-
Die Erfindung betrifft einen Absperrkörper für ein Ventil, der einen Stützring und eine innerhalb des Stützrings angeordnete elastische Ventilmembran aufweist, die das Innere des Stützrings verschließt. Ebenso betrifft die Erfindung ein Ventil mit einem derartigen Absperrkörper.
-
Aus
DE 100 47 199 A1 ist ein Absperrkörper für ein Ventil bekannt, der einen O-Ring und eine mit dem O-Ring verbundene Membran aufweist. Die Membran weist über ihren Umfang verteilte Öffnungen auf, die einen Verbindungskanal an einer zylindrischen Außenwand des Ventils freigeben können.
-
Ferner ist aus
US 5,529,280 ein Absperrkörper für ein Ventil bekannt, der einen Stützring und eine innerhalb des Stützrings angeordnete elastische Ventilmembran aufweist, die das Innere des Stützrings verschließt. Die innerhalb des Stützrings angeordnete Ventilmembran weist einen sich unmittelbar an den Stützring anschließenden gebogenen Abschnitt (Bezugszeichen 3 in den Figuren der
US 5,529,280 ) sowie eine Dichtrippe 9 auf.
-
Vor diesem Hintergrund lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Absperrkörper für ein Ventil vorzuschlagen, der auch unter geringen Andruckkräften eine gute Dichtigkeit des Ventils herbeiführt.
-
Diese Aufgabe wird durch den Absperrkörper gemäß Anspruch 1 sowie das Ventil gemäß Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen und der hier nachfolgenden Beschreibung wiedergegeben.
-
Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, dass bei einem Absperrkörper mit einer elastischen Ventilmembran auch bei geringen Dichtkräften eine gute Dichtigkeit eines diesen Absperrkörper einsetzenden Ventils erreicht werden kann, wenn die Ventilmembran des Absperrkörpers im Wesentlichen flach ist, wobei damit insbesondere die Formgebung der Ventilmembran gemeint ist, wenn der Absperrkörper separat und aus dem Ventil ausgebaut betrachtet wird. Die Erfindung löst sich somit von der Bauform der Absperrkörper, wie sie in
US 5,529,280 eingesetzt werden, deren elastische Membran bereichsweise gewölbt ausgeführt ist und somit eine von der Dichtfläche fortweisende Rückstellkraft erzeugen, die dem Abdichten des Ventilsitzes abträglich ist und somit höhere Dichtkräfte benötigt.
-
Der erfindungsgemäße Absperrkörper für ein Ventil weist einen Stützring und eine innerhalb des Stützrings angeordnete elastische Ventilmembran auf. Die Aufgabe des Stützrings ist es im Wesentlichen, die Ventilmembran zu halten (zu stützen). Durch den Stützring wird die Ventilmembran manipulierbar. Durch Anordnung des Stützrings an einem vorbestimmten Ort innerhalb eines den erfindungsgemäßen Absperrkörper aufweisenden Ventils kann auch die Ventilmembran an einem für sie vorbestimmten Ort innerhalb des Ventils angeordnet werden. Ferner kann durch das Bewegen des Stützrings innerhalb des Ventils auch die Ventilmembran innerhalb des Ventils bewegt werden, beispielsweise von einer Position, die sie in einer geschlossenen Stellung des Ventils einnimmt, in eine (oder mehrere) Positionen, die sie in einer der geöffneten Stellungen des Ventils einnimmt.
-
Die in dem erfindungsgemäßen Absperrkörper eingesetzte elastische Ventilmembran ist insbesondere aus aus einem Elastomer. Insbesondere bevorzugt ist die elastische Ventilmembran aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) Nitrilkautschuk (NBR), Fluorcarbon-Kautschuk (FKN), Acrylatkautschuk (ACM) oder Fluorsilikon-Kautschuk (FVMQ). Die Wahl des Materiales kann neben dem Einstellen geeigneter Elastizitätseigenschaften auch von dem Fluid abhängen, gegen das gedichtet werden soll. So empfiehlt sich beispielsweise für ein Dichten gegen Wasser der Einsatz von EPDM oder NBR, während der Einsatz von FKM häufig für das Abdichten gegen Treibstoffe verwendet wird. Es ist auch denkbar, thermoplastische Elastomere einzusetzen (TPE). Ebenso ist es denkbar, die elastische Ventilmembran aus Latex herzustellen.
-
Der Einsatz einer elastischen Ventilmembran ermöglicht es, die Ventilmembran in der geschlossenen Stellung des Ventils und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zu dehnen. Durch das Dehnen der elastischen Ventilmembran wird eine Rückstellkraft innerhalb der Ventilmembran erzeugt, die in vorteilhafter Weise als ergänzende Abdichtkraft verwendet werden kann. In einer solchen bevorzugten Ausführungsform wird der Absperrkörper nicht nur durch eine von außen eingebrachte Absperrkraft, sondern ergänzend durch die Rückstellkraft der gedehnten Ventilmembran gegen den Ventilsitz gedrückt.
-
Die erfindungsgemäße Ventilmembran ist im Wesentlichen flach. In einer bevorzugten Ausführungsform wird diese Formgebung dadurch bedingt, dass die Ventilmembran vorgespannt in dem Stützring gehalten wird. Ergänzend oder gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ergibt sich diese Formgebung auch dadurch, dass die Ventilmembran eine sehr geringe Dicke aufweist und/oder eine hohe Elastizität aufweist, sodass sie für dreidimensionale Formgebungen nicht geeignet ist. Die im Wesentlichen flache Form der Ventilmembran bietet den weiteren Vorzug, dass in der bevorzugten Ausführungsform, bei der die Ventilmembran zum Verschließen des Ventilsitzes gedehnt wird, eine gute und gleichmäßige Dichtwirkung erzeugt werden kann. Dem würde beispielsweise das Vorsehen von Abdichtraupen, wie sie bei der
US 5,529,280 vorgesehen sind, entgegenstehen, da sich die Ventilmembran im Bereich einer solchen Absperrraupe nicht dehnen lässt.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ventilmembran eine Dicke von mehr als 0,1 mm, insbesondere bevorzugt von mehr als 0,3 mm auf. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Ventilmembran eine Dicke von weniger als 1 mm auf. Neben der Materialwahl ist die Wahl der Dicke ein Weg, um die Steifigkeit der Ventilmembran einzustellen.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Stützring eine in die Dickenrichtung der Ventilmembran gemessene Höhe auf, die mindestens zweimal dicker ist, als die Dicke der Ventilmembran. Der Stützring wird insbesondere bevorzugt dazu eingesetzt, um die Ventilmembran innerhalb des Ventils zu manipulieren, beispielsweise wenn das Ventil geöffnet werden soll. Ebenso kann der Stützring dazu eingesetzt werden, um die Ventilmembran gut innerhalb der für sie vorgesehenen Position innerhalb des Ventils anzubringen. Dafür ist es von Vorteil, wenn der Stützring eine Form aufweist, mit der er sich in geeigneter Weise in einem Ventil fest anbringen lässt. Dies lässt sich besonders gut erreichen, wenn der Stützring eine gewisse Dicke nicht unterschreitet. Da erfindungsgemäß insbesondere eine dünne Ventilmembran bevorzugt wird, ist die Höhe des Stützrings insbesondere bevorzugt zweimal, ganz besonders bevorzugt dreimal, viermal oder fünfmal dicker als die Dicke der Ventilmembran.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Stützring ein O-Ring.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Stützring in einer Ebene, die die Dickenrichtung der Ventilmembran enthält und sich in Radialrichtung des Absperrkörpers erstreckt, eine runde oder elliptische Querschnittsform auf. Dies gilt insbesondere für die bevorzugte Ausführungsform, in der der Stützring ein O-Ring ist. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Absperrkörper eine runde, bzw. eine elliptische Form auf, beispielsweise mit einem kreisringförmigen oder ellipsenringförmigen Stützring. Bei diesen Ausführungsformen entspricht die Radialrichtung des Absperrkörpers einer der vom Mittelpunkt, bzw. einem der Brennpunkte der Ellipse radial nach außen weisenden Richtungen. Es sind aber auch Ausführungsformen denkbar, bei denen der Stützring beispielsweise rechteckig oder quadratisch ausgeführt ist, oder eine andere Form aufweist. Bei derartigen Ausführungsformen wird als Radialrichtung des Absperrkörpers die Richtung verstanden, die sich von dem Flächenschwerpunkt der Querschnittsfläche des Absperrkörpers in der Ebene, in der sich der Absperrkörper im Wesentlichen erstreckt, nach außen gerichtet ist. Eine runde, bzw. elliptische Querschnittsform des Stützrings ermöglicht insbesondere eine leichte Herstellung des Absperrkörpers, beispielsweise durch Formpressen oder Spritzguss.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ventilmembran an der Stelle, an der der Stützring seine maximale Ausdehnung in Radialrichtung hat, mit dem Stützring verbunden. Bei einem Stützring mit der vorbeschriebenen runden, bzw. elliptischen Querschnittsform in der Ebene, die die Dickenrichtung der Ventilmembran enthält und sich in Radialrichtung des Absperrkörpers erstreckt, insbesondere bei dem bevorzugten Einsatz eines O-Rings als Stützring ist die Ventilmembran insbesondere bevorzugt in der Symmetrieebene eines solchen Stützrings angeordnet. Dabei wird als Symmetrieebene die Ebene bezeichnet, bei der die Form des Stützrings oberhalb der Ebene der Form des Stützrings unterhalb der Ebene entspricht. Diese Anordnung der Ventilmembran relativ zum Stützring vereinfacht ebenfalls die Herstellung des Absperrkörpers. Alternativ sind Ausführungsformen denkbar, bei denen die Ventilmembran an der Stelle der maximalen Erstreckung des Stützrings in Dickenrichtung mit dem Stützring verbunden ist. Derartige Bauformen bieten sich an, wenn die Ventilmembran mittels des Stützrings in besonderer Weise fest in ein Ventil eingebaut werden soll.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Stützring und die Ventilmembran einstückig ausgebildet. Dadurch lässt sich der Absperrkörper gut mit einem Herstellungsschritt herstellen, beispielsweise durch Formpressen oder durch Spritzgießen. Alternativ sind Ausführungsformen denkbar, bei denen die Ventilmembran separat von dem Stützring hergestellt und mit diesem verbunden wird, beispielsweise durch Fügeverfahren, insbesondere bevorzugt durch Kleben oder Schweißen. Bei einer solchen Ausführungsform wird die Ventilmembran insbesondere bevorzugt vorgespannt in dem Stützring gehalten. Durch das Vorspannen der separat hergestellten und in den Stützring eingebauten Ventilmembran kann die gewünschte Steifigkeit der Ventilmembran eingestellt werden.
-
Der Einsatz eines Stützrings, an dem die Ventilmembran befestigt ist, erlaubt es, eine sehr dünne Ventilmembran zu wählen, die für sich genommen kollabieren würde, die durch ihre Verbindung mit dem Stützring jedoch eine vorgegebene Formgebung erhält.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Absperrkörper durch Formpressen hergestellt worden. In einer alternativen Ausführungsform ist der Absperrkörper durch Spritzgießen hergestellt worden.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform sind in dem Stützring und/oder der Ventilmembran Verstärkungselemente vorgesehen. Derartige Verstärkungselemente können beispielsweise Fasern sein. Insbesondere für den Stützring bietet sich das Vorsehen von Verstärkungselementen an, wenn der Stützring dazu eingesetzt werden soll, die Ventilmembran fest in einer bestimmten Position innerhalb des Ventils zu halten.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ventilmembran zumindest teilweise eine Antihaftbeschichtung auf. Der Einsatz einer Antihaftbeschichtung ermöglicht es der Ventilmembran, sich leichter von dem Ventilsitz zu lösen, wenn das Ventil geöffnet werden soll. Insbesondere bevorzugt ist die Ventilmembran zumindest auf einer Seite durchgängig mit einer Antihaftbeschichtung versehen. Als Antihaftbeschichtung eignet sich insbesondere ein Lack, der auf Silikon und/oder PTFE (Teflon) basiert.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform stellt der Stützring, insbesondere ein Stützring mit runder Querschnittsform das in Radialrichtung gesehene äußerste Element des Absperrkörpers dar. Insbesondere bevorzugt weist der Stützring in Radialrichtung gesehen keine außen angeordneten Überstände oder Fortsätze auf.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform verschließt die Ventilmembran das Innere des Stützrings vollständig, so dass kein Fluiddurchtritt durch den Stützring hindurch möglich ist. Es sind jedoch Ausführungsformen denkbar, bei denen die Ventilmembran stellenweise Löcher aufweist. Wesentlich für den Absperrkörper ist, dass die Ventilmembran in den Bereichen, in denen sie eine Fluidöffnung schließen soll, dicht ist und keine Löcher aufweist. Dies ist beispielsweise bei Anlage der Ventilmembran an einen kranzförmigen Ventilsitz der Bereich der Ventilmembran, der an dem Kranz anliegt sowie die innerhalb dieses Bereichs liegenden Bereiche der Ventilmembran. Um die Dichtwirkung zu erzielen, ist es hier jedoch nicht notwendig, Bereiche der Ventilmembran, die beispielsweise unmittelbar an den Stützring angrenzen durchgängig ohne Löcher zu gestalten. Es werden jedoch Ausführungsformen bevorzugt, bei denen die Ventilmembran das Innere des Stützrings gänzlich verschließt, da davon auszugehen ist, dass sich derartige Absperrkörper leichter herstellen lassen. Außerdem würden durch das Einbringen von Löchern Materialschwächungen entstehen, die ein Ablösen der Ventilmembran von dem Stützring bewirken könnten.
-
Das erfindungsgemäße Ventil weist einen erfindungsgemäßen Absperrkörper auf. Dadurch wird ein Ventil geschaffen, bei dem auch mit geringen Anpresskräften auf den Absperrkörper eine gute Dichtigkeit des Ventils herbeigeführt werden kann.
-
In einer bevorzugen Ausführungsform weist das Ventil eine Fluidöffnung auf, die in einer geschlossenen Stellung des Ventils durch die Ventilmembran geschlossen wird, wobei die Fluidöffnung einen Ventilsitz in Form eines Randes, insbesondere bevorzugt eines kranzförmigen Randes aufweist, gegen den die Ventilmembran in der geschlossenen Stellung gehalten wird. Der Rand, bzw. der Kranz bilden in dieser Ausführungsform eine Dichtfläche aus, gegen die die Ventilmembran in der geschlossenen Stellung gehalten wird und dadurch die Fluidöffnung abdichtet.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist in der geschlossenen Stellung des Ventils die Umfangslinie, an der die Ventilmembran mit dem Stützring verbunden ist, näher an die Fluidöffnung angeordnet, als der Teil der Ventilmembran, der gegen den Rand gehalten wird, sodass die Ventilmembran im Verhältnis zur nicht eingebauten Form des Absperrkörpers gedehnt wird. Bei einer solchen Ausführungsform steht der Rand des Ventilsitzes derart vor, dass der Stützring näher zur Fluidöffnung angeordnet werden kann, als die durch die Ventilmembran abzudichtende Oberfläche des Randes des Ventilsitzes. Der erfindungsgemäße Absperrkörper wird gewissermaßen über den Rand, bzw. den Kranz des Ventilsitzes gestülpt, wodurch die Ventilmembran gedehnt wird.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform kann in einer geöffneten Stellung des Ventils die Ventilmembran durch den Fluiddruck des durch die Fluidöffnung an die Ventilmembran herangeführten Fluids von dem Rand des Ventilsitzes abgehoben werden, während der Stützring fest an einem Element des Ventilgehäuses gehalten wird. Dadurch kann ein Ventil geschaffen werden, dessen Öffnen durch Einstellen des Fluiddrucks automatisch herbeigeführt wird. Wird durch die Fluidöffnung an die Ventilmembran ein Fluid herangeführt, dessen Fluiddruck unterhalb einer vorbestimmten Schwelle ist, so bleibt das Ventil bei dieser bevorzugten Ausführungsform geschlossen, weil die die Ventilmembran in der geschlossenen Stellung haltende Andrückkraft größer ist als der Fluiddruck. Übersteigt der Fluiddruck das vorher festgelegte Maß, so hebt sich die Ventilmembran von dem Rand des Ventilsitzes ab, sodass das Fluid zwischen dem Rand des Ventilsitzes und der Ventilmembran hindurch zu einer oder mehrerer Ausflussöffnungen des Ventils strömen kann.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Absperrkörper innerhalb eines Ventilraums frei beweglich („free floating valve“). Eine derartige Ausführungsform kann dazu eingesetzt werden, bei einer Fluidströmung aus einer ersten, in den Raum mündenden Fluidöffnung, den Absperrkörper von dieser Fluidöffnung fortzubewegen und dadurch das Einströmen des Fluids aus dieser Fluidöffnung in den Raum zu ermögliche, während beim Einströmen eines Fluids durch eine weitere Fluidöffnung in den Raum der Absperrkörper gegen den Ventilsitz der ersten Fluidöffnung gedrückt werden kann und diese Fluidöffnung dadurch verschließen kann.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils wird die Ventilmembran des Absperrkörpers in einer geschlossenen Stellung des Ventils im Verhältnis zu der Position, die die Ventilmembran innerhalb des Absperrkörpers in einer geöffneten Position des Ventils einnimmt, gedehnt. Das Dehnen der Ventilmembran, insbesondere das Dehnen der Ventilmembran durch einen ringförmigen Körper, beispielsweise durch den Rand, bzw. den Kranz eines Ventilsitzes ermöglicht eine gute Abdichtung selbst dann, wenn der Absperrkörper innerhalb des Ventils im Verhältnis zu einer Idealposition, die er im geschlossenen Zustand einnehmen würde, leicht verkippt ist, oder beispielsweise das Ventil geschüttelt wird oder aber sich ungleichmäßige Druckverhältnisse einstellen.
-
Das erfindungsgemäße Ventil lässt sich mit geringen Kosten herstellen. Diese ergeben sich insbesondere auch dadurch, dass der Absperrkörper einfach, beispielsweise durch Formpressen, hergestellt werden kann. Ebenso lässt sich ausgehend von einem Absperrkörper mit einer im nicht eingebauten Zustand im Wesentlichen flachen Ventilmembran ein Ventil mit geringer Bauhöhe realisieren.
-
Das Vorspannen der Ventilmembran erlaubt es, auch bei rauen Oberflächen des Ventilsitzes eine gute Dichtwirkung zu erzeugen, da sich die gedehnte Ventilmembran der Formgebung des Ventilsitzes anpasst.
-
Der erfindungsgemäße Absperrkörper und das erfindungsgemäße Ventil sind insbesondere bevorzugt in Fluidleitungen eines Automobils, insbesondere bevorzugt in Fluidleitungen für Scheibenwischwasseranwendung. Im Endbereich derartiger Leitungen, insbesondere in Nähe der Düsen, an denen das Scheibenwischwasser ausgebracht werden soll, sollen derartige Leitungen abgedichtet werden, um den Eintritt von Fremdkörpern oder Luft oder anderen Fluiden in das Leitungssystem der Scheibenwischerflüssigkeit zu verhindern und/oder um ein Zurückströmen des Fluids zu vermeiden. Häufig sind in diesen Bereichen jedoch nur geringe Drücke vorhanden, die zum Abdichten eines Absperrkörpers eingesetzt werden könnten. Ausflussseitig besteht häufig nur Umgebungsdruck. Auf Seiten des Leitungssystems für die Scheibenwischerflüssigkeit ist ebenfalls häufig nur Umgebungsdruck in den Leitungen vorhanden (bis das Fluid mit Druck beaufschlagt wird, um es über die Düse auszubringen). Zugleich sollen jedoch im Bereich der Düse anzutreibende Absperrkörper vermieden werden, um das Leitungssystem für die Scheibenwischerflüssigkeit nicht zu aufwendig zu gestalten. Das führt dazu, dass ein Ventil eingesetzt werden muss, das auch unter Einsatz geringer Abdichtkräfte eine gute Dichtwirkung erzielt. Zugleich sollten die Abdichtkräfte so gering gewählt werden, dass durch leichte Erhöhung des Drucks des Fluids in der Leitung das Ventil geöffnet und die Scheibenwischerflüssigkeit ausgebracht werden kann. All dies ermöglichen der erfindungsgemäße Absperrkörper und das erfindungsgemäße Ventil.
-
Ein vergleichbarer Anwendungsfall findet sich bei der Entlüftung von Getrieben, bzw. bei der Entwässerung von Getrieben, für die der erfindungsgemäße Absperrkörper und das erfindungsgemäße Ventil insbesondere bevorzugt eingesetzt werden. Derartige Ventile sollen das Eintreten von Fluiden in das Getriebe verhindern. Andererseits sollen derartige Ventile öffnen, wenn Fluid aus dem Getriebe austreten soll. Die Fluiddrücke in diesem Anwendungsgebiet sind in der Regel Umgebungsdrücke. Auch hier möchte man von anzutreibenden Absperrkörpern absehen. Deshalb ist es auch hier zweckmäßig, einen Absperrkörper einzusetzen, der bei geringen Drücken eine gute Dichtwirkung erzeugen kann, zugleich jedoch beim Auftreten eines Fluids mit geringen Fluiddrücken in einer Fluidöffnung diese freigeben kann, um den gewünschten Austritt des Fluids zu ermöglichen.
-
Nachfolgend wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
- 1 einen Querschnitt durch eine Entwässerungsöffnung eines Fahrzeuggetriebes mit daran befestigtem Absperrventil in einer ersten Betriebssituation in einer schematischen, geschnittenen Seitenansicht;
- 2 die Öffnung des Fahrzeuggetriebes gemäß 1 in einer zweiten Betriebssituation, ebenfalls in einer geschnittenen Seitenansicht;
- 3 eine perspektivische, schematische Ansicht einer Auslassdüse für Scheibenwischerflüssigkeit;
- 4 eine geschnittene, schematische Darstellung der Auslassdüse gemäß 3 in einer ersten Betriebssituation;
- 5 eine geschnittene, schematische Darstellung der Auslassdüse gemäß 3 in einer zweiten Betriebssituation;
- 6 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Absperrkörpers;
- 7 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Absperrkörper gemäß 6; und
- 8 eine geschnittene Darstellung des erfindungsgemäßen Absperrkörpers gemäß 6.
-
Der in 6 dargestellte Absperrkörper 1 weist einen als O-Ring ausgebildeten Stützring 2 und eine innerhalb des Stützrings 2 angeordnete elastische Ventilmembran 3 auf, die das Innere des Stützrings 2 verschließt. Wie aus 6, 7 und 8 ersichtlich, ist die Ventilmembran im ausgebauten Zustand des Absperrkörpers 1 im Wesentlichen flach.
-
Wie aus 8 ersichtlich, weist der Stützring 2 in einer Ebene, die die Dickenrichtung der Ventilmembran 3 enthält und sich in Radialrichtung des Absperrkörpers 1 erstreckt, eine runde Querschnittsform auf. Die 6 bis 8 zeigen, dass die Ventilmembran 3 an der Stelle, an der der Stützring 2 seine maximale Ausdehnung in Radialrichtung hat, mit dem Stützring 2 verbunden ist. Die 4 und 5 zeigen, dass beim Einbau eines solchen Absperrkörpers in ein Ventil Torsionskräfte auf den Absperrkörper dazu führen können, dass sich der Stützring 2 verdreht und die Verbindung der Ventilmembran mit dem Stützring in eine Position bewegt wird, die nicht mehr der maximalen Ausdehnung des Stützrings 2 in Radialrichtung in dieser Einbaulage entspricht.
-
Die 6, 7 und 8 zeigen, dass der Stützring 2 und die Ventilmembran 3 einstückig sind. Das ergibt sich dadurch, dass der Absperrkörper durch Formpressen hergestellt worden ist.
-
In der in den 1 und 2 dargestellten Verwendung des erfindungsgemäßen Absperrkörpers in einem Entwässerungsventil für das Getriebegehäuse eines Kraftfahrzeugs ist das erfindungsgemäße Ventil als Ventil mit freibeweglichem Absperrkörper 1 ausgeführt. Die 1 zeigt eine erste Betriebssituation des erfindungsgemäßen Ventils. Hier wird der Absperrkörper 1 aufgrund seines Eigengewichts in einer ersten Position gehalten, bei der er die Entwässerungsöffnung 10 des (nur abschnittsweise dargestellten) Getriebegehäuses 11 eines Kraftfahrzeugs freigibt. Fluid, insbesondere Flüssigkeit kann aus der Entwässerungsöffnung 10 austreten und über einen Spalt 12 an dem Absperrkörper 1 vorbei aus Auslassöffnungen 13 austreten.
-
In der in 2 dargestellten Betriebssituation wird der Absperrkörper 1 durch über die Auslassöffnungen 13 eintretendes Fluid in Richtung auf die Entwässerungsöffnung 10 bewegt. Dadurch wird die Ventilmembran in Kontakt mit einem kranzförmigen Ventilsitz 14 gebracht, der im Bereich der Entwässerungsöffnung 10 angeordnet ist. Durch Anlage an dem Kranz des Ventilsitzes 14 dichtet die Ventilmembran 3 die Entwässerungsöffnung 10 ab. Drückt das durch die Austrittsöffnungen 13 eintretende Fluid den Stützring näher an die Entwässerungsöffnung 10 heran, als den Teil der Ventilmembran 3, der gegen den Rand gehalten wird, so wird die Ventilmembran 3 im Verhältnis zur nicht eingebauten Form des Absperrkörpers 1 gedehnt. Dadurch entstehen Rückstellkräfte, die zu einer Erhöhung der Dichtkräfte und damit zu einer besseren Abdichtung der Entwässerungsöffnung 10 führen. Zudem ermöglicht es das Dehnen der Ventilmembran 3 Rauigkeiten oder Unebenheiten des kranzförmigen Ventilsitzes auszugleichen und dennoch zu einer guten Dichtwirkung zu führen.
-
Das in 1 und 2 dargestellte Ventil weist einen Ventildeckel 17 auf, der auf ein Gewinde 15 des Getriebegehäuses 11 aufgeschraubt wird. In dem Ventildeckel 17 sind die Auslassöffnungen 13 vorgesehen. Eine ebenfalls in dem Ventildeckel 17 vorgesehene Einbuchtung 16 trägt den Absperrkörper 1 in der in 1 dargestellten Ausführungsform und verhindert, dass der Absperrkörper 1 die Austrittsöffnungen 13 (teilweise) verschließt.
-
Die in 3 dargestellte Auslassdüse 20 zum Ausbringen von Scheibenwischwasser weist einen Düsenauslass 21 auf, aus dem das Scheibenwischwasser austritt. Ferner weist die Auslassdüse 20 einen Eintrittskanal 22 und einen Austrittkanal 23 auf, mit denen die Auslassdüse 20 an einen Scheibenwischwasserkreislauf angeschlossen werden kann. Innerhalb der Auslassdüse 20 ist ein Einsatzelement 24 vorgesehen. Das Einsatzelement 24 bildet einen Kanal 25 aus, durch den Scheibenwischwasser zu der Austrittsdüse 21 strömen kann. Ferner hält das Einsatzelement 24 den Stützring 2 des erfindungsgemäßen Absperrkörpers 1 fest in der Auslassdüse 20. In der in 4 dargestellten Bausituation wird die Ventilmembran 3 gegen einen kranzförmigen Ventilsitz 26 einer Fluidöffnung 27 gedrückt. Die Ventilmembran wird dabei im Verhältnis zur nicht eingebauten Form des Absperrkörpers 1 ein wenig gedehnt. Die Ventilmembran kann dadurch Unebenheiten, Toleranzabweichungen bei der Herstellung des kranzförmigen Ventilsitzes 26 und raue Oberflächen des Ventilsitzes 26 ausgleichen und die Fluidöffnung 27 gut abdichten. Dadurch verhindert sie den Rückfluss des in der Kammer 28 befindlichen Fluids. An die Kammer 28 grenzen der Einlasskanal 22 und der Auslasskanal 23 an und verbinden die Kammer 28 somit mit dem Scheibenwischwasser-Kreislauf.
-
Wird der Fluiddruck in dem Scheibenwischwasser-Kreislauf und damit auch innerhalb der Kammer 28 erhöht, so wird die Ventilmembran von dem kranzartigen Ventilsitz 26 abgehoben und in eine Kammer 29 des Einsatzelements 24 gedrückt. Dadurch ermöglicht sie es dem Fluid zwischen dem kranzförmigen Ventilsitz 26 und der Ventilmembran 3 und dem Stützring 2 vorbei in den Kanal 25 einzuströmen.
-
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 10047199 A1 [0002]
- US 5529280 [0003, 0006, 0010]
