiten Gehäuse­ teils 26 wird dabei als Widerlager genutzt.
In den Fig. 2 bis 4 ist die Positionierungseinrichtung 28 des Dichtkörpers 20 als Zapfen 30 ausgebildet, der in einer Führung 29 des ersten Gehäuseteils 26 an­ geordnet ist. Die Führung 29 umschließt den Zapfen 30 mit radialem Abstand, wobei das axiale Spiel des Dichtkörpers 20 zwischen den Anschlägen 22, 23 zumindest 0,2 mm, bevorzugt zumindest 0,4 mm beträgt. Der Dichtkörper 20 besteht aus Fluor-Silikon und weist einen Zentralbereich 31 mit relativ veringerter Dicke auf. Der Zapfen 30 ist mit dem Zentralbereich 31 verbunden. Durch die scheibenförmige Ausgestaltung des Dichtkörpers 20 ist es von Vorteil, daß eine Abdichtung des Dichtkörpers 20 nur im Bereich von dessen Außenumfang zu erfolgen braucht.
In Fig. 3 ist das Rückschlagventil 13 aus Fig. 2 in einem davon abweichenden Betriebszustand gezeigt, wobei der elastisch nicht verformte Dichtkörper 20 den Anschlag 23 des zweiten Gehäuseteils 26 axial anliegend berührt und ein Gasdurchtritt zwischen dem Ventilsitz 27 und der axial angrenzenden Oberflä­ che des Dichtkörpers 20 erfolgt.
In Fig. 4 ist das Rückschlagventil aus den Fig. 2 und 3 gezeigt, bei maximaler Druckdifferenz zwischen dem Strömungsein- 33 und dem Strömungsauslaß 18. Der Dichtkörper 20 ist elastisch verformt und liegt mit seinem kreisring­ förmigen Randbereich 32 relativ größerer Dicke an dem sich in Strömungsrich­ tung 24 kegelförmig erweiternden Anschlag 23 des zweiten Gehäuseteils 26 an. Das Rückschlagventil 13 weist bei einem derartigen Betriebszustand den größtmöglichen Durchfluß auf.
In Fig. 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Rückschlagventils 13 ge­ zeigt, bei dem die Positionierungseinrichtung 28 durch den Außenumfang des Dichtkörpers 20 gebildet ist. Der Dichtkörper 20 ist außenumfangsseitig mit radialem Abstand von einer Führung 29 umschlossen, die einen einstückigen Bestandteil des ersten Gehäuseteils 25 bildet. Der zweite Gehäuseteil 26 ist entsprechend den Fig. 2 bis 4 ausgebildet.
In Fig. 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines Rückschlagventils 13 gezeigt, bei dem die Führung 29 des ersten Gehäuseteils 26 durch einen zentral in Strömungsrichtung 24 vorspringenden Ansatz gebildet ist, der den Dichtkörper 20 zentral durchdringt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Ventilsitz 27 durch zwei Dichtkanten gebildet, die den Dichtkörper 20 im hier dargestellten Betriebszustand dichtend anliegend berühren. Auch in diesem Beispiel hat der Dichtkörper 20 in axialer Richtung zwischen den Anschlägen 22, 23 ein Spiel von zumindest 0,4 mm und umschließt die Führung 29 mit radialem Abstand.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum vorübergehenden Speichern und dosierten Einspeisen der im Freiraum einer Tankanlage befindlichen flüchtigen Kraftstoffbe­ standteile in das Ansaugrohr einer mit einem Lader versehenen und durch diesen aufladbaren Verbrennungskraftmaschine, umfassend eine den Freiraum mit der Atmosphäre verbindende Entlüftungsleitung, in der eine Speicherkammer mit einem Adsorptionselement angeordnet ist so­ wie zumindest eine die Speicherkammer mit dem Ansaugrohr verbinden­ de Leitung, die durch ein elektromagnetisch betätigbares Ventil ver­ schließbar ist, wobei das Ventil in Richtung des Ansaugrohrs mit zwei Rückschlagventilen strömungsleitend verbunden ist, von denen das erste Rückschlagventil nur in Richtung des Laders und das zweite Rück­ schlagventil nur in Richtung des Ansaugrohrs durchströmbar ist, da­ durch gekennzeichnet, daß das Ventil (12) nur eine Auslaßöffnung (15) aufweist, die mit den Rückschlagventilen (13, 14) verbunden ist, daß beide Rückschlagventile (13, 14) jeweils von einem separat erzeugten Ventilgehäuse (16, 17) umschlossen sind, das nur einen Strömungsaus­ laß (18, 19) aufweist und daß beide Rückschlagventile (13, 14) jeweils einen separat erzeugten, durch Differenzdruck getrennt voneinander betätigbaren Dichtkörper (20, 21) aus elastomerem Werkstoff aufwei­ sen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicht­ körper (20, 21) frei von elastischen Verformungen zwischen Anschlägen (22, 23) in Strömungsrichtung (24) hin- und herbeweglich angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkörper (20, 21) im nicht-differenzdruckbeaufschlagten Zustand ver­ spannungsfrei zwischen den Anschlägen (22, 23) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkörper (20, 21) jeweils axial zwischen einem ersten und zweiten Gehäuseteil (25, 26) angeordnet sind, daß der Anschlag (22) in Strö­ mungsrichtung (24) vor dem Dichtkörper (20, 21) einstückig mit dem ersten Gehäuseteil (25) und der Anschlag (23) in Strömungsrichtung (24) hinter dem Dichtkörper (20, 21) einstückig mit dem zweiten Ge­ häuseteil (26) ausgebildet ist und daß der Anschlag (22) des ersten Ge­ häuseteils (24) durch einen Ventilsitz (27) gebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkörper (20, 21) im wesentlichen kreisscheibenförmig ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkörper (20, 21) jeweils mit zumindest einer Positionierungseinrich­ tung (28) versehen sind, die von einer Führung (29) in zumindest einem der Gehäuseteile (25, 26) mit Spiel umschlossen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Posi­ tionierungseinrichtung (28) durch einen sich parallel zur Strömungsrich­ tung (25) erstreckenden Zapfen (30) gebildet ist, der einstückig inein­ ander übergehend und materialeinheitlich mit dem Dichtkörper (20, 21) ausgebildet und zentral an diesem angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkörper (20, 21) aus Fluor-Silikon bestehen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (23) des zweiten Gehäuseteils (26) im wesentlichen kegel­ stumpfförmig mit sich in Strömungsrichtung (24) erweiterndem Quer­ schnitt ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtkörper (20, 21) einen Zentralbereich (31) mit relativ verringerter Dicke aufweist, daß nur der kreisringförmige Randbereich (32) mit relativ größerer Dicke dichtend mit dem Ventilsitz (27) in Eingriff bringbar ist und daß der Zentralbereich (31) im Querschnitt betrachtet, eine Er­ streckung in radialer Richtung aufweist, die zumindest der Erstreckung des axial angrenzenden Anschlags (23) des zweiten Gehäuseteils (26) entspricht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver­ hältnis aus dem Durchmesser der Dichtkörpers (20, 21) und deren ge­ ringster Dicke zumindest 10 beträgt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilgehäuse (16, 17) jeweils nur aus dem ersten und dem zweiten Ge­ häuseteil (25, 26) bestehen und daß die Gehäuseteile (25, 26) aus po­ lymerem Werkstoff bestehen und miteinander verschweißbar sind.
DE19944439881 1994-11-08 1994-11-08 Vorrichtung zum vorübergehenden Speichern und dosierten Einspeisen der im Freiraum einer Tankanlage befindlichen flüchtigen Kraftstoffbestandteile in das Ansaugrohr einer mit einem Lader versehenen und durch diesen aufladbaren Verbrennungskraftmaschine Expired - Lifetime DE4439881C1 (de)

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