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HITERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung bei einem Ventil
zur Regelung eines hin- und herströmenden Flusses eines Fluides
und insbesondere ein Strömungsregel-
bzw. Kontrollventil, das effektiv als ein Schaltventil verwendet
werden kann, welches Luft als Antwort auf eine Erhöhung in
dem inneren Druck eines Tanks oder während eines Prozesses der Wiederbefüllung abführt und
frische Luft als Antwort auf ein Abfallen in dem inneren Druck des Tankes
oder während
eines Vorgangs des Entleerens einführt.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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5 ist
ein Systemdiagramm eines Mechanismus zum Be- und Entlüften eines
Treibstofftanks für
motorgetriebene Fahrzeuge.
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Ein
Treibstofftank 1 ist in einem motorgetriebenen Fahrzeug
installiert und mit einem Mechanismus zum Be- und Entlüften versehen. wenn der innere
Druck des Treibstofftanks 1 hoch ist, arbeitet der Mechanismus
zum Be- und Entlüften
derart, daß Treibstoffdämpfe in
dem Treibstofftank 1 von einem Kanister 3 durch
eine Entlüftungsleitung 2 absorbiert werden
und durch eine Ventilleitung 4 zur Außenseite entweichen.
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Falls
der Druck in dem Treibstofftank 1 fällt, führt der Mechanismus zum Be-
und Entlüften
Außenluft
in den Treibstofftank 1 durch die Ventilleitung 4 und
den Kanister 3 zu.
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Die
Ventilleitung 4 ist mit einem Strömungskontrollventil 6 und
einem Filter 7 versehen. Das Strömungskontrollventil 6 ist
als ein Schaltventil vom Typ mit Membran ausgebildet, das sich als
Antwort auf einen Anstieg im Druck des Treibstofftanks 1 öffnet, um
Luft an die Außenseite
abzugeben und Außenluft
in den Treibstofftank 1 als Antwort auf einen Abfall in
dem Druck des Treibstofftanks 1 einzuführen. Der Filter 7 entfernt
Staub aus der Außenluft
und verhindert somit, daß der
Kanister 3 und das Ventil verschmutzen.
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6 zeigt
im Querschnitt die Struktur eines Strömungskontrollventils gemäß dem Stand
der Technik.
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Das
Strömungskontrollventil 6 umfaßt einen Ventilkörper 11 vom
Typ mit Membran und einen Ventilanschluß 12, der durch den
Ventilkörper 11 geöffnet und
geschlossen wird. Zusätzlich
umfaßt
das Strömungskontrollventil 6 einen
Kommunikationsanschluß 13,
der zu der Seite der Außenluft 8 führt, und einen
Kommunikationsanschluß 14,
der zu der Seite des Kanisters 3 führt. Der Ventilanschluß 12 ist
an dem Ende des Kommunikationsanschlusses 13 ausgebildet,
der zu der Seite der Außenluft 8 führt. Falls der
Ventilanschluß 12 geöffnet wird,
treten der Kommunikationsanschluß 13 und der Kommunikationsanschluß 14 dadurch
in Kommunikation miteinander. Ein Rückschlagventil 15 ist
zwischen einem Kommunikationsanschluß 20, der zu der Seite
des Filters 7 führt,
und dem Kommunikationsanschluß 14,
der zu der Seite des Kanisters 3 führt, angeordnet. Das Rückschlagventil 15 gestattet
eine Strömung
in einer Richtung von dem Kommunikationsanschluß 20 zu dem Kommunikationsanschluß 14 und
verhindert ein Strömen
in einer Richtung von dem Kommunikationsanschluß 14 zu dem Kommunikationsanschluß 20.
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Eine
hintere Druckkammer 16 des Ventilkörpers 11 vom Typ mit
Membran kommuniziert mit der Außenluft
durch einen Leitungsbereich 17 und einen Schlauch 18 und
ist in der Lage, Luft anzusaugen und abzuführen. Der Schlauch 18 erstreckt
sich nach unten, um zu verhindern, daß Wasser in die hintere Druckkammer 16 eindringt.
Um zu verhindern, daß Staub
in die hintere Druckkammer 16 eindringt, ist der Leitungsbereich 17 mit
einem Staubfilter 19 versehen.
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In
dem Strömungskontrollventil,
welches in 6 gezeigt ist, öffnet der
Ventilkörper 11 den
Ventilanschluß 12 als
Antwort auf einen Anstieg in dem Druck des Treibstofftanks 1.
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Dann
tritt Treibstoffdampf in dem Treibstofftank in den Kommunikationsanschluß 13 durch
den Kanister 3 und den Kommunikationsanschluß 14 ein, so
daß es
möglich
wird, Luft abzuführen.
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Falls
der Druck in dem Treibstofftank 1 fällt, erreicht Außenluft
den Kommunikationsanschluß 14 durch
den Luftfilter 7, den Kommunikationsanschluß 20 und
das Rückschlagventil 15,
und wird durch den Kanister 3 in den Treibstofftank eingeführt.
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Auf
diese Weise wird es möglich,
Luft in Abhängigkeit
von einer Änderung
in dem inneren Druck des Tanks anzusaugen und abzuführen, und
Außenluft
einzuführen,
wenn der Kanister geleert wird.
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Darüber hinaus
arbeitet die hintere Druckkammer 16 des Ventilkörpers 11 vom
Typ mit Membran nur unter der Bedingung sanft, das Luft entsprechend
der vertikalen Bewegungen des Ventilkörpers 11 angesaugt
und abgeführt
wird. Da die Außenluft
in die Hintere Druckkammer 16 durch den Schlauch 18, den
Leitungsbereich 17 und den Staubfilter 19 eingeführt wird,
werden keine Probleme in dem Betrieb des Ventilkörpers 11 verursacht.
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Da
jedoch das Strömungskontrollventil,
welches in 6 gezeigt ist, ein Einführen von
Luft in die Hintere Druckkammer 16 und ein Verhindern des
Eindringens von Wasser dadurch erreicht, daß der Schlauch 18 und
der Staubfilter 19 verwendet werden, steigen die Anzahl
der Teile und die damit verbundenen Kosten. Darüber hinaus vergrößert sich auch
die Bauhöhe
des Strömungskontrollventils,
so daß sich
Einschränkungen
bezüglich
des Einbauraums geben.
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Die
Struktur, bei der der Luftfilter 7 separat von dem Strömungskontrollventil 6 angeordnet
ist, führt
ebenfalls zu einigen Einschränkungen
bezüglich
des Einbauraums.
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Ein
Flußkontrollventil
der Art, die in dem Oberbegriff nach Anspruch 1 beschrieben ist,
ist beispielsweise aus der US-A-5509395 bekannt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kompaktes und leichtgewichtiges
Strömungskontrollventil
zur Verfügung
zu stellen, welches keine Einschränkungen bezüglich des Einbauraums aufweist
und zu niedrigen Kosten hergestellt werden kann.
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Um
diese Aufgabe zu lösen,
wird das Strömungskontrollventil
gemäß der vorliegenden
Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Bevorzugte
Ausführungen
der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß dem vorstehend
beschriebenen Aspekt ergeben sich, da der Luftfilter innerhalb des Strömungskontrollventil
integriert ist, keine Beschränkungen
bezüglich
des Einbauraums.
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Darüber hinaus
trägt die
reduzierte Anzahl von notwendigen Teilen dazu, die Kosten zu reduzieren.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Ansicht im Querschnitt eines Strömungskontrollventils gemäß einer
ersten Ausführung
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Ansicht im Querschnitt eines Strömungskontrollventils gemäß einer
zweiten Ausführung
der vorliegenden Erfindung.
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3 ist
eine Ansicht im Querschnitt eines Strömungskontrollventils gemäß einer
dritten Ausführung
der vorliegenden Erfindung.
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4 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines Luftfilters, der in
einem Strömungskontrollventil
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird.
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5 ist
ein Systemdiagramm eines Mechanismus zum Be- und Entlüften eines
Treibstofftanks gemäß dem Stand
der Technik.
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6 ist
eine Ansicht im Querschnitt eines Strömungskontrollventils gemäß dem Stand
der Technik.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
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Nachfolgend
werden Ausführungen
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Zunächst wird
eine erste Ausführung
der vorliegenden Erfindung anhand von 1 beschrieben.
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Ein
Strömungskontrollventil 100 dieser
Ausführung
umfaßt
einen Ventilkörper 21 vom
Typ mit Membran und einen Ventilanschluß 22, der durch den
Ventilkörper 21 geöffnet und
geschlossen wird. Zusätzlich
umfaßt
das Strömungskontrollventil 100 einen
Kommunikationsanschluß 23,
der zu der Seite der Außenluft
führt,
und einen Kommunikationsanschluß 24,
der zu der Seite eines Kanisters führt (vergleiche 5).
Der Ventilanschluß 22 ist
an dem Ende des Kommunikationsanschlusses 23 ausgebildet,
welcher zu der Seite der Atmosphäre
bzw. der Umgebung führt.
Falls der Ventilanschluß 22 geöffnet wird,
tritt der Kommunikationsanschluß 23 in
Kommunikation mit dem Kommunikationsanschluß 24. Ein Luftfilter 25 ist
mit dem Kommunikationsanschluß 23 und
dem Kommunikationsanschluß 24 durch
ein Kastenglied 25A verbunden. Das Kastenglied 25A ist durch
den Luftfilter 25 in eine staubseitige Kammer 25B und
eine reinseitige Kammer 25C unterteilt. Die staubseitige
Kammer 25B kommuniziert mit dem Kommunikationsanschluß 23 durch
eine Ventilbohrung 26. Die reinseitige Kammer 25C kommuniziert mit
dem Kommunikationsanschluß 24 durch
eine Ventilbohrung 27. Eine untere Abdeckung des Kastengliedes 25A kann
einfach mittels eines Einschnappgelenks 28 zum Zwecke der
Vereinfachung des Austauschs des Luftfilters 25 entfernt
werden, oder kann, beispielsweise durch Schweißen, sicher befestigt sein.
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Eine
hintere Druckkammer 29 des Ventilkörpers 21 vom Typ mit
Membran kommuniziert mit dem Kommunikationsanschluß 23 durch
eine Ventilbohrung 31, die in einem Gehäuse 30 des Strömungskontrollventils 100 ausgebildet
ist. Dadurch tritt die hintere Druckkammer 29 in Kommunikation
mit der Außenluft,
wird in die Lage versetzt, Luft anzusaugen und abzuführen, und
verhindert ein Eintreten von Wasser.
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In
dem Strömungskontrollventil 100 öffnet, falls
der Druck des Treibstoffdampfes in einem Treibstofftank ansteigt,
der Ventilkörper 21 den
Ventilanschluß 22.
Dann gelangt der Treibstoffdampf in dem Treibstofftank in den Kommunikationsanschluß 23, und
zwar durch einen Kanister und den Kommunikationsanschluß 24,
und wird an die Außenumgebung abgeben.
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In
diesem Fall öffnet,
da der Strömungswiderstand
in dem Luftfilter 25 groß ist, der Ventilkörper 21,
so daß der
Treibstoffdampf bei einem erhöhten Druck
durch den Ventilanschluß 22 zu
dem Kommunikationsanschluß 23 strömt.
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Falls
der Druck des Treibstoffdampfes in dem Treibstofftank abfällt, erreicht
Außenluft
den Luftfilter 25 durch den Kommuniktionsanschluß 23 und
die Ventilbohrung 26 und wird durch die Ventilbohrung 27,
den Kommunikationsanschluß 24 und den
Kanister in den Treibstofftank eingeführt.
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Auf
diese Weise wird, während
Luft durch den Luftfilter 25 während eines Ansaughubes eingesaugt
wird, Luft durch einen Ventilkörper 21 vom
Typ mit Membran und ein Luftfilter 25 während eines Ausblashubes abgeführt.
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Zusätzlich saugt
die hintere Druckkammer 29 des Ventilkörpers 21 vom Typ mit
Membran Luft an und führt
sie ab, während
der Ventilkörper 21 sich vertikal
bewegt. Dies vermittelt eine sanfte Operation des Ventilkörpers 21.
Durch die Operation des Ansaugens und Abführens von Luft wird Außenluft
in die hintere Druckkammer 29 durch den Kommunikationsanschluß 23 und
die Ventilbohrung 31 eingeführt. In diesem Fall wird, da
sich die Ventilbohrung 31 zu dem Kommunikationsanschluß 23 hin öffnet, ein
Eindringen von Wasser verhindert.
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Darüber hinaus
wird, da die Ventilbohrung 31 sich zu dem Kommunikationsanschluß 23 hin öffnet, die
hintere Druckkammer 29 gegen Staub geschützt, und
zwar sogar ohne einen Staubfilter.
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2 zeigt
eine zweite Ausführung
der Erfindung.
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Bei
der Beschreibung der folgenden Ausführungen werden Komponenten,
welche identisch mit denjenigen der ersten Ausführung sind, durch dieselben
Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht mehr im Detail erläutert.
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In
einem Strömungskontrollventil 200 gemäß dieser
Ausführung
ist die Ventilbohrung 31A, die als eine Passage zum Ansaugen
von Luft in und Abführen
von Luft aus der hinteren Druckkammer 29 dient, in dem
Gehäuse 30 ausgebildet,
und ein Außenluftkommunikationsanschluß 41,
der sich von dem Gehäuse 30 nach
unten erstreckt, ist mit der Ventilbohrung 31A verbunden.
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Gemäß dieser
Ausführung
ergeben sich, da ein Luftfilter in dem Strömungskontrollventil integriert ist,
keinerlei Beschränkungen
bezüglich
des Einbauraums für
das Strömungskontrollventil.
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3 zeigt
eine dritte Ausführung
der vorliegenden Erfindung.
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Bei
dieser Ausführung
ist eine Ventilbohrung 31B, die als eine Passage zum Ansaugen
von Luft in und Abführen
von Luft aus der hinteren Druckkammer 29 dient, in dem
Gehäuse 30 ausgebildet,
und die Ventilbohrung 31B öffnet sich zu der reinseitigen Kammer 25C des
Luftfilters 25 hin.
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Gemäß dieser
Ausführung
wird es, da der Luftfilter 25 auch die Rolle eines Staubfilters
für die hintere
Druckkammer 29 spielt, möglich, die Herstellungskosten
zu reduzieren.
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4 zeigt
eine exemplarische Art und Weise, in der der Luftfilter 25 bei
den vorstehend beschriebenen jeweiligen Ausführungsformen an dem Kastenglied 25A montiert
ist.
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Eine
Schicht eines Filterpapiers 51, die in einer zickzackartigen
Form (beispielsweise wellenförmig,
trapezförmig
oder sägezahnförmig) gefaltet
ist, um den Luftfilter 25 zu bilden, ist zwischen einer stempelseitigen
Form 52 und einer gegenseitigen Form 53 sandwichartig
angeordnet, die ebenfalls in einer zickzagartigen Form ausgebildet
sind. Die stempelseitige Form 52 und die gegenseitige Form 53 gehören zu einem
ersten Kastenglied 54 bzw. einem zweiten Kastenglied 55.
Wenn das erste Kastenglied 54 durch das zweite Kastenglied 55 abgedeckt
ist, ist das Filterpapier 51 zwischen der stempelseitigen
Form 52 und der gegenseitigen Form 53 sandwichartig
eingebettet.
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Gemäß der vorstehenden
Beschreibung der vorliegenden Erfindung ergeben sich, da der Luftfilter mit
dem Strömungskontrollventil
integral ausgeführt ist,
keinerlei Einschränkungen
bezüglich
des Einbauraums. Darüber
hinaus ermöglicht
es die reduzierte Anzahl an Teilen, die Kosten zu senken und die
Höhe des
Strömungskontrollventils
zu reduzieren.
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Während die
vorliegenden Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungen
von ihr beschrieben worden ist, versteht es sich, daß die Erfindung nicht
auf die offenbarten Ausführungen
oder Konstruktionen beschränkt
ist. Ganz im Gegensatz ist die Erfindung so gedacht, daß sie verschiedene
Modifikationen und äquivalente
Anordnungen umfaßt.
Zusätzlich
liegen, während
die verschiedenen Elemente der offenbarten Erfindung in verschiedenen
Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, die nur exemplarisch
zu sehen sind, auch andere Kombinationen und Konfigurationen, welche
mehr, weniger oder nur eine Ausführung
umfassen, ebenfalls innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden
Erfindung.