DE10019534A1 - Rückschlagventil - Google Patents
RückschlagventilInfo
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Abstract
Rückschlagventil mit einem Gehäuse mit einem im Bereich eines Flüssigkeitszulaufs angeordneten Ventilkörper mit einer schließkraftbelasteten Rücklaufsperre und einem Filterelement, wobei das Filterelement innerhalb des Gehäuses im Bereich eines Flüssigkeitsablaufs angeordnet ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil mit einem Gehäuse mit einem im Be
reich eines Flüssigkeitszulaufs angeordneten Ventilkörper mit einer schließkraft
belasteten Rücklaufsperre und einem Filterelement.
Es ist bekannt, einem Rückschlagventil ein Filter oder ein Sieb vorzuschalten. Bei
spielsweise wird in der DE-OS 29 41 244 A1 ein Rückschlagventil beschrieben,
bei dem ein zylinderförmiges Sieb außen auf das Ventilgehäuse aufgesteckt ist.
Auf diese Weise soll das Eindringen von Schmutz in das Rückschlagventil verhin
dert werden, was zu einer Verschlechterung der Funktion oder sogar zum Ausfall
des Ventils führen könnte. Im Laufe der Zeit lagern sich an der Außenseite des
Filterelements die aufgefangenen Schmutzpartikel ab. Wenn das Sieb im Rahmen
der Wartung oder anlässlich einer Reparatur ausgewechselt wird, besteht die Ge
fahr, dass die Schmutzpartikel herabfallen und die Maschine, bei der es sich bei
spielsweise um einen Verbrennungsmotor handeln kann, verschmutzen. Falls die
se Schmutzpartikel, die auch als Motorurschmutz bezeichnet werden, in hinter
dem Rückschlagventil liegende Bereiche gelangen, kann es zum Funktionsausfall
von bestimmten Motorbauteilen kommen. Insbesondere sind hier Stellventile mit
engen Ölführungsspalten zu nennen. Es hat sich weiterhin als ungünstig heraus
gestellt, dass das Sieb bzw. der Filter an seiner Außenseite nicht geschützt ist.
Dadurch kann es zu Beschädigungen dieses Gegenstands vor bzw. während des
Einbaues kommen.
Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, die genannten Nachteile zu
vermeiden und eine einfachere und zuverlässigere Handhabung zu ermöglichen.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem erfindungsgemäßen Rückschlagventil
der eingangs genannten Art vorgesehen, dass das Filterelement innerhalb des
Gehäuses im Bereich eines Flüssigkeitsablaufs angeordnet ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Rückschlagventil ist das Filterelement dem Ventil
körper bezogen auf die Flussrichtung des Fluids nachgeschaltet. Es wird vorteil
haft ein innerhalb des Gehäuses liegender Filterinnenraum gebildet, in dem die
Schmutzpartikel aufgefangen werden. Die Verwendung lediglich eines kompakten
Bauteils führt zu einer Verringerung der Teilevielfalt und zu einer Verkürzung der
Montagezeit. Falls zu einem späteren Zeitpunkt das Auswechseln des Rück
schlagventils erforderlich sein sollte, wird dieses gemeinsam mit dem integrierten
Filterelement demontiert. Das in diesem Zustand geschlossene Rückschlagventil
und das Filterelement verhindern, dass zwischen dem Rückschlagventil und dem
Filterelement gefangene Schmutzpartikel austreten und den Umgebungsbereich
verschmutzen.
Besonders bevorzugt werden Rückschlagventile, bei denen das Filterelement im
Wesentlichen hohlzylindrisch oder halbkugelförmig ausgebildet ist und eine ein
seitige Öffnung aufweist. Derartig ausgebildete Filterelemente besitzen eine relativ
große Filteroberfläche bezogen auf den benötigten Bauraum. Auch wenn die
Durchtrittsöffnungen des Filters teilweise durch Schmutzpartikel verstopft sein
sollten, tritt keine Beeinträchtigung der Strömung auf.
Eine besonders sichere Funktion des erfindungsgemäßen Rückschlagventils er
gibt sich, wenn das Filterelement im Bereich der Öffnung einen umlaufenden, im
Wesentlichen radial nach außen weisenden Bund aufweist. Der Bund dient zur
ortsfesten Fixierung des Filterelements, indem er an einen umlaufenden Vor
sprung innerhalb des Gehäuses formschlüssig angelegt wird. Auf diese Weise
werden die von der Strömung auf das Filterelement einwirkenden Kräfte auf das
Gehäuse des Rückschlagventils übertragen. Der Formschluss zwischen dem Fil
terelement und dem Vorsprung dichtet das Filterelement ab, so dass sämtliche
Schmutzpartikel innerhalb des Gehäuses zurückgehalten werden.
Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass das Filterelement im Wesentlichen
scheibenförmig ausgebildet ist und einen Bund aufweist, der in einer umlaufenden
Nut des Gehäuses angeordnet ist. Eine derartige Anordnung kann aus Platzgrün
den zweckmäßig sein, wenn der Bauraum für ein hohlzylindrisches Filterelement
nicht ausreicht. Günstig ist dabei weiterhin, dass ein scheibenförmiges Filterele
ment kostengünstiger herstellbar ist. Die Fixierung des Filterelements an dem Ge
häuse kann durch eine Bördelung erfolgen, oder es kann ein Sicherungselement
verwendet werden.
Eine besonders einfache Montage und ein störungsfreier Betrieb ergibt sich, wenn
der Bund des Filterelements zwischen dem Vorsprung des Gehäuses und dem
Ventilkörper klemmbefestigbar ist. Der das Rückschlagventil enthaltende Ventil
körper liegt mit seinem einen Ende an dem Bund des Filterelements an, sein an
deres Ende liegt im Bereich des Flüssigkeitszulaufs am Gehäuse an. Dabei ist es
besonders günstig, dass Sicherungselemente zum Befestigen des Filterelements
entfallen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rück
schlagventils ist der Bund des Filterelements im Bereich des Flüssigkeitsablaufs
an den Vorsprung anlegbar und mittels eines Sicherungselements befestigbar. Mit
besonderem Vorteil weist das Gehäuse im Bereich des Flüssigkeitsablaufs ein
Innengewinde mit einem Freistich im Gewindegrund auf, in den ein vorzugsweise
als Sicherungsring ausgebildetes Sicherungselement einsetzbar ist. Dadurch kann
das ohnehin vorhandene Gewinde ohne weitere Maßnahmen zur Fixierung des
Filterelements benutzt werden. Bei dem Sicherungselement kann es sich alterna
tiv auch um einen O-Ring handeln.
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren erläutert,
aus denen sich weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben. Die Figuren sind sche
matische Darstellungen und zeigen im Längsschnitt:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rück
schlagventils mit einem hohlzylindrisch ausgebildeten Filterelement,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem der Bund des Filterele
ments in einem Gewindefreistich angeordnet ist, und
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel mit einem scheibenförmig ausgebil
deten Filterelement.
Das in Fig. 1 abgebildete erfindungsgemäße Rückschlagventil 1 besteht im We
sentlichen aus einem Gehäuse 2, das axialsymmetrisch ausgebildet ist. Das Inne
re des Gehäuses 2 ist hohl und dient zur Aufnahme eines Ventilkörpers 3, dessen
Außendurchmesser in etwa mit dem Innendurchmesser des Gehäuses 2 überein
stimmt. Der Ventilkörper 3 dient als schließkraftbelastete Rücklaufsperre. Dazu
enthält er eine Ventilkugel 4, die entlang einer Ventilbohrung 5 des Ventilkörpers 3
längsbeweglich ist. Der Durchmesser der Ventilkugel 4 ist etwas kleiner als der
Durchmesser der Ventilbohrung 5 gewählt, so dass die Bewegung der Ventilkugel
4 innerhalb der Ventilbohrung 5 ermöglicht wird. Die zur Außenseite weisende
Öffnung 6 des Ventilkörpers 3 dient als Flüssigkeitszulauf und weist einen ver
jüngten Querschnitt auf. Im Ruhezustand liegt die Ventilkugel 4 radial an einem
Abschnitt 7 der Öffnung 6 des Ventilkörpers 3 an, wodurch der Ventilkörper 3 nach
außen abgedichtet wird. Die entgegengesetzte Seite der Ventilkugel 4 wirkt mit
einer Feder zusammen, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Schrau
bendruckfeder 8 ausgebildet ist. Die Schraubendruckfeder 8 stützt sich einerseits
an der Ventilkugel 4 und andererseits an der Innenfläche 9 des Ventilkörpers 3 ab.
Die Schraubendruckfeder 8 ist mit einer gewissen Vorspannung eingebaut, so
dass die Ventilkugel 4 im Ruhezustand gegen den Abschnitt 7 der Öffnung 6 des
Ventilkörpers 3 gepresst wird, so dass das Ventil geschlossen ist. Von der Innen
fläche 9 erstreckt sich eine zentrale Bohrung 10 bis zum innenliegenden Ende 11
des Ventilkörpers 3.
Das Rückschlagventil 1 kann beispielsweise in den Ölkreislauf eines Verbren
nungsmotors eingebaut werden. Es ist dort z. B. Bestandteil einer hydraulisch be
tätigten Nockenwellenverstellung, bei der bei bestimmten Betriebszuständen das
Zurückfließen des Hydraulikfluids verhindert werden muss. Als Hydraulikfluid wird
Motoröl verwendet, das durch eine nicht dargestellte Leitung in den Bereich der
Öffnung 6 des Rückschlagventils 1 befördert wird, wobei die Fließrichtung der
Pfeilrichtung entspricht. Der erhöhte Druck des Öls wirkt auf den außenliegenden
Bereich 12 der Ventilkugel 4 entgegen der Kraft der Schraubendruckfeder 8.
Überschreitet die durch das Öl ausgeübte Kraft die Druckkraft der Schrauben
druckfeder 8, wird die Ventilkugel 4 innerhalb der Ventilbohrung 5 in Pfeilrichtung
bewegt, so dass das Fluid im Bereich des Abschnitts 7 in den Innenraum des
Ventilkörpers 3 entlang der Oberfläche der Ventilkugel 4 eintritt und durch die
Zentralbohrung 10 in das Filterelement 13 gelangt. Wird der Druck des Öls verrin
gert bzw. wenn kein Öl zum Rückschlagventil 1 gepumpt wird, wird die Ventilkugel
4 durch die Rückstellkraft der in der Schraubendruckfeder 8 gespeicherten Ener
gie zurückbewegt, bis sie wieder an dem Abschnitt 7 der Ventilöffnung 6 anliegt. In
diesem Zustand kann das Öl nicht zurückfließen, so dass das Ventil 1 seine Ab
sperrfunktion erfüllt.
Das Filterelement 13 dient zum Auffangen von Schmutzpartikeln, bei denen es
sich z. B. um Verbrennungsrückstände handeln kann, die zwangsläufig in dem Öl
strom enthalten sind. Falls dieser Motorurschmutz in strömungsabwärts liegende
Bereiche gelangen würde, könnte es zu Funktionsstörungen von Bauteilen oder
Baugruppen kommen. Diese Störungen führen ggf. zu verschlechterten Abgas
werten, einem höheren Verbrauch und einem insgesamt nicht optimalen Betrieb
des Motors. Derartige Probleme werden jedoch durch das Filterelement 13 ver
mieden. Das Filterelement 13 hat die Form eines Hohlzylinders und weist im Be
reich seiner Öffnung einen abgewinkelten Bund 14 auf. Der Bund 14 weist nach
außen und liegt an einem komplementär ausgebildeten Vorsprung 15 des Gehäu
ses 2 an. Der Vorsprung 15 ist ebenfalls radial umlaufend ausgebildet, so dass der
gesamte Ölstrom durch die Durchtrittsöffnungen des Filterelements 13 fließen
muss. Die dem Vorsprung 15 abgewandte Seite des Bunds 14 steht in Berühr
kontakt mit einem Endabschnitt 16 des Ventilkörpers 3. Durch die Anordnung des
Bunds 14 zwischen dem Vorsprung 15 und dem Endabschnitt 16 wird das Filter
element 13 ortsfest fixiert. Der Ventilkörper 3 ist im Bereich des Flüssigkeitszu
laufs durch eine umgeformte Kante 17 des Gehäuses 2 geklemmt. Bei der Her
stellung wird zuerst das Filterelement 13 in Durchflussrichtung in das Gehäuse 2
eingesetzt, danach folgt das Einsetzen des Ventilkörpers 3, anschließend wird die
Kante 17 umgeformt. Das Filterelement ist - wie bei allen noch folgenden Ausfüh
rungsformen - vollständig im Gehäuse aufgenommen und somit gegen etwaige
Beschädigungen im Rahmen der Montage oder Demontage geschützt.
Im Bereich des Flüssigkeitsablaufs weist das Gehäuse 2 ein Innengewinde 18 auf,
das zur Befestigung des Rückschlagventils 1 an einem Motorblock oder einem am
Motorblock angeordneten Teil dient.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rückschlagventils 1 ist
in Fig. 2 dargestellt. Das Gehäuse 2 und der Ventilkörper 3 sind mit der Anord
nung von Fig. 1 identisch. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist
der Bund 19 des Filterelements 13 in einem Freistich 20 des Gewindes 18 ange
ordnet. Der Bund 19 stützt sich einerseits an dem Vorsprung 15 des Gehäuses 2
ab, andererseits wird er durch ein Sicherungselement, das in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel als Ring 21 ausgebildet ist, fixiert. Im Einbauzustand befindet
sich in dem Freiraum 22 zwischen dem Innengewinde 18 und der Außenseite des
Filterelements 13 das entsprechende Außengewinde, eines Motorblocks oder ei
nes anderen Bauteils, auf das das Rückschlagventil 1 geschraubt wird. Dadurch
wird eine zusätzliche Sicherung und Fixierung des Filterelements 13 erzielt. Falls
das Rückschlagventil 1 aufgrund eines verschmutzten Filters 13 ausgetauscht
werden muss, wird das Gehäuse 2 herausgeschraubt, so dass die gesamte An
ordnung mit dem Ventilkörper 3 und dem Filterelement 13 entnommen werden
kann. Die Schmutzpartikel befinden sich innerhalb des nach außen geschlossenen
Filterelements 13, so dass diese auch nicht versehentlich in das Ölsystem gelan
gen können.
Ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rückschlagventils 1 zeigt
Fig. 3. Im Unterschied zu den beiden obigen Ausführungsbeispielen ist das Befesti
gungsgewinde 23 an der Außenseite des Gehäuses 2 angeordnet. Im Bereich
des Flüssigkeitsablaufs weist das Rückschlagventil 1 ein scheibenförmiges Filter
element 24 auf, das in einer umlaufenden Nut 25 angeordnet ist. Das Filterele
ment 24 ist dabei siebartig ausgebildet und besitzt einen ringartigen, umlaufenden
Rand 26, der die Befestigung in der Nut 25 ermöglicht. Zusätzlich nimmt die Nut
25 ein als Ring 28 ausgebildetes Sicherungselement auf, das das Filterelement 24
in der Nut 25 hält. Diese Ausführungsform besitzt den Vorteil, dass sie besonders
kostengünstig herstellbar ist. Die Schmutzpartikel werden in dem Freiraum 27, der
von dem Innenraum des Gehäuses 2 und dem Filterelement 24 gebildet wird, auf
gefangen. Falls das Auswechseln des Rückschlagventils 1 erforderlich wird, kann
dieses vollständig mitsamt dem integrierten Filter 24 entnommen werden, ohne
dass Schmutzpartikel austreten können. In der Folge werden Störungen beim Be
trieb des Motors vermieden.
Claims (8)
1. Rückschlagventil mit einem Gehäuse mit einem im Bereich eines Flüssig
keitszulaufs angeordneten Ventilkörper mit einer schließkraftbelasteten
Rücklaufsperre und einem Filterelement, dadurch gekennzeichnet, dass
das Filterelement (13, 24) innerhalb des Gehäuses (2) im Bereich eines
Flüssigkeitsablaufs angeordnet ist.
2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fil
terelement (13) im Wesentlichen hohlzylindrisch oder halbkugelförmig aus
gebildet ist und eine einseitige Öffnung aufweist.
3. Rückschlagventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fil
terelement (13) im Bereich der Öffnung einen umlaufenden, im Wesentli
chen radial nach außen weisenden Bund (14) aufweist.
4. Rückschlagventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der
Bund (14) an einen umlaufenden Vorsprung (15) innerhalb des Gehäuses
(2) formschlüssig anlegbar ist.
5. Rückschlagventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, dass das Filterelement (24) im Wesentlichen scheibenförmig
ausgebildet ist und einen Rand (26) aufweist, der in einer umlaufenden Nut
(25) des Gehäuses (2) angeordnet ist.
6. Rückschlagventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der
Bund (14) des Filterelements (13) zwischen dem Vorsprung (15) des Ge
häuses (2) und dem Ventilkörper (3) klemmbefestigbar ist.
7. Rückschlagventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der
Bund (14) des Filterelements (13) im Bereich des Flüssigkeitsablaufs an
den Vorsprung (15) anlegbar und mittels eines Sicherungselements be
festigbar ist.
8. Rückschlagventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ge
häuse (2) im Bereich des Flüssigkeitsablaufs ein Innengewinde (18) mit ei
nem Freistich (20) im Gewindegrund aufweist, in den ein vorzugsweise als
Sicherungsring (21) ausgebildetes Sicherungselement einsetzbar ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: INA-SCHAEFFLER KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE BAYERI |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |