WO2016135095A1 - Strömungsventil - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a flow valve, in particular for a filter device, for example an oil filter, according to the preamble of claim 1.
- a liquid filter for an internal combustion engine which has a hollow cylindrical filter element in a filter housing, which is flowed through radially from outside to inside by the medium to be cleaned.
- the end faces of the filter element are covered by end plates, which have a central recess, which is connected to the clean room forming interior in the filter element.
- a flow valve is arranged, which separates the raw from the clean side of the filter element and is in the normal state in the closed position.
- a valve member of the flow valve is opened against the force of a valve spring and released a flow path between raw and clean side, bypassing the filter element.
- the flow valve has a valve housing, which is attached to the end plate, and the axially adjustable valve member, which consists of a valve stem and a integrally molded closing body.
- the closing body is designed as a radially widened closing disc which, in the closed position, seals against a flow opening in the valve housing.
- the valve spring is supported on the valve housing and pushes the valve member in the closed position.
- the helical valve spring has at one end a spring crossbar, which is inserted into a latching receptacle on the free end face of the valve stem. To reach the locking position, the valve member must be rotated about its longitudinal axis. Disclosure of the invention
- the invention has for its object to form a flow valve in a structurally simple manner.
- the flow valve according to the invention can be used in filter devices, for example in liquid filters such as oil filters or fuel filters in internal combustion engines. But it is also a use in gas filters or for blow-by gases of internal combustion engines into consideration.
- the flow valve may be generally used in the flow path of liquid or gaseous fluids. Using the flow valve, the height of a fluid flow can be regulated.
- the flow valve can be used as a prefabricated valve in a device, such as a filter device, for example, be inserted into a channel of the receiving device.
- the flow valve has a valve housing in which a flow opening is arranged to be opened and closed by an adjustable valve member.
- the valve member comprises a valve stem and a closing body which assumes the closing function in the closed position.
- the valve stem and thus also the closing body are subjected to a force by a valve spring in the closed position.
- the fluid In order to adjust the valve member to the open position, the fluid must exceed a limit pressure, after which the valve member is moved against the force of the valve spring from the closed to the open position and the flow path is released via the flow opening.
- the valve spring is formed in a preferred embodiment as a helical spring.
- valve stem and the closing body of the valve member are formed as separate components, which are, however, interconnected and perform the same movement in the longitudinal direction of the valve stem during the adjusting movement between the opening and closing positions.
- the design as separate components makes it possible to install the valve Tappet and the closing body in the flow valve from opposite directions in the region of the flow opening.
- the valve stem can thus be introduced into the flow valve in an axial direction, wherein a portion of the valve stem protrudes through the flow opening.
- the closing body is axially inserted from the opposite direction and connected to the projecting through the flow opening portion of the valve stem.
- the closing body is designed with a pin extending in the axial direction, which is passed through the flow opening and is connected to the valve tappet.
- valve spring which acts on the valve stem and closing body in the closed position, is supported in the region of one end on a valve seat element which is arranged on the flow opening. In the region of the opposite end, the valve spring is supported on a support collar of the valve tappet.
- the support collar is, according to a preferred embodiment, formed integrally with the valve tappet.
- the support collar is, in particular, a support disk which is radially widened in relation to the lateral surface of the valve tappet and against which the valve spring bears.
- the support collar is preferably located at the front end of the valve stem.
- the support collar may also be formed separately from the valve stem, but connected to this.
- valve seat element which forms the valve seat and in which the valve tappet is received and guided is, in accordance with an advantageous embodiment, in one piece with the valve housing. se trained.
- Valve housing and valve seat member may be formed as a common injection-molded component.
- valve housing and valve seat element are also considered as separate components.
- the valve seat member is supported in this case axially - with respect to the longitudinal axis and direction of movement of the valve stem - on the valve body.
- the valve seat member sits axially on one side on the valve housing and is connected via the attachment between the valve stem and arranged on the opposite side closing body fixed to the valve housing.
- the connection between the valve stem and closing body can be done in various ways. According to an advantageous embodiment of the valve stem and the closing body are positively connected, with other types of connections, in particular cohesive or non-positive connections are possible.
- the closing body is, according to another advantageous embodiment, designed as a clamping disc, in which a central recess is introduced.
- the valve stem protrudes into the central recess in the clamping disc and is in particular positively connected in the region of the recess with the clamping disc.
- the positive connection is achieved, for example, in that a radially protruding clamping element is arranged on the lateral surface of the valve tappet, which is passed through the recess in the clamping disc.
- the clamping element is designed for example as a circumferential clamping bead. The passage of the clamping element through the central recess is effected by elastic expansion of the recess, which contracts again after passing through, whereby the positive connection in the direction of adjustment between the valve stem and closing body is made.
- valve stem is preferably formed as a plastic component.
- a sealing disc is arranged between the closing body and the valve seat element.
- the sealing disc is designed, for example, as an elastomer disc and is pressed in the closed position of the closing body against the valve seat member, so that the flow opening is closed is.
- the gasket can compensate for component tolerances, also fault currents along the lateral surface of the valve stem are avoided.
- the sealing disc increases the tightness of the valve.
- the valve seat member has, according to an advantageous embodiment, a support ring and support legs, which are integrally formed with the support ring and in the axial direction - parallel to the longitudinal axis of the valve stem - extend.
- the support legs for example, four or six evenly distributed over the circumference arranged support legs, lie with its radial outer side on the inner wall of the female valve housing or are at least adjacent to the inner wall of the valve housing.
- the support legs take between them the valve stem and the valve spring, so that the valve spring is guided on the radially inner side of the support legs.
- valve seat element is advantageously designed as a plastic component. But there are also versions made of other materials, in particular of metal into consideration.
- the filter device for example in the embodiment as a liquid filter, has a filter element in a filter housing, to which the flow valve in the flow path upstream or downstream of the filter element is assigned.
- the flow valve is located, for example, in a transition region between the raw and the clean side of the filter element or in the outflow region of the clean side.
- the filter element is, in particular in the embodiment for a liquid filter, preferably formed as a hollow cylinder with a filter medium body, which is flowed through radially by the medium to be cleaned, and with end-side end plates, via which the filter medium body is sealed at the end faces fluid-tight.
- the flow valve is located in the hollow cylindrical design of the filter element in the region of a central recess of an end plate.
- the filter element is preferably flowed through radially from outside to inside, so that the outer lateral surface of the raw side and the interior in the hollow cylindrical filter element, the pure represents side.
- the discharge of the purified medium takes place axially via a central recess in an end plate.
- valve housing of the flow control valve is connected to a, for example, cup-shaped housing component of the fluid filter.
- This housing component in which the filter element is accommodated, can be screwed to a further housing component which, for example, forms a housing cover.
- the connection between the valve housing and the housing component, for example, via a screw, by a radially on a cylindrical portion of the valve housing outer circumferential collar is bolted to the housing member.
- FIG. 1 shows a section through a housing component of a liquid filter with therein received flow valve, shown in exploded view;
- FIG. 2 shows a section through the liquid filter with inserted, hollow cylindrical filter element, on the front side of the flow valve is in the closed position, shown in a perspective view.
- FIG. 3 shows a representation corresponding to FIG. 2, with the flow valve in the open position;
- Fig. 5 is a longitudinal section of FIG. 4, but with the flow valve in the open position.
- the liquid filter 1 shown in FIGS. 1 to 5 is, for example, an oil filter which is used in motor vehicles, in particular for internal combustion engines.
- the liquid filter 1 has a hollow-cylindrical filter element 3 which comprises a filter medium body 4 whose two end faces are covered in a flow-tight manner by end disks. Shown is an end plate 5 on the underside of the filter element 3, wherein in the end plate 5, a central recess is introduced.
- the filter element 3 is flowed through radially from the outside to the inside of the medium to be cleaned, so that the outside of the filter medium body 4, the raw side and the cylindrical interior is the clean side, from which the purified medium is discharged axially.
- the interior is lined by a stabilizing scaffold 6.
- a further cup-shaped housing component 7 of the liquid filter 1 is arranged, which is screwed to the housing component 2.
- a flow valve 8 is received, which protrudes into the central recess in the lower end plate 5 of the filter element 3 in the clean side of the filter medium body.
- the flow valve 8 opens and releases a discharge path for the fluid on the clean side. 2 and 4, the flow valve 8 is closed when the engine is stopped, in the FIGS. 3 and 5 opened during engine operation, so that the cleaned oil can flow off axially via the flow valve 8.
- the flow valve 8 has a valve housing 9, which comprises a hollow cylindrical neck, in which the valve member, a valve seat member 13 and a valve spring 14 are accommodated.
- the valve housing 9 is received via a sealing ring 23 which is received in a circumferential groove on the outside of the valve housing 9 in the receiving housing member 7 fluid-tight.
- the valve member comprises a valve stem 10 and a closing body 1 1, which may be formed as a clamping disc made of metal, in particular spring steel.
- the valve stem 10 is preferably designed as a plastic component.
- the valve stem 10 is located within the neck of the valve housing 9 and is force-induced by the force of the valve spring 14. aufschlagt.
- the valve spring 14 is supported at one end on the valve seat member 13, the other end is the valve spring 14 on the end face of a disc-shaped support collar 15, which is arranged on the end face of the valve stem 10 and in particular integrally formed with the valve stem 10.
- the valve seat element 13 is located immediately adjacent to a flow opening 12, which is formed by an open end side of the neck of the valve housing 9.
- a sealing disc 16 may be made of an elastomer, which is pressed in the closed position against the flow opening 12 and seals them.
- the sealing disc 16 also prevents faulty currents along the lateral surface of the valve stem 10 and the valve housing.
- connection between the valve tappet 10 and the clamping disk 1 1 is provided in a form-fitting manner by means of a clamping bead 17, which has a radially protruding clamping element and an undercut on the lateral surface of the valve tappet
- the clamping bead 17 is located immediately adjacent to the end face on the support collar 15 axially opposite side of the valve stem 10.
- the valve stem 10 protrudes through a central recess 18 in the clamping plate 1 1, wherein about the clamping bead 17 whose outer diameter is greater than the inner diameter of the recess 18, the positive connection in the axial direction between the valve stem 10 and the clamping plate 1 1 is achieved.
- 1 1 limiting Krallrand can be 10 resiliently expanded when passing the valve stem.
- the sealing washer 16 has a central recess through which the valve stem 10 protrudes.
- the valve seat member 13 has an outer and an inner support ring, of which the outer support ring rests against an inwardly projecting shoulder on the neck of the valve housing 9 and is supported.
- valve spring 14 is supported at its lower end on the valve seat element 13, in particular at connecting portions between the outer and the inner support ring of the valve seat element.
- the valve seat member 13 is integrally formed with the valve housing 9, valve seat member 13 and valve housing 9 may be designed as a plastic injection-molded component. Integral with the neck of the valve housing 9, an outer circumferential, radially outwardly extending collar 21 is formed, via which the valve housing 9 is screwed by means of screws 22 with the housing member 7.
- FIGS. 2 and 4 the flow valve is shown in the closed position, in FIGS. 3 and 5 in the open position.
- the sealing disc 16 sealingly abuts against the flow opening 12, so that no medium can flow out of the clean room in the filter element 3 via the flow opening 12.
- the sealing position is ensured by the force of the valve spring 14, wherein the valve spring force on the valve stem 10 and the clamping disc 1 1 is transmitted to the sealing washer 16.
- valve stem 10 In the open position, the valve stem 10 is adjusted against the force of the valve spring 14, so that the sealing disc 16 and the clamping disc 1 1 are lifted from its sealing position and the path through the flow opening 12 is released.
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Abstract
Ein Strömungsventil umfasst einen Ventilstößel und einen separat ausgebildeten Schließkörper, wobei eine Ventilfeder einenends an einem Ventilsitzelement und anderenends an einem Stützbund am Ventilstößel abgestützt ist.
Description
Beschreibung
Strömungsventil
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Strömungsventil, insbesondere für eine Filtereinrichtung, beispielsweise einen Ölfilter, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 .
Stand der Technik
In der FR 2784598 B1 wird ein Flüssigkeitsfilter für eine Brennkraftmaschine offenbart, der in einem Filtergehäuse ein hohlzylindrisches Filterelement aufweist, welches radial von außen nach innen von dem zu reinigenden Medium durchströmt wird. Die Stirnseiten des Filterelementes sind von Endscheiben abgedeckt, die eine zentrische Ausneh- mung aufweisen, welche mit dem den Reinraum bildenden Innenraum im Filterelement verbunden ist. In der Ausnehmung einer Endscheibe ist ein Strömungsventil angeordnet, das die Roh- von der Reinseite des Filterelementes separiert und im Normalzustand in Schließposition steht. Übersteigt jedoch der Differenzdruck zwischen Roh- und Reinseite einen Grenzdruck, wird ein Ventilglied des Strömungsventils gegen die Kraft einer Ventilfeder geöffnet und ein Strömungsweg zwischen Roh- und Reinseite unter Umgehung des Filterelementes freigegeben.
Das Strömungsventil weist ein Ventilgehäuse auf, das an der Endscheibe befestigt ist, und das axial verstellbare Ventilglied, das aus einem Ventilstößel und einem einstückig angeformten Schließkörper besteht. Der Schließkörper ist als radial verbreiterte Schließscheibe ausgebildet, die in der Schließposition an einer Strömungsöffnung in dem Ventilgehäuse dichtend anliegt. Die Ventilfeder stützt sich an dem Ventilgehäuse ab und drückt das Ventilglied in die Schließposition. Zur Montage muss das Ventilglied mit dem Ventilstößel durch die Strömungsöffnung eingeführt werden, bis die Schließscheibe an der Strömungsöffnung anliegt. Die schraubenförmige Ventilfeder weist an einem Ende einen Federquerbalken auf, der in eine Rastaufnahme an der freien Stirnseite des Ventilstößels eingeführt wird. Zum Erreichen der Rastposition muss das Ventilglied um seine Längsachse verdreht werden.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Strömungsventil in konstruktiv einfacher Weise auszubilden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an. Das erfindungsgemäße Strömungsventil kann in Filtereinrichtungen, beispielsweise in Flüssigkeitsfiltern wie zum Beispiel Ölfilter oder Kraftstofffilter in Brennkraftmaschinen eingesetzt werden. Es kommt aber auch ein Einsatz in Gasfiltern oder für Blow-By- Gase von Brennkraftmaschinen in Betracht. Das Strömungsventil kann allgemein im Strömungsweg von flüssigen oder gasförmigen Fluiden eingesetzt werden. Mithilfe des Strömungsventils kann die Höhe eines Fluidstroms reguliert werden. Das Strömungsventil kann als vorgefertigtes Ventil in eine Einrichtung, beispielsweise eine Filtereinrichtung eingesetzt werden, beispielsweise in einen Kanal der aufnehmenden Einrichtung eingeschoben werden. Das Strömungsventil weist ein Ventilgehäuse auf, in welchem eine Strömungsöffnung angeordnet ist, die von einem verstellbaren Ventilglied zu öffnen und zu schließen ist. Das Ventilglied umfasst einen Ventilstößel sowie einen Schließkörper, der in der Schließposition die Schließfunktion übernimmt. Der Ventilstößel und damit auch der Schließkörper werden von einer Ventilfeder in die Schließposition kraftbeaufschlagt. Um das Ventilglied in die Öffnungsposition zu verstellen, muss das Fluid einen Grenzdruck überschreiten, woraufhin das Ventilglied gegen die Kraft der Ventilfeder von der Schließ- in die Öffnungsposition verstellt wird und der Strömungsweg über die Strömungsöffnung freigegeben wird. Die Ventilfeder ist in bevorzugter Ausführung als Schraubenfeder ausgebildet.
Der Ventilstößel und der Schließkörper des Ventilglieds sind als separate Bauteile ausgebildet, die jedoch miteinander verbunden sind und bei der Stellbewegung zwischen Öffnungs- und Schließposition die gleiche Bewegung in Längsrichtung des Ventilstößels ausführen. Die Ausführung als separate Bauteile ermöglicht eine Montage des Ventil-
Stößels und des Schließkörpers im Strömungsventil von entgegengesetzten Richtungen im Bereich der Strömungsöffnung. Der Ventilstößel kann somit in eine Achsrichtung in das Strömungsventil eingeführt werden, wobei ein Abschnitt des Ventilstößels durch die Strömungsöffnung hindurchragt. Der Schließkörper wird von der entgegengesetzten Richtung axial eingeführt und mit dem durch die Strömungsöffnung hindurchragenden Abschnitt des Ventilstößels verbunden. Es sind aber auch Ausführungen möglich, bei denen der Schließkörper mit einem sich in Achsrichtung erstreckenden Zapfen ausgeführt ist, der durch die Strömungsöffnung hindurchgeführt wird und mit dem Ventilstößel verbunden wird.
Die Ventilfeder, welche Ventilstößel und Schließkörper in die Schließposition kraftbeaufschlagt, stützt sich im Bereich eines Endes an einem Ventilsitzelement ab, das an der Strömungsöffnung angeordnet ist. Im Bereich des gegenüberliegenden Endes stützt sich die Ventilfeder an einem Stützbund des Ventilstößels ab. Somit muss bei der Montage lediglich der Ventilstößel auf die Ventilfeder aufgesetzt und die Kraft der Ventilfeder, die zusammengepresst wird, so weit in Richtung der Strömungsöffnung verschoben werden, bis eine Verbindung zwischen dem Ventilstößel und dem an der gegenüberliegenden Seite der Strömungsöffnung anliegenden Schließkörper möglich ist. Bei der Montage muss nur die Ventilfeder zusammengepresst werden, es ist aber nicht er- forderlich, die Ventilfeder und den Ventilstößel miteinander zu verbinden. Es genügt, dass das freie Ende der Ventilfeder an dem Stützbund anliegt, wodurch die Abstützung des Ventilstößels an der Ventilfeder realisiert wird. Eine zusätzliche Befestigung zwischen Ventilfeder und Ventilstößel bzw. Stützbund ist nicht notwendig. Der Stützbund ist, gemäß bevorzugter Ausführung, einteilig mit dem Ventilstößel ausgebildet. Bei dem Stützbund handelt es sich insbesondere um eine gegenüber der Mantelfläche des Ventilstößels radial erweiterte Stützscheibe, an deren Stirnfläche die Ventilfeder anliegt. Der Stützbund befindet sich vorzugsweise am stirnseitigen Ende des Ventilstößels. Der Stützbund kann auch separat vom Ventilstößel ausgebildet, jedoch mit diesem verbunden sein.
Das den Ventilsitz bildende Ventilsitzelement, in welchem der Ventilstößel aufgenommen und geführt ist, ist, gemäß vorteilhafter Ausführung, einteilig mit dem Ventilgehäu-
se ausgebildet. Ventilgehäuse und Ventilsitzelement können als ein gemeinsames Spritzgussbauteil ausgebildet sein.
Es kommen aber auch Ausführungen von Ventilgehäuse und Ventilsitzelement als se- parate Bauteile in Betracht. Das Ventilsitzelement stützt sich in diesem Fall axial - bezogen auf die Längsachse und Bewegungsrichtung des Ventilstößels - am Ventilgehäuse ab. Das Ventilsitzelement sitzt axial einseitig am Ventilgehäuse auf und wird über die Befestigung zwischen Ventilstößel und dem auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Schließkörper fest mit dem Ventilgehäuse verbunden.
Die Verbindung zwischen Ventilstößel und Schließkörper kann auf verschiedene Arten erfolgen. Gemäß einer vorteilhaften Ausführung sind der Ventilstößel und der Schließkörper formschlüssig verbunden, wobei auch andere Verbindungsarten, insbesondere stoffschlüssige oder kraftschlüssige Verbindungen möglich sind. Der Schließkörper ist, gemäß weiterer vorteilhafter Ausführung, als eine Klemmscheibe ausgebildet, in die eine zentrische Ausnehmung eingebracht ist. Der Ventilstößel ragt in die zentrische Ausnehmung in der Klemmscheibe ein und ist insbesondere formschlüssig im Bereich der Ausnehmung mit der Klemmscheibe verbunden. Der Formschluss wird beispielsweise dadurch erreicht, dass an der Mantelfläche des Ventilstößels ein radial überste- hendes Klemmelement angeordnet ist, das durch die Ausnehmung in der Klemmscheibe hindurchgeführt wird. Das Klemmelement ist beispielsweise als umlaufender Klemmwulst ausgeführt. Das Hindurchführen des Klemmelements durch die zentrische Ausnehmung erfolgt durch elastisches Aufweiten der Ausnehmung, die sich nach dem Hindurchführen wieder zusammenzieht, wodurch die in Stellrichtung formschlüssige Verbindung zwischen Ventilstößel und Schließkörper hergestellt wird.
In der Ausführung des Schließkörpers als Klemmscheibe ist diese, gemäß weiterer vorteilhafter Ausführung, als Metallbauteil ausgebildet und besteht beispielsweise aus einem Federstahl. Der Ventilstößel ist vorzugsweise als Kunststoffbauteil ausgebildet.
Gemäß weiterer zweckmäßiger Ausführung ist zwischen dem Schließkörper und dem Ventilsitzelement eine Dichtscheibe angeordnet. Die Dichtscheibe ist beispielsweise als eine Elastomerscheibe ausgeführt und wird in der Schließposition von dem Schließkörper gegen das Ventilsitzelement gedrückt, so dass die Strömungsöffnung geschlossen
ist. Die Dichtscheibe kann Bauteiltoleranzen ausgleichen, außerdem werden Fehlströme entlang der Mantelfläche des Ventilstößels vermieden. Mithilfe der Dichtscheibe wird die Dichtheit des Ventils erhöht. Die funktionale Trennung mit zweiteiliger Ausführung von Dichtscheibe und Schließkörper, insbesondere in der Ausführung als Klemm- Scheibe, ermöglicht die Kraftaufnahme und -einleitung über den Schließkörper und die Ausübung der Dichtfunktion über die Dichtscheibe.
Das Ventilsitzelement weist, gemäß vorteilhafter Ausführung, einen Stützring sowie Stützbeine auf, die einteilig mit dem Stützring ausgebildet sind und sich in Achsrichtung - parallel zur Längsachse des Ventilstößels - erstrecken. Die Stützbeine, beispielsweise vier oder sechs gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Stützbeine, liegen mit ihrer radialen Außenseite an der Innenwand des aufnehmenden Ventilgehäuses an oder sind zumindest benachbart zur Innenwand des Ventilgehäuses angeordnet. Die Stützbeine nehmen zwischen sich den Ventilstößel sowie die Ventilfeder auf, so dass die Ventilfeder an der radial innen liegenden Seite der Stützbeine geführt ist.
Das Ventilsitzelement ist vorteilhafterweise als Kunststoffbauteil ausgebildet. Es kommen aber auch Ausführungen aus anderen Materialien, insbesondere aus Metall in Betracht.
Die Filtereinrichtung, beispielsweise in der Ausführung als Flüssigkeitsfilter, weist in einem Filtergehäuse ein Filterelement auf, dem das Strömungsventil im Strömungsweg stromauf oder stromab des Filterelements zugeordnet ist. Das Strömungsventil befindet sich beispielsweise in einem Übergangsbereich zwischen Roh- und Reinseite des Fil- terelementes oder im Abströmbereich der Reinseite.
Das Filterelement ist, insbesondere in der Ausführung für einen Flüssigkeitsfilter, vorzugsweise hohlzylindrisch ausgebildet mit einem Filtermediumkörper, der von dem zu reinigenden Medium radial durchströmt wird, und mit stirnseitigen Endscheiben, über die der Filtermediumkörper an den Stirnseiten strömungsdicht abgedichtet wird. Das Strömungsventil befindet sich in der hohlzylindrischen Ausführung des Filterelementes im Bereich einer zentrischen Ausnehmung einer Endscheibe. Das Filterelement wird bevorzugt radial von außen nach innen durchströmt, so dass die außen liegende Mantelfläche die Rohseite und der Innenraum im hohlzylindrischen Filterelement die Rein-
seite darstellt. Die Ableitung des gereinigten Mediums erfolgt axial über eine zentrische Ausnehmung in einer Endscheibe.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Ventilgehäuse des Strö- mungsventils mit einem beispielsweise topfförmigen Gehäusebauteil des Flüssigkeitsfilters verbunden. Dieses Gehäusebauteil, in welchem das Filterelement aufgenommen ist, kann mit einem weiteren Gehäusebauteil verschraubt werden, das beispielsweise einen Gehäusedeckel bildet. Die Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse und dem Gehäusebauteil erfolgt beispielsweise über eine Schraubverbindung, indem ein radial an einem zylindrischen Abschnitt des Ventilgehäuses außen umlaufender Kragen mit dem Gehäusebauteil verschraubt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Gehäusebauteil eines Flüssigkeitsfilters mit darin aufgenommenem Strömungsventil, dargestellt in Explosionsdarstellung;
Fig. 2 einen Schnitt durch den Flüssigkeitsfilter mit eingesetztem, hohlzylindrischen Filterelement, an dessen Stirnseite sich das Strömungsventil in Schließposition befindet, dargestellt in perspektivischer Ansicht; Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Darstellung, mit dem Strömungsventil in Öffnungsposition;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Flüssigkeitsfilter im Bereich des Strömungsventils, das sich in Schließposition befindet;
Fig. 5 einen Längsschnitt gemäß Fig. 4, jedoch mit dem Strömungsventil in Öffnungsposition.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
Bei dem in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Flüssigkeitsfilter 1 handelt es sich beispiels- weise um einen Ölfilter, der in Kraftfahrzeugen, insbesondere für Brennkraftmaschinen eingesetzt wird. Der Flüssigkeitsfilter 1 weist in einem Gehäusebauteil 2 ein hohlzylindrisches Filterelement 3 auf, das einen Filtermediumkörper 4 umfasst, dessen beide Stirnseiten von Endscheiben strömungsdicht abgedeckt sind. Dargestellt ist eine Endscheibe 5 an der Unterseite des Filterelementes 3, wobei in die Endscheibe 5 eine zent- rische Ausnehmung eingebracht ist. Das Filterelement 3 wird radial von außen nach innen von dem zu reinigenden Medium durchströmt, so dass die Außenseite des Filtermediumkörpers 4 die Rohseite und der zylindrische Innenraum die Reinseite darstellt, aus der das gereinigte Medium axial abgeleitet wird. Der Innenraum ist von einem stabilisierenden Stützgerüst 6 ausgekleidet.
An der unteren Seite des Gehäusebauteils 2 ist ein weiteres, topfförmiges Gehäusebauteil 7 des Flüssigkeitsfilters 1 angeordnet, das mit dem Gehäusebauteil 2 verschraubt ist. Im Gehäusebauteil 7 ist ein Strömungsventil 8 aufgenommen, das in die zentrische Ausnehmung in der unteren Endscheibe 5 des Filterelementes 3 in die Reinseite des Filtermediumkörpers einragt. Wenn der Druck auf der Reinseite des Filterelementes einen Grenzdruck überschreitet, öffnet das Strömungsventil 8 und gibt einen Abströmweg für das Fluid auf der Reinseite frei. In den Fig. 2 und 4 ist das Strömungsventil 8 bei Motorstillstand geschlossen, in den Fig. 3 und 5 im Motorbetrieb geöffnet, so dass das gereinigte Öl axial über das Strömungsventil 8 abströmen kann.
Das Strömungsventil 8 weist ein Ventilgehäuse 9 auf, das einen hohlzylindrischen Stutzen umfasst, in welchem das Ventilglied, ein Ventilsitzelement 13 sowie eine Ventilfeder 14 aufgenommen sind. Das Ventilgehäuse 9 ist über einen Dichtring 23, der in einer umlaufenden Nut an der Außenseite des Ventilgehäuses 9 aufgenommen ist, in dem aufnehmenden Gehäusebauteil 7 strömungsdicht aufgenommen. Das Ventilglied umfasst einen Ventilstößel 10 sowie einen Schließkörper 1 1 , der als Klemmscheibe aus Metall, insbesondere aus Federstahl ausgebildet sein kann. Der Ventilstößel 10 ist vorzugsweise als Kunststoffbauteil ausgebildet. Der Ventilstößel 10 befindet sich innerhalb des Stutzens des Ventilgehäuses 9 und wird durch die Kraft der Ventilfeder 14 kraftbe-
aufschlagt. Die Ventilfeder 14 stützt sich einenends an dem Ventilsitzelement 13 ab, anderenends liegt die Ventilfeder 14 an der Stirnseite eines scheibenförmigen Stützbundes 15 an, der an der Stirnseite des Ventilstößels 10 angeordnet und insbesondere einteilig mit dem Ventilstößel 10 ausgebildet ist.
Der dem Stützbund 15 axial gegenüberliegende, zylindrische Abschnitt des Ventilstößels 10 ragt durch das Ventilsitzelement 13 hindurch und ist mit der Klemmscheibe 1 1 verbunden, die sich auf der gegenüberliegenden Seite des Ventilsitzelementes 13 befindet. Das Ventilsitzelement 13 befindet sich unmittelbar benachbart zu einer Strö- mungsöffnung 12, die von einer offenen Stirnseite des Stutzens des Ventilgehäuses 9 gebildet wird.
Zwischen der Klemmscheibe 1 1 und der Strömungsöffnung 12 kann sich eine Dichtscheibe 16 aus einem Elastomer befinden, die in Schließposition gegen die Strömungs- Öffnung 12 gedrückt wird und diese abdichtet. Die Dichtscheibe 16 verhindert zudem Fehlströme entlang der Mantelfläche des Ventilstößels 10 und des Ventilgehäuses 9.
Die Verbindung zwischen dem Ventilstößel 10 und der Klemmscheibe 1 1 wird auf formschlüssige Weise mithilfe eines Klemmwulstes 17 geschaffen, der ein radial überste- hendes Klemmelement und einen Hinterschnitt an der Mantelfläche des Ventilstößels
10 bildet. Der Klemmwulst 17 befindet sich unmittelbar benachbart zur Stirnseite auf der dem Stützbund 15 axial gegenüberliegenden Seite des Ventilstößels 10. In der montierten Position gemäß den Fig. 2 bis 5 ragt der Ventilstößel 10 durch eine zentrische Ausnehmung 18 in der Klemmscheibe 1 1 hindurch, wobei über den Klemmwulst 17, dessen Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser der Ausnehmung 18, die in Achsrichtung formschlüssige Verbindung zwischen dem Ventilstößel 10 und der Klemmscheibe 1 1 erzielt wird. Ein die zentrische Ausnehmung 18 in der Klemmscheibe
1 1 begrenzender Krallrand kann beim Hindurchführen des Ventilstößels 10 federnd aufgeweitet werden.
Auch die Dichtscheibe 16 weist eine zentrische Ausnehmung auf, durch die der Ventilstößel 10 hindurchragt.
Das Ventilsitzelement 13 weist einen äußeren und einen inneren Stützring auf, von denen der äußere Stützring an einer nach innen einragenden Schulter am Stutzen des Ventilgehäuses 9 aufliegt und sich abstützt. Am äußeren Stützring 19 sind Stützbeine 20 angeformt, die sich in Achsrichtung erstrecken und an der Innenwand des Stutzens des Ventilgehäuses 9 anliegen bzw. unmittelbar benachbart zur Innenwand angeordnet sind. Über den Umfang verteilt sind mehrere Stützbeine 20 angeordnet, beispielsweise vier oder sechs Stützbeine. Zwischen den Stützbeinen 20 sind sowohl die Ventilfeder 14 als auch, innerhalb der als Schraubenfeder ausgeführten Ventilfeder 14, der Ventilstößel 10 aufgenommen. Die Ventilfeder 14 stützt sich mit ihrem unteren Ende am Ven- tilsitzelement 13 ab, insbesondere an Verbindungsabschnitten zwischen dem äußeren und dem inneren Stützring des Ventilsitzelementes. Das Ventilsitzelement 13 ist einteilig mit dem Ventilgehäuse 9 ausgebildet, Ventilsitzelement 13 und Ventilgehäuse 9 können als Kunststoff-Spritzgussbauteil ausgeführt sein. Einteilig mit dem Stutzen des Ventilgehäuses 9 ist ein außen umlaufender, sich radial nach außen erstreckender Kragen 21 angeformt, über den das Ventilgehäuse 9 mittels Schrauben 22 mit dem Gehäusebauteil 7 verschraubt ist.
In den Fig. 2 und 4 ist das Strömungsventil in Schließposition dargestellt, in den Fig. 3 und 5 in Öffnungsposition. In der Schließposition liegt die Dichtscheibe 16 dichtend an der Strömungsöffnung 12 an, so dass kein Medium aus dem Reinraum im Filterelement 3 über die Strömungsöffnung 12 abströmen kann. Die Dichtposition wird durch die Kraft der Ventilfeder 14 gewährleistet, wobei die Ventilfederkraft über den Ventilstößel 10 und die Klemmscheibe 1 1 auf die Dichtscheibe 16 übertragen wird.
In der Öffnungsposition ist der Ventilstößel 10 gegen die Kraft der Ventilfeder 14 verstellt, so dass die Dichtscheibe 16 und die Klemmscheibe 1 1 aus ihrer Dichtposition abgehoben sind und der Weg über die Strömungsöffnung 12 freigegeben ist.
Claims
1 . Strömungsventil, insbesondere für eine Filtereinrichtung, beispielsweise für einen Ölfilter, mit einem Ventilstößel (10), der von einer Ventilfeder (14) in eine Schließposition kraftbeaufschlagt ist, in der ein mit dem Ventilstößel (10) verbundener Schließkörper (1 1 ) eine Strömungsöffnung (12) in einem Ventilgehäuse (9) des Strömungsventils (8) verschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstößel (10) und der Schließkörper (1 1 ) als separate, jedoch miteinander verbundene Bauteile ausgebildet sind und dass die Ventilfeder (14) einenends an einem im Bereich der Strömungsöffnung (12) angeordneten Ventilsitzelement (13) und anderenends an einem Stützbund (15) am Ventilstößel (10) abgestützt ist.
2. Strömungsventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stützbund (15) einteilig mit dem Ventilstößel (10) ausgebildet ist.
3. Strömungsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Ventilsitzelement (13) einteilig mit einem Ventilgehäuse (9) ausgebildet ist, in das die Strömungsöffnung (12) eingebracht ist.
4. Strömungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstößel (10) und der Schließkörper (1 1 ) formschlüssig verbunden sind.
5. Strömungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (1 1 ) als Klemmscheibe mit einer zentrischen Ausnehmung (18) ausgebildet ist, durch die der Ventilstößel (10), an dessen Mantelfläche ein radial überstehendes Klemmelement (17) angeordnet ist, hindurch geführt ist.
6. Strömungsventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmscheibe (1 1 ) als Metallbauteil ausgebildet ist.
7. Strömungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schließkörper (1 1 ) und dem Ventilsitzelement (13) eine Dichtscheibe (16) angeordnet ist.
8. Strömungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilsitzelement (13) einen Stützring (19) und vom Stützring (19) axial verlaufende Stützbeine (20) aufweist, zwischen denen der Ventilstößel (10) und die Ventilfeder (14) aufgenommen sind.
9. Filtereinrichtung, insbesondere Ölfilter, mit einem Filterelement (3) und mit einem Strömungsventil (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 im Strömungsweg stromauf oder stromab des Filterelements (3).
10. Filtereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventilgehäuse (9) des Strömungsventils (8), in das die Strömungsöffnung (12) eingebracht ist, mit einem Gehäusebauteil (7) des Flüssigkeitsfilters (1 ) verbunden ist.
1 1 . Filtereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäu- sebauteil (7) mit einem weiteren Gehäusebauteil (2), in welchem das Filterelement (3) aufgenommen ist, verschraubbar ist.
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