-
Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil für ein Unterdrucksystem eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
-
Derartige Rückschlagventile für Unterdrucksysteme von Kraftfahrzeugen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Das Rückschlagventil weist ein Gehäuse auf, welches ein von einem Fluid, insbesondere einem Gas, durchströmbaren Kanal aufweist, beziehungsweise, insbesondere direkt, begrenzt. In dem Kanal sind in Umfangsrichtung des Kanals aufeinanderfolgende und voneinander beabstandete Stege angeordnet, durch welche zwischen den Stegen angeordnete Durchströmöffnungen in Umfangsrichtung des Kanals jeweils beidseitig begrenzt sind. Somit ist der Kanal beziehungsweise dessen von dem Fluid durchströmbarer Strömungsquerschnitt in die Durchströmöffnungen unterteilt. Das Rückschlagventil weist außerdem eine elastisch verformbare und an sich, das heißt für sich alleine betrachtet für das Fluid undurchlässige Membran auf, welche unter elastischem Verformen der Membran zwischen einer die Durchströmöffnungen und dadurch den Kanal jeweils vollständig fluidisch versperrenden Schließstellung und einer die Durchströmöffnungen und dadurch den Kanal freigebenden Offenstellung relativ zu dem Gehäuse bewegbar ist. Somit kann in der Offenstellung der Membran das Fluid entlang einer beziehungsweise in eine Strömungsrichtung durch den Kanal und durch die Durchströmöffnung hindurch strömen. In der Schließstellung liegt die Membran direkt an einer korrespondierenden Dichtfläche an.
-
Des Weiteren ist der
DE 100 19 534 A1 ein Rückschlagventil als bekannt zu entnehmen. Die
DE 28 19 900 A1 offenbart ein Scheibenventil in einem System zur Verabreichung von Flüssigkeiten. Außerdem ist aus der
DE 1 997 630 U ein Sieb für Anstichrohre bekannt.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rückschlagventil der eingangs genannten Art zu verbessern.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Rückschlagventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
-
Um ein Rückschlagventil der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu verbessern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Stege einstückig mit einer die, insbesondere gesamte, Dichtfläche bildenden Wandung ausgebildet sind. Außerdem sind die Stege gegenüber der Dichtfläche in eine der Strömungsrichtung entgegengesetzt Richtung zurückversetzt. Hierdurch kann vermieden werden, dass größere Restschmutzpartikel wie beispielsweise Späne an den Stegen derart hängen bleiben, dass die Restschmutzpartikel zumindest teilweise zwischen der Dichtfläche und der Membran angeordnet sind und in der Folge ein Anliegen der Membran an der Dichtfläche und somit ein fluidisches Versperren des Kanals verhindert. Der Erfindung liegen dabei insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde.
-
Das Unterdrucksystem weist in seinem vollständig hergestellten Zustand beispielsweise eine insbesondere mechanische Unterdruckpumpe auf, mittels welcher beispielsweise das Fluid gefördert und hierdurch beispielsweise entlang der beziehungsweise in die Strömungsrichtung durch den Kanal hindurchgefördert werden kann. Sind keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen, so kann an den Stegen des Rückschlagventils zur Unterdruckpumpe länglicher Restschmutz wie Späne, abgelöste Grate, Fasern et cetera hängen bleiben und unter der auch als Dichtbereich bezeichneten Dichtfläche verklemmen, sodass der Restschmutz zwischen der Dichtfläche und der Membran angeordnet ist und somit verhindert, dass die Membran an der Dichtfläche anliegen und in der Folge den Kanal vollständig fluidisch versperren kann. Dadurch dichtet die Membran nicht mehr vollständig ab und es kann Öl in das Unterdrucksystem gezogen werden.
-
Da es nun erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Stege, insbesondere ihre jeweiligen, in Strömungsrichtung der Membran zugewandten Enden, gegenüber der Dichtfläche in die der Strömungsrichtung entgegengesetzte Richtung zurückversetzt sind, ist ein besonders großer Abstand zwischen der Dichtfläche und den Stegen, insbesondere ihren jeweiligen, von der Membran abgewandten Enden, geschaffen und vorzugsweise wird der Abstand so groß gestaltet, dass er größer als möglich auftretende Restschmutzpartikel beziehungsweise deren Länge ist. In der Folge bleiben solche Restschmutzpartikel entweder an den Stegen hängen, jedoch ohne zwischen die Membran und die Dichtfläche zu gelangen, oder die Restschmutzpartikel werden bei einem Volumenstrom abgesaugt. Die vorzugsweise einstückig miteinander ausgebildeten Stege fungieren somit als Sieb, mittels welchem etwaige Restschmutzpartikel aus dem den Kanal durchströmenden Fluid herausgesiebt beziehungsweise herausgefiltert werden können. Dadurch kann vermieden werden, dass die Restschmutzpartikel zwischen die Dichtfläche und die Membran gelangen. Zu solchen Restschmutzpartikeln kann es beispielsweise dadurch kommen, dass bei einem Herstellungs- und/oder Montageprozess des Unterdrucksystems die Restschmutzpartikel in das Unterdrucksystem gelangen. Die Erfindung ermöglicht es nun, dass ein gleichzeitiges Verhaken solcher Restschmutzpartikel an dem auch als Gehäuseteil bezeichneten Gehäuse und ein Verklemmen unterhalb der Dichtfläche, das heißt zwischen der Dichtfläche und der Membran verhindert werden.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine schematische und geschnittene Perspektivansicht eines Rückschlagventils für ein Unterdrucksystem eines Kraftfahrzeugs;
- 2 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des Rückschlagventils gemäß einer ersten Ausführungsform; und
- 3 ausschnittsweise eine weitere schematische Schnittansicht des Rückschlagventils gemäß der ersten Ausführungsform; und
- 4 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des Rückschlagventils gemäß einer zweiten Ausführungsform.
-
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt in einer schematischen und geschnittenen Perspektivansicht ein Rückschlagventil 10 für ein Unterdrucksystem eines vorzugsweise als Kraftwagen ausgebildeten Kraftfahrzeugs. In seinem vollständig hergestellten Zustand umfasst das Unterdrucksystem beispielsweise eine insbesondere mechanische Unterdruckpumpe, mittels welcher ein insbesondere als Gas ausgebildetes Fluid gefördert werden kann. Das Rückschlagventil weist ein auch als Gehäuseteil bezeichnetes und als Festkörper ausgebildetes Gehäuse 12 auf, welches einen von dem Fluid durchströmbaren Kanal 14 aufweist. Der Kanal 14 ist entlang seiner Umfangsrichtung, die in 2 durch einen Doppelpfeil 15 veranschaulicht ist, vollständig umlaufend und direkt durch das Gehäuse 12 begrenzt. In dem Kanal 14 sind in Umfangsrichtung des Kanals 14 aufeinanderfolgende und voneinander beabstandete Stege 16 angeordnet, welche vorliegend einstückig miteinander und einstückig mit dem Gehäuse 12 ausgebildet sind. In Umfangsrichtung des Kanals 14 sind zwischen den Stegen 16 jeweilige Durchströmöffnungen 18 angeordnet. Dies bedeutet, dass zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung des Kanals 14 benachbarten Stegen 16 eine Durchströmöffnung 18 angeordnet ist, welche in Umfangsrichtung des Kanals 14 beidseitig beziehungsweise beiden Ends durch die Stege 16 direkt begrenzt ist, zwischen welchen die jeweilige Durchströmöffnung 18 angeordnet ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt sind die Stege 16 und die Durchströmöffnungen 18 in Umfangsrichtung des Kanals 14 abwechselnd aufeinanderfolgend angeordnet. Somit ist sozusagen der Kanal 14, insbesondere dessen von dem Fluid durchströmbarer Strömungsquerschnitt, in die Durchströmöffnungen 18 unterteilt. Dabei sind die Durchströmöffnungen 18 an sich von dem Fluid durchströmbar.
-
Das Rückschlagventil 10 weist eine aus 2 teilweise erkennbare und elastisch verformbare, das heißt aus einem elastisch verformbaren Material gebildete und an sich für das Fluid undurchlässige Membran 20 auf. Die Membran 20 ist unter elastischem Verformen der Membran 20 zwischen einer in 2 gezeigten, die Durchströmöffnungen 18 und dadurch den Kanal 14 jeweils vollständig fluidisch versperrenden Schließstellung und einer die Durchströmöffnung 18 und dadurch den Kanal 14 freigebenden Offenstellung relativ zu dem Gehäuse 12 bewegbar. Aus 2 ist erkennbar, dass die Membran 20 in der Schließstellung an einer beispielsweise ringförmigen Dichtfläche 22 direkt anliegt, wodurch die Membran 20 in der Schließstellung die Durchströmöffnungen 18 und somit den Kanal 14 jeweils vollständig fluidisch versperrt. Des Weiteren ist aus 2 erkennbar, dass die Membran 20 unter elastischem Verformen der Membran 20 in eine in 2 durch einen Pfeil 24 veranschaulichte, erste Richtung öffnet und in eine in 2 durch einen Pfeil 26 veranschaulichte, der ersten Richtung entgegengesetzte, zweite Richtung schließt und somit in der Schließstellung entlang der zweiten Richtung direkt an der Dichtfläche 22 anliegt. Somit kann das Fluid in der Offenstellung der Membran 20 entlang einer beziehungsweise in eine durch den Pfeil 24 veranschaulichte Strömungsrichtung durch den Kanal 14 und somit durch die Durchströmöffnungen 18 hindurchströmen. Mit anderen Worten, während eines Betriebs der Unterdruckpumpe fördert die Unterdruckpumpe beispielsweise das Fluid in die durch den Pfeil 24 veranschaulichte Strömungsrichtung durch den Kanal 14 und somit durch die Durchströmöffnungen 18 hindurch. Entlang der durch den Pfeil 24 veranschaulichten, ersten Richtung kann die Membran 20 von der Dichtfläche 22 abheben und somit den Kanal 14 und somit die Durchströmöffnungen 18 für das entlang der Strömungsrichtung durch den Kanal 14 und die Durchströmöffnungen 18 hindurchströmende Fluid freigeben. Kommt es jedoch zu einer Strömung des Fluids oder eines anderen Fluids in die durch den Pfeil 26 veranschaulichte und der Strömungsrichtung entgegengesetzte, zweite Richtung in dem Kanal 14, so kommt die Membran 20 in direkte Anlage beziehungsweise Stützanlage mit der Dichtfläche 22, wodurch der Kanal 14 und die Durchströmöffnungen 18 mittels der Membran 20 fluidisch versperrt werden. Somit kann das Fluid beziehungsweise das weitere Fluid nicht entlang der der Strömungsrichtung entgegengesetzten, zweiten Richtung durch den Kanal 14 hindurchströmen.
-
Um nun eine besonders hohe Funktionssicherheit des Rückschlagventils 10 zu realisieren, sind die Stege 16 einstückig mit einer die gesamte Dichtfläche 22 bildenden Wandung W ausgebildet und gegenüber der Dichtfläche 22 in die der Strömungsrichtung entgegengesetzte, zweite Richtung (Pfeil 26) zurück versetzt. Die Wandung W ist auch einstückig mit dem Gehäuse 12 ausgebildet, sodass die Stege 16 einstückig miteinander und einstückig mit dem Gehäuse 12 ausgebildet sind.
-
Wie aus 2 erkennbar ist, weist der jeweilige Steg ein der Membran 20 entlang der Strömungsrichtung zugewandtes, erstes Ende E1 und ein von der Membran 20 und von dem Ende E1 abgewandtes, zweite Ende E2 auf. Dabei sind die Enden E1 und E2 entlang der der Strömungsrichtung entgegengesetzten, zweiten Richtung von der Dichtfläche 22 beabstandet, sodass ein besonders großer, sich insbesondere parallel zu der Strömungsrichtung erstreckender Abstand A zwischen der Dichtfläche 22 und dem jeweiligen Steg 16 beziehungsweise dem jeweiligen Ende E2 vorgesehen ist.
-
2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform des Rückschlagventils 10. Bei der ersten Ausführungsform ist der jeweiligen Steg 16 in einer Ebene, in welcher die Strömungsrichtung verläuft, insbesondere über seine gesamte Erstreckung gerade ausgebildet. In 3 sind Restschmutzpartikel erkennbar und mit 28 bezeichnet. Die Restschmutzpartikel 28 sind Restschmutz, der beispielsweise durch einen Montage- und/oder Herstellprozess des Unterdrucksystems in der das Unterdrucksystem gelangen kann. Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Restschmutzpartikel 28 längliche Späne. Da nun zwischen den Stegen 16 und der Dichtfläche 22 der große Abstand A vorgesehen ist, bleiben die Restschmutzpartikel 28, welche beispielsweise dadurch, dass das Fluid durch den Kanal 14 hindurchströmt, durch den Kanal 14 hindurch transportiert werden, an den Stegen 16 hängen, ohne dabei jedoch zwischen dem Membran 20 und die Dichtfläche 22 zu gelangen. Die Stege 16 werden zur Aufhängung der Membran 20 genutzt. Hierzu sind die Stege 16 einstückig mit einem Wandungsbereich 30 ausgebildet, welcher beispielsweise einstückig mit dem Gehäuse 12 ausgebildet ist. Der Wandungsbereich 30 begrenzt eine zentral in dem Kanal 14 angeordnete Durchgangsöffnung 32 in Umfangsrichtung des Kanals 14 vollständig umlaufend. Dabei ist ein zentraler Teil T der Membran 20 in die Durchgangsöffnung 32 eingesteckt, wodurch die Durchgangsöffnung 32 vollständig fluidisch versperrt und die Membran 20 an dem Wandungsbereich 30 gehalten, das heißt aufgehängt ist.
-
Während bei der ersten Ausführungsform die Stege 16 winkelig ausgebildet sind, sind die Stege 16 bei einer in 4 gezeigten zweiten Ausführungsform des Rückschlagventils 10 in der genannten Ebene, in welcher die Strömungsrichtung verläuft, bogenförmig ausgebildet. Dadurch weist der jeweilige Steg 16 eine abgerundete Form auf. Auch bei der zweiten Ausführungsform können die Stege 16 wie bei der ersten Ausführungsform als ein Sieb fungieren, mittels welchem die Restschmutzpartikel 28 derart aus dem den Kanal 14 durchströmenden Fluid herausgesiebt und somit herausgefiltert werden, dass die Restschmutzpartikel 28 auf ihrem Weg durch den Kanal 14 an den Stegen 16 hängenbleiben. Aufgrund des sehr großen Abstands A gelangen die Restschmutzpartikel 28 nicht zwischen den Membran 20 und die Dichtfläche 22, sodass mittels der Membran 20 der Kanal 14 und die Durchströmöffnungen 18 sicher abgedichtet beziehungsweise fluidisch versperrt werden können.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Rückschlagventil
- 12
- Gehäuse
- 14
- Kanal
- 15
- Doppelpfeil
- 16
- Steg
- 18
- Durchströmöffnung
- 20
- Membran
- 22
- Dichtfläche
- 24
- Pfeil
- 26
- Pfeil
- 28
- Restschmutzpartikel
- 30
- Wandungsbereich
- 32
- Durchgangsöffnung
- A
- Abstand
- E1, E2
- Ende
- T
- Teil
- W
- Wandung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10019534 A1 [0003]
- DE 2819900 A1 [0003]
- DE 1997630 U [0003]
