DE3822789A1 - Automatic throttle valve for limiting volume flow - Google Patents

Abstract

The invention relates to an automatic throttle valve for limiting volume flow and, in particular, a breather valve (1) for the crank case of an internal combustion engine. A valve housing (2) is provided with a flow inlet stub (3) and a flow outlet stub (4) and with a valve element (9) which is displaceably mounted in the valve housing (2) and by the displacement of which in the throttling direction (D) within a through flow opening (11), the free cross-section of flow of the valve can be reduced. The valve element (9) can be acted upon in such a way in the throttling direction (D) by the vacuum at the flow outlet stub (4) causing the flow of the flow medium and counter to the throttling direction (D) by a spring element with a defined, progressive spring force characteristic as a function of the deflection of the latter out of its starting position that, by virtue of superimposition of these two actuating forces, the throttle valve has a characteristic of the volume flow (V) through the through flow opening (11) which falls degressively as the vacuum ( DELTA p) at the flow outlet stub increases. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein selbsttätiges Drosselventil zur Volumenstrombegrenzung mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen. Ein derartiges Ven­ til soll insbesondere als Entlüftungsventil für das Kurbelwellengehäuse eines Verbrennungsmotors verwendbar sein.The invention relates to an automatic throttle valve for volume flow limitation with the in the preamble of Claim 1 specified features. Such a ven til is especially designed as a vent valve for the Crankshaft housing of an internal combustion engine can be used be.

Bei Verbrennungsmotoren - wie Otto- oder Dieselmoto­ ren - besteht ein grundsätzliches Problem in einer ge­ wissen Leckrate von Verbrennungsgasen aus den Verbren­ nungsräumen in das Kurbelwellengehäuse. Um hier eine An­ reicherung von Verbrennungsgasen und damit verbunden einen Überdruckaufbau zu verhindern, müssen diese Ver­ brennungsgase aus dem Kurbelwellengehäuse entfernt wer­ den. Dazu ist ein sogenanntes Entlüftungsventil vorge­ sehen, dessen Strömungseintrittsstutzen mit dem Kurbel­ wellengehäuse und dessen Strömungsaustrittsstutzen mit einer Unterdruckquelle, also beispielsweise dem Ansaug­ trakt des Verbrennungsmotors verbunden ist. Durch den dort herrschenden Unterdruck werden die Verbrennungs­ gase über das Entlüftungsventil abgesaugt.In internal combustion engines - such as gasoline or diesel engines - there is a fundamental problem in a certain leakage rate of combustion gases from the combustion chambers into the crankshaft housing. In order to prevent the accumulation of combustion gases and the associated build-up of excess pressure, these combustion gases must be removed from the crankcase. For this purpose, a so-called vent valve is provided, the flow inlet connection of which is connected to the crankshaft housing and the flow outlet connection of which is connected to a vacuum source, for example the intake tract of the internal combustion engine. Due to the negative pressure prevailing there, the combustion gases are extracted via the vent valve.

Problematisch hierbei ist die Tatsache. daß ein erhebli­ ches Ungleichgewicht zwischen einerseits der Leckrate von Verbrennungsgasen in das Kurbelwellengehäuse und an­ dererseits dem zu deren Absaugung zur Verfügung stehen­ den Unterdruck im Ansaugtrakt herrscht. Es ist nämlich festzustellen, daß gerade bei einem geringen Unterdruck im Ansaugtrakt eine hohe Leckrate und bei hohem Unter­ druck eine geringe Leckrate auftritt. Würde nun als Ent­ lüftungsventil beispielsweise ein einfaches Einwegven­ til verwendet, so wäre bei einem geringen Unterdruck die damit erzielbare Saugleistung zu gering, um ein Ab­ saugen der in hohem Maße anfallenden Verbrennungsgase zu gewährleisten. Andererseits würde bei hohem Unter­ druck im Ansaugtrakt über das Entlüftungsventil das Kur­ belwellengehäuse wegen der dabei geringen Leckrate so stark leergesaugt, daß sich dort ein gefährliches Unter­ druckniveau einstellen würde. Dieser starke Unterdruck würde die Dichtungen und Lager des Kurbelwellengehäuses beaufschlagen, was zu einer Öffnung der Dichtungen und damit verbunden einem Ölverlust und einer Beeinträchti­ gung der Schmierung an den Lagern führen würde.The fact is problematic here. that a hehebli imbalance between the leak rate on the one hand of combustion gases in the crankcase and on on the other hand, are available for their extraction there is negative pressure in the intake tract. Because it is  notice that just with a slight negative pressure a high leak rate in the intake tract and a high sub pressure a low leakage rate occurs. Would now as Ent ventilation valve, for example, a simple one-way valve til used, would be with a slight negative pressure the suction power that can be achieved is too low to reduce suck the highly accumulated combustion gases to guarantee. On the other hand, with a high lower pressure in the intake tract via the vent valve Belwellengehäuse because of the low leak rate strongly vacuumed that there is a dangerous sub would set pressure level. This strong negative pressure would the seals and bearings of the crankcase act, causing the seals to open and associated with an oil loss and an impairment lubrication of the bearings.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Drosselventil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem selbsttätig eine Anpassung der mög­ lichen Durchflußmenge pro Zeiteinheit - des sogenannten Volumenstromes also - an die vorstehend beschriebenen Rahmenbedingungen erfolgt.Proceeding from this, the invention has for its object to provide a throttle valve of the type mentioned, in which an automatic adjustment of the possible flow rate per unit time - the so-called volume flow - takes place to the framework conditions described above.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 angegeben. Demnach unter­ liegt der im Ventilgehäuse verschiebbar gelagerte Ventilkörper zweierlei Steuermechanismen, um durch sei­ ne Verschiebebewegung innerhalb einer Strömungsdurch­ trittsöffnung in Drosselrichtung den freien Strömungs­ querschnitt des Ventiles zu reduzieren. Der Ventilkör­ per wird zum einen in Drosselrichtung durch die den Durchfluß des Strömungsmediums verursachenden Unter­ druck am Strömungsaustrittsstutzen und zum anderen ge­ gen die Drosselrichtung von einem Federelement beauf­ schlagt, das eine definierte progressive Charakteristik der Federkraft in Abhängigkeit seiner Auslenkung aus einer Ausgangslage aufweist. Durch die Überlagerung dieser beiden Beaufschlagungskräfte weist das Drossel­ ventil eine mit wachsendem Unterdruck am Strömungsaus­ trittsstutzen degressiv fallende Charakteristik des Volumenstromes durch die Strömungsdurchtrittsöffnung auf. Dies bedeutet, daß bei einem niedrigen Unterdruck die Strömungsdurchtrittsöffnung weit geöffnet ist und somit der mögliche Volumenstrom durch das Ventil trotz des geringen Unterdruckes groß ist, um die bei diesen Bedingungen in relativ hohem Maße in das Kurbelwellen­ gehäuse eintretenden Verbrennungsgase absaugen zu kön­ nen.The solution to this problem is in the characteristic Features of claim 1 specified. Accordingly under lies the one that is slidably mounted in the valve housing Valve body two types of control mechanisms to be through ne shifting movement within a flow passage opening in the throttle direction the free flow to reduce the cross section of the valve. The valve body per is in the throttle direction by the Flow of the flow medium causing sub pressure at the flow outlet connection and on the other hand ge against the throttle direction by a spring element suggests that a defined progressive characteristic  the spring force depending on its deflection has a starting position. Through the overlay the throttle has these two acting forces valve one with increasing negative pressure at the flow outlet declining characteristic of the Volume flow through the flow passage opening on. This means that at low vacuum the flow passage opening is wide open and thus the possible volume flow through the valve of the low negative pressure is large, in the case of these Conditions to a relatively high degree in the crankshafts to be able to extract the incoming combustion gases nen.

Sobald am Strömungsaustrittsstutzen ein höherer Unter­ druck anliegt, wird der Ventilkörper in Drosselrichtung beaufschlagt, wodurch der freie Strömungsquerschnitt des Ventils überproportional stark reduziert wird. Ein völliges Schließen des Ventils wird durch die Beauf­ schlagung des Ventilkörpers gegen die Drosselrichtung mittels des Federelementes mit seiner definierten, pro­ gressiven Federkraft-Charakteristik vermieden. Durch den drastisch verringerten freien Strömungsquerschnitt wird trotz des höheren Unterdruckes der Volumenstrom durch die Strömungsdurchtrittsöffnung des Ventils mit wachsendem Unterdruck reduziert, wodurch auch bei hohem Unterdruck auf der Ansaugseite kein unerwünschter Unter­ druckzustand im Kurbelwellengehäuse auftreten kann. Da die Beaufschlagung des Ventilkörpers selbsttätig durch den eigentlichen Saugunterdruck am Ventil erfolgt, kön­ nen externe Steuerelemente entfallen. Die Verschiebung des Ventilkörpers durch den den Durchfluß des Strömungs­ mediums verursachenden Unterdruck kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß der Ventilkörper mit einem Kolben­ teil versehen ist, das in einem vom Unterdruck beauf­ schlagten Zylinderteil verschiebbar gelagert ist. Bei den Federelementen kann es sich beispielsweise um be­ kannte Spiralfedern in Form von Zug- oder Druckfedern mit progressiver Federkraftcharakteristik handeln.As soon as a higher sub at the flow outlet connection pressure is present, the valve body is in the throttle direction acts, whereby the free flow cross section of the valve is disproportionately reduced. A the valve is completely closed by the Beauf Impact of the valve body against the throttle direction by means of the spring element with its defined, pro gressive spring force characteristics avoided. By the drastically reduced free flow cross-section becomes the volume flow despite the higher negative pressure through the flow passage opening of the valve growing negative pressure is reduced, which means even at high Vacuum on the intake side is not an undesirable vacuum pressure state can occur in the crankshaft housing. There by acting on the valve body automatically the actual suction vacuum occurs at the valve, can External controls are no longer required. The postponement of the valve body through the flow of the flow medium-causing negative pressure can, for example in that the valve body with a piston part is provided, which in one of the vacuum struck cylinder part is slidably mounted. At  the spring elements can be, for example knew spiral springs in the form of tension or compression springs trade with progressive spring force characteristics.

Vorteilhafte Ausführungsformen dieser Bauteile sowie des Drosselventils an sich sind in den Unteransprüchen angegeben. So stellt das an sich bekannte Membranventil gemäß Anspruch 2 als spezielle Bauform für das Drossel­ ventil eine konstruktiv besonders einfache, zuverlässi­ ge und hinsichtlich der Dichtigkeit des Ventilgehäuses problemlose Alternative für das Drosselventil dar. Von Vorteil ist weiterhin, daß der flexiblen Membran eben­ falls ein Art Härtecharakteristik eingeprägt werden kann, die die Federkraftcharakteristik des Federelemen­ tes unterstützen oder ergänzen kann.Advantageous embodiments of these components as well of the throttle valve itself are in the subclaims specified. This is the known diaphragm valve according to claim 2 as a special design for the throttle valve a structurally particularly simple, reliable ge and with regard to the tightness of the valve housing problem-free alternative for the throttle valve Another advantage is that the flexible membrane if a kind of hardness characteristic is impressed can, the spring force characteristic of the Federelemen tes can support or complement.

Im Anspruch 3 ist eine besonders einfache Ausführungs­ form für das Federelement in Form einer mit ihrer Flach­ ebene quer zur Verschieberichtung des Ventilkörpers an­ geordneten Blattfeder angegeben. Diese kann sich quer durch das Ventilgehäuse erstrecken, jeweils endseitig gelagert und mittig mit dem Ventilkörper verbunden sein. Vorzugsweise ist die Blattfeder jedoch - wie in Anspruch 4 angegeben - mit ihrem einen Ende am Ventilge­ häuse gelagert und mit ihrem anderen Ende mit dem Ventilkörper verbunden. Durch diese Aufhängung des Ventilkörpers an der Blattfeder und deren Festlegung im Ventil können die elastischen Eigenschaften der Blattfeder voll genutzt werden. Die eingangs erwähnte progressive Federcharakteristik kann dabei beispielsweise durch einen über die Länge variierenden Querschnitt der Blattfeder hervorgerufen werden.Claim 3 is a particularly simple embodiment shape for the spring element in the form of one with its flat level across to the direction of displacement of the valve body ordered leaf spring specified. This can cross extend through the valve housing, each end stored and connected centrally to the valve body be. However, the leaf spring is preferably - as in Claim 4 specified - with one end on the Ventilge housed and with the other end with the Valve body connected. By hanging this Valve body on the leaf spring and its fixing in The elastic properties of the valve can Leaf spring can be fully used. The one mentioned at the beginning Progressive spring characteristics can for example, by varying the length Cross section of the leaf spring can be caused.

Abweichend davon ist in Anspruch 5 eine besonders ein­ fache und dabei konstruktiv elegante Möglichkeit ange­ geben, wie diese progressive Federcharakteristik auf andere Weise erzeugt werden kann. Ist die Blattfeder nämlich auf ihrer einen, in Drosselrichtung weisenden Flachseite von einer kurvenförmigen Auflagefläche der­ art flankiert, daß mit zunehmender Auslenkung der Blatt­ feder deren fester Auflagepunkt auf der Auflagefläche in Richtung ihres Freiendes wandert, so wird an der Blattfeder bei ihrer Auslenkung mit einem sich zuneh­ mend verkürzenden Hebelarm angegriffen. Bei zunehmender Auslenkung nimmt die dafür notwendige Kraft also über­ proportional zu, womit die Blattfeder extern eine pro­ gressive Federcharakteristik zeigt, obwohl sie selbst eine ganz einfache Blattfeder mit über ihre Länge kon­ stantem Querschnitt ist.Notwithstanding this, claim 5 is a particularly one simple and constructively elegant possibility give up like this progressive spring characteristic  other way can be generated. Is the leaf spring namely on their one, pointing in the throttle direction Flat side of a curved contact surface of the flanked that with increasing deflection of the sheet spring their fixed contact point on the contact surface hikes towards their free end, so at the Leaf spring increases in deflection with one lever arm shortened. With increasing Deflection therefore takes on the necessary force proportional to what the leaf spring externally one per gressive spring characteristics shows, even though they themselves a very simple leaf spring with con over its length constant cross section.

In den Ansprüchen 6-8 sind vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes angegeben, die die Verbin­ dung der Blattfeder mit dem Ventilkörper betreffen. So ist durch die Ausgestaltung nach Anspruch 6 die Blatt­ feder auf der Atmosphärenseite der Membran - also außer­ halb der eigentlichen, vom Strömungsmedium durchström­ ten Ventilkammer - angeordnet und kommt dadurch mit den agressiven Verbrennungsgasen nicht in Kontakt. Folglich müssen an die Werkstoffeigenschaften für die Blattfeder keine über das gängige Maß hinausgehenden Anforderungen hinsichtlich der Korrosionsfestigkeit gestellt werden.In the claims 6-8 advantageous developments of the subject matter are given, which relate to the connec tion of the leaf spring with the valve body. Thus, the leaf spring is arranged on the atmospheric side of the membrane - ie outside the actual valve medium through which the flow medium flows - through the configuration according to claim 6 and thus does not come into contact with the aggressive combustion gases. Consequently, the material properties for the leaf spring do not have to go beyond the usual requirements with regard to corrosion resistance.

Anspruch 7 kennzeichnet eine geschickte Verbindungswei­ se zwischen dem Zapfen des Ventilkörpers und dem Frei­ ende der Blattfeder. Das Freiende der Blattfeder kann insbesondere nicht außer Eingriff mit dem Zapfen kom­ men, wodurch eine sichere und dauerhafte Verbindung zwi­ schen diesen beiden Bauteilen gewährleistet ist.Claim 7 features a clever connection method se between the pin of the valve body and the free end of the leaf spring. The free end of the leaf spring can especially not out of engagement with the pin com men, whereby a secure and permanent connection between between these two components is guaranteed.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 8 ist mittels der angegebenen Justierschraube die relative Lage des Ven­ tilkörpers zur Blattfeder einstellbar, womit letztendes die Volumenstromcharakteristik in Abhängigkeit des Unterdruckes feinjustierbar und an die in verschiedenen Motoren herrschenden Druck- und Strömungsverhältnisse anpaßbar ist.Due to the configuration according to claim 8, the specified adjusting screw the relative position of the Ven tilkörper adjustable to the leaf spring, with which the latter  the volume flow characteristic depending on the Negative pressure adjustable and to the in different Motors prevail pressure and flow conditions is customizable.

Der im Anspruch 9 angegebene Einsatzring erfüllt eine Doppelfunktion, indem er einerseits die Membran im Ven­ tilgehäuse fixiert und andererseits einen Verschiebe­ anschlag für die Membran entgegen der Drosselrichtung bildet. Damit kann ein exakt definierter. maximaler freier Strömungsquerschnitt des Ventils erreicht wer­ den, von dem ausgehend mittels der Justierschraube eine definierte Volumenstrom-Charakteristik eingestellt wer­ den kann.The insert ring specified in claim 9 fulfills one Double function, on the one hand by the membrane in the Ven tilgehäuse fixed and on the other hand a shift stop for the diaphragm against the throttle direction forms. This allows a precisely defined. maximum free flow cross-section of the valve is reached who the one from which the adjusting screw is used defined volume flow characteristics that can.

Weiterhin kann der Einsatzring mit seiner der Membran abgewandten Rückseite die kurvenförmige Auflagefläche für die Blattfeder bilden, womit er eine weitere Funk­ tion erfüllt und für eine zusätzliche konstruktive Ver­ einfachung des erfindungsgemäßen Ventils sorgt. Ver­ stärkt wird dieser Vereinfachungs- und Multifunktions­ effekt noch durch die Ausgestaltung nach Anspruch 11, wonach der Einsatzring mit seiner zentralen Öffnung eine Führungshülse für den Zapfen des Ventilkörpers bildet.Furthermore, the insert ring with its membrane facing away from the curved support surface form for the leaf spring, making it another funk tion fulfilled and for an additional constructive ver simplification of the valve of the invention provides. Ver this simplification and multifunction is strengthened effect still by the configuration according to claim 11, after which the insert ring with its central opening a guide sleeve for the pin of the valve body forms.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zei­ gen:The invention will become apparent from the accompanying drawings explained in more detail in an exemplary embodiment. It shows gene:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Drosselventil und Fig. 1 shows a longitudinal section through the throttle valve according to the invention and

Fig. 2 ein qualitatives Diagramm des Volumenstromes durch das Ventil in Abhängigkeit des Unter­ druckes Δ p am Strömungsaustrittsstutzen. Fig. 2 a qualitative diagram of the volume flow   through the valve depending on the sub pressureΔ p at the flow outlet connection.  

Das in Fig. 1 im Längsschnitt gezeigte, als Drosselven­ til ausgebildete Entlüftungsventil (1) für das Kurbel­ wellengehäuse eines Verbrennungsmotors ist mit einem im wesentlichen zylindrischen Ventilgehäuse (2) versehen, an dessen Wandung gegenüberliegend ein Strömungsein­ tritts- (3) und Strömungsaustrittsstutzen (4) angeformt sind. Die beiden Stutzen (3, 4) sind koaxial angeordnet, ihre Längsachse (5) schneidet die Längsachse (6) des Ventilgehäuses (2) in einem rechten Winkel.The shown in Fig. 1 in longitudinal section, designed as a Drosselven vent valve ( 1 ) for the crankshaft housing of an internal combustion engine is provided with a substantially cylindrical valve housing ( 2 ), on the wall opposite an inlet ( 3 ) and flow outlet ( 4 ) are molded on. The two sockets ( 3 , 4 ) are arranged coaxially, their longitudinal axis ( 5 ) intersects the longitudinal axis ( 6 ) of the valve housing ( 2 ) at a right angle.

Der Strömungseintrittsstutzen (3) setzt sich im Ventil­ gehäuse (2) fort und knickt dort rechtwinklig in ein endseitiges, hülsenartiges Verzweigungsstück (7) ab, das an beiden Enden offen ist. Im einen Ende (8) ist der mit einer im wesentlichen zylindrischen Außenkontur versehene Ventilkörper (9) des Entlüftungsventils (1) parallel zur Längsachse (6) des Ventilgehäuses (2) längsverschiebbar gelagert. Die beiden Aussparungen (10) am Ende (8) des Verzweigungsstückes (7) bilden zusammen mit dem Ventilkörper (9) die in ihrem freien Strömungsquerschnitt durch Verschiebung des Ventilkör­ pers (9) variierbare Strömungsdurchtrittsöffnung (11).The flow inlet connector ( 3 ) continues in the valve housing ( 2 ) and kinks there at right angles into an end-side, sleeve-like branching piece ( 7 ), which is open at both ends. In one end ( 8 ), the valve body ( 9 ) of the vent valve ( 1 ), which is provided with an essentially cylindrical outer contour, is mounted so as to be longitudinally displaceable parallel to the longitudinal axis ( 6 ) of the valve housing ( 2 ). The two recesses ( 10 ) at the end ( 8 ) of the branching piece ( 7 ) together with the valve body ( 9 ) form the flow passage opening ( 11 ) which is variable in its free flow cross section by moving the valve body ( 9 ).

Das auf der dem Ventilkörper (9) gegenüberliegenden Seite des Verzweigungsstückes (7) angeordnete Rückschlagventil (32) herkömmlicher Bauart dient als Druckausgleichsventil, falls aus irgendwelchen Gründen im Kurbelwellengehäuse trotzdem ein hohes Unterdruck­ niveau herrscht. Der Ansaugstutzen (33) des Rückschlag­ ventils (32) ist mit der Atmosphäre verbunden.The on the valve body ( 9 ) opposite side of the branching piece ( 7 ) arranged check valve ( 32 ) of conventional design serves as a pressure compensation valve, if for some reason there is still a high vacuum level in the crankcase. The intake port ( 33 ) of the check valve ( 32 ) is connected to the atmosphere.

Der Ventilkörper (9) ist an seinem der Strömungsdurch­ trittsöffnung (11) abgewandten Ende (16) mit einer druckdicht in das Ventilgehäuse (2) eingesetzten, ring­ wulstartigen, flexiblen Membran (12) versehen, die die vom Ventilgehäuse (2) gebildete Ventilkammer (13) gegen die Umgebung abdichtet und dabei eine Unterdruck-ge­ steuerte Verschiebebewegung des Ventilkörpers (9) inner­ halb der Strömungsdurchtrittsöffnung (11) ermöglicht. Die Membran (12) ist in einer ringnutartigen Vertiefung im Ventilkörper (9) gehalten, die durch einen zentra­ len, an den Ventilkörper (9) direkt angeformten Zapfen (14) gebildet wird. Das stulpenartig umgebogene, dem Stirnrand (15) abgewandte Ende (16) des Ventilkörpers (9) liegt in der inneren Ringwulstvertiefung (17) der Membran (12) ein. Letztere ist durch einen in das Ven­ tilgehäuse (2) eingeschnappten Einsatzring (18) dicht am Ventilgehäuse (2) befestigt. Die hülsenartig ausge­ bildete, zentrale Öffnung (19) des Einsatzringes (18) bildet eine Längsführung für den Zapfen (14), dessen Freiende (20) die Öffnung (19) in Richtung zur Atmosphä­ renseite (21) des Ventilgehäuses (2) durchgreift. Auf dieses Freiende (20) ist ein knopfartiger Haltekopf (22) aufgerastet, der einen quer zur Längsachse (6) verlaufenden, seitlich offenen Schlitz (23) aufweist.The valve body (9) is connected at the flow passage opening (11) end facing away (16) with a pressure-tight manner in the valve housing (2) used, bead-like, flexible membrane (12) ring provided that the valve chamber formed by the valve housing (2) ( 13 ) seals against the environment and thereby enables a vacuum-controlled displacement movement of the valve body ( 9 ) within half of the flow passage opening ( 11 ). The membrane ( 12 ) is held in an annular groove-like recess in the valve body ( 9 ), which is formed by a central, on the valve body ( 9 ) directly molded pin ( 14 ). The cuff-like bent end ( 16 ) of the valve body ( 9 ) facing away from the front edge ( 15 ) lies in the inner annular bead recess ( 17 ) of the membrane ( 12 ). The latter is in the Ven tilgehäuse by a (2) snapped insert ring (18) secured tightly on the valve housing (2). The sleeve-like formed, central opening ( 19 ) of the insert ring ( 18 ) forms a longitudinal guide for the pin ( 14 ), the free end ( 20 ) of which extends through the opening ( 19 ) towards the atmosphere side ( 21 ) of the valve housing ( 2 ). A button-like holding head ( 22 ) is snapped onto this free end ( 20 ) and has a laterally open slot ( 23 ) running transversely to the longitudinal axis ( 6 ).

Zwischen dem Einsatzring (18) und einem auf das Ventil­ gehäuse (2) aufgeschnappten Ventildeckel (24) ist eine radial verlaufende Blattfeder (25) eingesetzt, deren Lagerende (26) im Umfangsbereich des Ventilgehäuses (2) gelagert ist und deren Freiende (27) unter Spiel bezüg­ lich der Längsachse (6) in den Schlitz (23) eingreift. Die Blattfeder (25) ist dabei mit ihrer Flachebene quer zur Längsachse (6) des Ventilgehäuses (2) und damit quer zur Drosselrichtung (D) des Ventilkörpers (9) ange­ ordnet. Weiterhin ist sie auf ihrer in Drosselrichtung (D) weisenden Flachseite von einer kurvenförmigen Auf­ lagefläche (28) flankiert, die von der der Membran (12) abgewandten Rückseite (29) des Einsatzringes (18) gebil­ det ist. Between the insert ring (18) and a housing on the valve (2) snapped valve cover (24) comprises a radially extending leaf spring (25) is used whose support end is mounted in the circumferential area of the valve housing (2) (26) and whose free end (27) with play bezüg Lich the longitudinal axis ( 6 ) engages in the slot ( 23 ). The leaf spring ( 25 ) is arranged with its flat plane transverse to the longitudinal axis ( 6 ) of the valve housing ( 2 ) and thus transverse to the throttle direction ( D ) of the valve body ( 9 ). Furthermore, it is flanked on its flat side in the throttle direction ( D ) by a curved bearing surface ( 28 ) which is formed from the membrane ( 12 ) facing away from the rear ( 29 ) of the insert ring ( 18 ).

In den Haltekopf (22) ist koaxial mit der Längsachse (6) von der Atmosphärenseite (21) her eine Justier­ schraube (30) einschraubbar, die mit ihrer Stirnfläche (31) das Freiende (27) der Blattfeder (25) in Drossel­ richtung (D) beaufschlagt.In the holding head ( 22 ) coaxially with the longitudinal axis ( 6 ) from the atmospheric side ( 21 ), an adjusting screw ( 30 ) can be screwed in, the end face ( 31 ) of the free end ( 27 ) of the leaf spring ( 25 ) in the throttle direction ( D ) acted upon.

Im folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsge­ mäßen Entlüftungsventils (1) näher erläutert:The mode of operation of the bleed valve ( 1 ) according to the invention is explained in more detail below:

Der Strömungseintrittsstutzen (3) steht mit dem Kurbel­ wellengehäuse eines Verbrennungsmotors in Verbindung, aus dem Verbrennungsgase abgesaugt werden sollen, die als sogenannte By-pass-Gase aus dem Verbrennungsraum an den Kolben vorbei in das Kurbelwellengehäuse gelangen. Dazu steht der Strömungsaustrittsstutzen (4) mit dem An­ saugtrakt des Verbrennungsmotors in Verbindung, womit am Strömungsaustrittsstutzen (4) bei laufendem Motor ein Unterdruck (Δ p) herrscht. Wie bereits eingangs er­ wähnt, besteht eine gegenläufige Beziehung zwischen dem Unterdruck (Δ p) und der Leckrate der Verbrennungsgase in das Kurbelwellengehäuse. Bei niedrigem Unterdruck ist die Leckrate hoch und umgekehrt. Um ein unerwünscht hohes Unterdruckniveau im Kurbelwellengehäuse zu vermei­ den, muß bei einem hohen Unterdruck - entsprechend einer geringen Leckrate von Verbrennungsgasen in das Kurbelwellengehäuse - die das Kurbelwellengehäuse beauf­ schlagende Saugleistung drastisch reduziert werden. Dies erfolgt über das erfindungsgemäße, selbsttätig drosselbare Entlüftungsventil (1) in folgender Weise:The flow inlet connection ( 3 ) is connected to the crankshaft housing of an internal combustion engine, from which combustion gases are to be sucked out, which, as by-pass gases, pass from the combustion chamber past the pistons into the crankshaft housing. For this purpose, the flow outlet connection ( 4 ) is connected to the intake tract of the internal combustion engine, so that a negative pressure ( Δ p ) prevails at the flow outlet connection ( 4 ) when the engine is running. As he mentioned at the beginning, there is an opposite relationship between the negative pressure ( Δ p ) and the leakage rate of the combustion gases in the crankcase. If the vacuum is low, the leak rate is high and vice versa. In order to avoid an undesirably high vacuum level in the crankshaft housing, a high vacuum - corresponding to a low leakage rate of combustion gases in the crankcase - must drastically reduce the suction power impinging on the crankcase. This takes place via the self-throttling vent valve ( 1 ) according to the invention in the following way:

Der im Ventilgehäuse (2) verschiebbar gelagerte Ventil­ körper (9) ist innerhalb der Strömungsdurchtrittsöff­ nung (11) verschiebbar. Durch seine Verschiebebewegung in Drosselrichtung (D) wird der freie Strömungsquer­ schnitt des Ventils reduziert, indem bei einem wachsen­ den Unterdruckniveau am Strömungsaustrittsstutzen (4) die Membran (12) in Drosselrichtung (D) verschoben wird und damit der Ventilkörper (9) mit seinem Stirnrand (16) in die Strömungsdurchtrittsöffnung (11) eintaucht. Dabei gestattet die auf der Atmosphärenseite (21) des Ventils im Ventildeckel (24) angeordnete Öffnung (34) einen Druckausgleich, damit die Verschiebebewegung der Membran (12) nicht durch einen Unterdruckaufbau in die­ sem Bereich des Ventilgehäuses (2) behindert wird. Durch die ebenfalls mit dem Ventilkörper (9) verbundene Blattfeder (25) wird der Ventilkörper (9) jedoch zusätz­ lich gegen die Drosselrichtung (D) beaufschlagt. Da die Blattfeder (25) durch die flankierende Auflagefläche (28) eine progressive Charakteristik ihrer Federkraft in Abhängigkeit ihrer Auslenkung aus der in Fig. 1 ge­ zeigten Ausgangslage aufweist, zeigt das Drosselventil durch die Überlagerung der beiden Beaufschlagungskräfte eine mit wachsendem Unterdruck (Δ p) am Strömungsaus­ trittsstutzen (4) degressiv fallende Charakteristik des Volumenstromes ( ) durch die Strömungsdurchtrittsöff­ nung (11), wie es in Fig. 2 qualitativ dargestellt ist. Die progressive Federcharakteristik der Blattfeder (25) ergibt sich dadurch, daß mit der dazunehmenden Auslen­ kung ihr fester Auflagepunkt auf der Auflagefläche (28) in Richtung ihres Freiendes (20) wandert. Dadurch wird der an der Blattfeder (25) angreifende Hebelarm kürzer und die zur weiteren Auslenkung um eine Längeneinheit notwendige Kraft gegenüber der an sich etwa linearen Federkraftcharakteristik überproportional erhöht.The one in the valve housing (2nd) sliding valve body (9) is inside the flow passage opening name (11) movable. Through its shifting movement in throttle direction (D) becomes the free flow cross Cut the valve reduced by growing at one the vacuum level at the flow outlet connection (4th)  the membrane (12th) in throttle direction (D) is moved and thus the valve body (9) with its brow (16) into the flow passage opening (11) immersed. Here, on the atmosphere side (21st) of Valve in the valve cover (24th) arranged opening (34) a pressure compensation so that the displacement movement of the Membrane (12th) not by creating a vacuum in the area of the valve housing (2nd) is hindered. Through the also with the valve body (9) connected Leaf spring (25th) the valve body (9) however additional against the throttle direction (D) acted upon. Since the Leaf spring (25th) due to the flanking contact surface (28) a progressive characteristic of their spring force depending on their deflection from the inFig. 1 ge shows the starting position, shows the throttle valve by the superposition of the two forces of action one with increasing negative pressure (Δ p) at the flow outlet footsteps (4th) degressively falling characteristic of the Volume flow ( ) through the flow passage opening name (11) as inFig. 2 is shown qualitatively. The progressive spring characteristic of the leaf spring (25th) results from the fact that with the increasing deflection kung your fixed contact point on the contact surface (28) towards their free end (20th) hikes. This will the on the leaf spring (25th) attacking lever arm shorter and for further deflection by a unit length necessary force compared to the approximately linear per se Spring force characteristics increased disproportionately.

Die in Fig. 2 verwendeten Bezeichnungen der Diagramm­ achsen sind wie folgt definiert: The designations of the diagram axes used in FIG. 2 are defined as follows:

• - Unterdruck Δ p = p _atm -p _abs mitp _atm = Atmosphärendruck und
  p _abs = am Strömungsaustrittsstutzen (4) herrschender Absolutdruck.- vacuum Δ p = p _atm - p _abs with p _atm = atmospheric pressure and
  p _abs = absolute pressure prevailing at the flow outlet connection ( 4 ).
• - = durch das Entlüftungsventil (1) strömende Gasmenge (volumenbezogen) pro Zeiteinheit.-  = through the vent valve (1) flowing gas quantity (volume-based) per unit of time.

BezugszeichenReference numerals

 1 Entlüftungsventil
 2 Ventilgehäuse
 3 Strömungseintrittsstutzen
 4 Strömungsaustrittsstutzen
 5 Längsachse
 6 Längsachse
 7 Verzweigungsstück
 8 Ende
 9 Ventilkörper
10 Aussparung
11 Strömungsdurchtrittsöffnung
12 Membran
13 Ventilkammer
14 Zapfen
15 Stirnrand
16 Ende
17 Ringwulstvertiefung
18 Einsatzring
19 Öffnung
20 Freiende
21 Atmosphärenseite
22 Haltekopf
23 Schlitz
24 Ventildeckel
25 Blattfeder
26 Festende
27 Freiende
28 Auflagefläche
29 Rückseite
30 Justierschraube
31 Stirnfläche
32 Rückschlagventil
33 Ausgangsstutzen
34 Öffnung
D Drosselrichtung 1 vent valve
2 valve housings
3 flow inlet connection
4 flow outlet connections
5 longitudinal axis
6 longitudinal axis
7 branching piece
8 end
9 valve body
10 recess
11 flow passage opening
12 membrane
13 valve chamber
14 cones
15 front edge
16 end
17 ring bead recess
18 insert ring
19 opening
20 freeers
21 atmosphere side
22 holding head
23 slot
24 valve cover
25 leaf spring
26 fixed ends
27 freeers
28 contact surface
29 back
30 adjusting screw
31 end face
32 check valve
33 outlet connection
34 opening
D throttle direction

Claims (12)

1. Selbsttätiges Drosselventil zur Volumenstrombegren­ zung, insbesondere Entlüftungsventil (1) für das Kurbelwellengehäuse eines Verbrennungsmotors mit

• - einem Ventilgehäuse (2) mit Strömungseintritts­ (3) und -austrittsstutzen (4) und
• - einem im Ventilgehäuse (2) verschiebbar gelagerten Ventilkörper (9), durch dessen Verschiebebewegung innerhalb einer Strömungsdurchtrittsöffnung (11) in Drosselrichtung (D) der freie Strömungsquer­ schnitt des Ventils reduzierbar ist,

1. Automatic throttle valve for limiting the volume flow, in particular a vent valve ( 1 ) for the crankcase of an internal combustion engine

• - A valve housing ( 2 ) with flow inlet ( 3 ) and outlet connection ( 4 ) and
• - A valve body ( 9 ) slidably mounted in the valve housing ( 2 ), the free flow cross section of the valve of which can be reduced by moving it within a flow passage opening ( 11 ) in the throttle direction ( D ),

dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (9)

• - in Drosselrichtung (D) durch den den Durchfluß des Strömungsmediums verursachenden Unterdruck am Strö­ mungsaustrittsstutzen (4) und
• - gegen die Drosselrichtung (D) von einem Federele­ ment mit einer definierten, progressiven Charakte­ ristik der Federkraft in Abhängigkeit dessen Aus­ lenkung aus einer Ausgangslage derart beaufschlagbar ist, daß das Drosselventil durch die Überlagerung dieser beiden Beaufschla­ gungskräfte eine mit wachsendem Unterdruck (p) am Strömungsaustrittsstutzen degressiv fallende Charak­ teristik des Volumenstromes ( ) durch die Strömungs­ durchtrittsöffnung (11) aufweist (Fig. 2).

characterized,  that the valve body (9)

• - In the throttle direction ( D ) through the flow of the flow medium causing negative pressure at the flow outlet nozzle ( 4 ) and
• - against the throttle direction (D) from a Federele ment with a defined, progressive character Statistics of the spring force depending on its off steering from a starting position is acted upon such that the throttle valve by overlaying these two Beaufschla forces with increasing negative pressure(p) at the Flow outlet nozzle declining character Flow rate characteristics ( ) through the flow passage opening (11) having (Fig. 2).

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil als an sich bekanntes Membranventil mit einer zwischen den Ventilkörper (9) und das Ven­ tilgehäuse (2) eingesetzten, ringwulstartigen, flexiblen Membran (12) ausgebildet ist, die

• - die vom Ventilgehäuse (2) gebildete Ventilkammer (13) gegen die Umgebung abdichtet und
• - durch ihre unterdruckbedingte Ausbiegung die Verschiebebewegung des Ventilkörpers (9) in Drosselrichtung (D) hervorruft.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the valve is designed as a known diaphragm valve with a between the valve body ( 9 ) and the Ven valve housing ( 2 ), annular bead-like, flexible membrane ( 12 )

• - The valve chamber ( 13 ) formed by the valve housing ( 2 ) seals against the environment and
• - Due to their vacuum-induced deflection, the displacement movement of the valve body ( 9 ) in the throttle direction ( D ) causes.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement eine mit ihrer Flachebene quer zur Drosselrichtung (D) des Ventilkörpers (9) ange­ ordnete Blattfeder (25) ist.3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the spring element is with its flat plane transverse to the throttle direction ( D ) of the valve body ( 9 ) is arranged leaf spring ( 25 ). 4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (25) mit ihrem einen Ende (Lager­ ende 26) am Ventilgehäuse (2) gelagert und mit ihrem anderen Ende (Freiende 27) mit dem Ventilkörper (9) verbunden ist.4. Valve according to claim 3, characterized in that the leaf spring ( 25 ) with its one end (bearing end 26 ) is mounted on the valve housing ( 2 ) and with its other end (free end 27 ) is connected to the valve body ( 9 ). 5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (25) auf ihrer einen, in Drossel­ richtung (D) weisenden Flachseite von einer kurven­ förmigen Auflagefläche (28) derart flankiert ist, daß mit zunehmender Auslenkung der Blattfeder (25) deren fester Auflagepunkt auf der Auflagefläche (28) in Richtung ihres Freiendes (27) wandert.5. Valve according to claim 4, characterized in that the leaf spring ( 25 ) on its one, in the throttle direction ( D ) facing flat side of a curved support surface ( 28 ) is flanked such that with increasing deflection of the leaf spring ( 25 ) the fixed support point on the support surface ( 28 ) in the direction of its free end ( 27 ). 6. Ventil nach Anspruch 2 und Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (9) einen die zentrale Öffnung der Membran (12) entgegengesetzt zur Drosselrichtung (D) durchgreifenden Zapfen (14) aufweist, an dessen ventilkammerabseitigen Ende (Freiende 20) das Frei­ ende (27) der auf der Atmosphärenseite (21) der Membran (12) angeordneten Blattfeder (25) angreift. 6. Valve according to claim 2 and claim 4 or 5, characterized in that the valve body ( 9 ) has a central opening of the membrane ( 12 ) opposite to the throttle direction ( D ) penetrating pin ( 14 ), at the valve chamber end (free end 20th ) the free end ( 27 ) of the leaf spring ( 25 ) arranged on the atmospheric side ( 21 ) of the membrane ( 12 ). 7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (14) an seinem ventilkammerabseitigen Ende (Freiende 20) einen Haltekopf (22) aufweist, der mit einem quer zur Drosselrichtung (D) verlau­ fenden Schlitz (23) versehen ist, in dem das Frei­ ende (27) der Blattfeder (25) einliegt.7. Valve according to claim 6, characterized in that the pin ( 14 ) at its valve chamber end (free end 20 ) has a holding head ( 22 ) which is provided with a transverse to the throttle direction ( D ) duri fenden slot ( 23 ) in which the free end ( 27 ) of the leaf spring ( 25 ) lies. 8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Freiende (27) der Blattfeder (25) unter Spiel im Schlitz (23) des Haltekopfes (22) einliegt und mittels einer in den Haltekopf (22) von außen in Drosselrichtung (D) des Ventilkörpers (9) einschraub­ baren Justierschraube (30) in dieser Richtung (D) beaufschlagbar ist.8. Valve according to claim 7, characterized in that the free end ( 27 ) of the leaf spring ( 25 ) lies with play in the slot ( 23 ) of the holding head ( 22 ) and by means of a in the holding head ( 22 ) from the outside in the throttle direction ( D ) of the valve body ( 9 ) screwable adjustment screw ( 30 ) can be acted upon in this direction ( D ). 9. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (12) im Ventilgehäuse (2) von einem auf ihrer Atmosphärenseite (21) angeordneten Einsatz­ ring (18) gehalten ist, der gleichzeitig einen Ver­ schiebeanschlag für die Membran (12) entgegen der Drosselrichtung (D) bildet.9. Valve according to one of claims 2 to 8, characterized in that the membrane ( 12 ) in the valve housing ( 2 ) by an on its atmospheric side ( 21 ) arranged insert ring ( 18 ) is held, which at the same time a sliding stop Ver for the membrane ( 12 ) forms against the throttle direction ( D ). 10. Ventil nach Anspruch 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzring (18) mit seiner der Membran (12) abgewandten Rückseite (29) die kurvenförmige Auflagefläche (28) für die Blattfeder (25) bildet. 10. Valve according to claim 5 and 9, characterized in that the insert ring ( 18 ) with its rear side facing the membrane ( 12 ) ( 29 ) forms the curved support surface ( 28 ) for the leaf spring ( 25 ). 11. Ventil nach Anspruch 6 und Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzring (18) mit seiner zentralen Öffnung (19) eine Führungshülse für den Zapfen (14) des Ventilkörpers (9) bildet.11. Valve according to claim 6 and claim 9 or 10, characterized in that the insert ring ( 18 ) with its central opening ( 19 ) forms a guide sleeve for the pin ( 14 ) of the valve body ( 9 ).