Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Oltröpfchen und/oder Ölnebel aus Blow-By-Gasen eines Verbrennungsmotors mit einem Ventil zur Steuerung des Gasstroms durch den Olabscheider. Das

Ventil weist mindestens einen Ventilkörper mit mindestens einer Gasdurchtrittsöffnung sowie einen Ventilverschluss zum Verschließen dieser mindestens einen Gasdurchtrittsöffnung auf. Heutzutage werden zahlreiche Ölabscheidergeometrien adaptiv ausgeführt, so dass eine akzeptable Ölabscheidung über große Bereiche von unterschiedlichen Volumenströmen an zu reinigendem Blow-By-Gas möglich ist. Einige dieser Ölabscheidergeometrien setzen bewegliche Federstahlsegmente ein, welche den Ölabscheidergeometrien nachgeschaltet sind und diese verschlie- ßen können. Die Federstahlsegmente öffnen beim Überschreiten voreingestellter Druckdifferenzen weitere Olabscheider, so dass eine dem Volumenstrom angepasste Anzahl Ölabscheideelemente zur Ölabscheidung zur Verfü- gung steht. Eine Ölabscheidung ist hierdurch über einen weiten Bereich möglicher Volumenströme wirksam möglich, so dass die Ölabscheidung insgesamt verbessert wird. Zum Öffnen der Federstahlsegmente ist jedoch Energie erforderlich, die dann nicht mehr für die Ölabscheidung zur Verfügung steht. Deshalb ist die Effizienz des Ölabscheiders für jeden einzelnen Betriebspunkt, d.h. jeden unterschiedlichen Volumenstrom, reduziert.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Abscheiden von Oltröpfchen und/oder Ölnebel aus Blow-By-Gasen eines Verbrennungsmotors zur Verfügung zu stellen, bei welcher die Ölabscheideeffizienz bei vielen Druckdifferenzen und bei vielen unterschiedlichen, insbesondere geringen Volumenströmen des Blow- By-Gases verbessert wird und die leicht, schnell, kostengünstig und skalierbar herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen gegeben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abscheiden von Oltröpfchen und/oder Ölnebel aus Blow-By-Gasen eines Verbrennungsmotors weist ein Ventil zur Steuerung des Gasstroms von einer Druckseite zu einer Saugseite des Ölabscheiders auf. Dieses Ventil besitzt einen Ventilkörper mit mindestens einer mittels eines Ventilverschlusses verschließbaren Gasdurchtrittsöffnung von der Druckseite zur Saugseite des Ventils. Dieser

Ventilverschluss ist saugseitig zu der mindestens einen Gasdurchtrittsöffnung zum saugseitigen Verschließen dieser mindestens einen Gasdurchtrittsöffnung angeordnet und weist mindestens ein Federelement auf, mit dem die mindestens eine Gasdurchtrittsöffnung verschlossen werden kann. Jedes der Feder- elemente kann insbesondere eine Federzunge sein. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass dieses Federelement auf derjenigen Oberfläche, die der Gasdurchtrittsöffnung zugewandt ist, mit einem elastischen Werkstoff beschichtet ist. Die Beschichtung erfolgt dabei zumindest in demjenigen Bereich, der mindestens einer der Gasdurchtrittsöffnungen benachbart ist. Mit ande- ren Worten ist das Federelement derart beschichtet, dass beim Verschließen der Gasdurchtrittsöffnung durch das Federelement der elastische Werkstoff auf dem Umfangsrand der Gasdurchtrittsöffnung zu liegen kommt und bei der Abdichtung der Gasdurchtrittsöffnung mitwirkt.

Durch diese erfindungsgemäße Beschichtung des Ventilverschlusses bzw. des Federelements wird einerseits eine hervorragende Abdichtung bei Verschluss des Ventils bewirkt. Zum anderen hat sich gezeigt, dass auch im geöffneten Zustand durch die Beschichtung das Abscheideverhalten des Olabscheiders verbessert wird. Insbesondere wird die Effizienz der Ölabscheidung verbessert. Durch die Elastizität der Beschichtung erfolgt kein vollständiger Rückstoß aufprallender Öltröpfchen auf der Oberfläche des Federelements, sondern ein zumindest partielles Abbremsen des Flusses der Ölpartikel. Dies bewirkt eine Verbesserung der Ölabscheidung. Insbesondere bei kleinen Volumenströmen führt die Beschichtung zu einer stark verbesserten Abscheidung von Ölnebel und Öltröpfchen aus den durch die Gasdurchgangsöffnung strömenden Blow- By-Gasen.

Das Ventil bzw. der Ventilkörper können dabei so ausgestaltet sein, dass eine Grundplatte vorgesehen ist, die die Gasdurchtrittsöffnungen enthält. Die Grundplatte weist folglich eine Druckseite und eine Saugseite auf, wobei von der Druckseite zur Saugseite Blow-By-Gase durch die Gasdurchtrittsöffnungen strömen können. Vorteilhafterweise sind die Gasdurchtrittsöffnungen auf der Saugseite in radialer Richtung von Wandungen begrenzt, die in Richtung der Saugseite bzw. in Richtung des Federelements über die Grundplatte überstehen.

Die Effizienz der Abscheidung von Ölnebel und/oder Öltröpfchen wird weiter stark verbessert, indem vorteilhafterweise die Wandung einer derartigen Gasdurchtrittsöffnung, insbesondere längs des Umfangsrandes der Gasdurchtrittsöffnung, eine geringe Wandstärke aufweist. Besonders vorteilhaft weist die Wandung an ihrem saugseitigen Ende eine scharfe Kante mit einem geringen Krümmungsradius bzw. einen spitz zulaufenden Bereich auf. Alternativ weist sie eine Art umlaufenden, überstehenden Kragen auf der Saugseite auf.

Dadurch wird der Bereich zwischen der Beschichtung des Federelements und dem saugseitigen Ende der Wandung der Gasdurchtrittsöffnung in besonderer Weise ausgestaltet. Es hat sich erwiesen, dass durch die Beschichtung des Federelements in Verbindung mit der besonderen Ausgestaltung des saugseitigen Endes der Wandung der Gasdurchtrittsöffnung die Effizienz der Ölab- scheidung weiter gesteigert wird. Die Kombination aus der Beschichtung des Federelements und der besonderen Gestaltung des saugseitigen Endes der

Wandung der Gasdurchtrittsöffnung führt dabei zu einer überproportionalen Verbesserung der Abscheideeffizienz.

Insbesondere kann die Gasdurchtrittsöffnung in dem Abdeckbereich der Wandung, der unmittelbar dem Federelement benachbart ist, d. h. an ihrem saugseitigen Ende, an dem sie mit dem Federelement bei Verschluss des Ventils in Kontakt kommt, eine besonders geringe Wandstärke aufweisen oder einen besonders geringen Krümmungsradius aufweisen oder auch unter einem besonders kleinen Winkel spitz zulaufen.

So weisen typischerweise die Wandungen derartiger Gasdurchtrittsöffnungen im Stand der Technik Wandstärken von über 0,8 mm und zwischen benachbarten Durchgangsöffnungen von über 1,2 mm auf. Erfindungsgemäß ist nunmehr zumindest auf den saugseitig letzten 0,1 mm Länge eine Wandstärke von < 0,5 mm, vorteilhafterweise von < 0,2 mm vorgesehen. Insbesondere kann auf den saugseitig letzten 0,5 mm Länge oder mehr der Wandung der Gasdurchtrittsöffnung eine Wandstärke von < 0,5 mm, vorteilhafterweise von < 0,2 mm vorliegen. Für die Bestimmung des Krümmungsradius der saugseitigen Abschlusskante der Wandung der Gasdurchtrittsöffnung können beispielsweise die letzten 0,1 mm bis 1 mm der Länge betrachtet werden. Gemittelte Krümmungsradien betragen dann vorteilhafterweise erfindungsgemäß < 1,0 mm, vorzugsweise < 0,5 mm, vorzugsweise < 0,2 mm, vorzugsweise < 0,1 mm.

Ist der saugseitige Umfangsrand der Wandung der Durchgangsöffnung mit einer Kante versehen, die spitz zuläuft, so kann beispielsweise zur Bestimmung des Winkels derjenige Winkel der Kante betrachtet werden, der sich zwischen Tangenten an die Außen- und Innenoberflächen der Wandung im Abstand zwischen 0,3 mm und 0,6 mm vom freien saugseitigen Ende der

Wandung ergibt. Erfindungsgemäß beträgt der beispielsweise derart be- stimmte Winkel vorteilhafterweise < 45°, vorteilhafterweise < 30°, besonders bevorzugt < 15°.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des genannten Abdeckberei- ches, also des am saugseitigen Ende der Wandung vorgesehenen Bereiches, in dem die Wandung mit der Beschichtung des Federelements in Kontakt kommt, kann das Verhältnis zwischen der freien Querschnittsfläche der Gasdurchtrittsöffnung in diesem Abdeckbereich bzw. am offenen Ende der Wandung und der Kontaktfläche zwischen der Wandung und dem elastischen Werkstoff ein Verhältnis > 5, vorzugsweise > 10, besonders bevorzugt > 50 betragen. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, diejenige Fläche des elastischen Werkstoffes, die von der genannten Kontaktfläche umgrenzt ist, derart auszugestalten, dass sie mit der Kontaktfläche selbst ein Flächenverhältnis aufweist, das > 5, vorzugsweise > 10, besonders bevorzugt > 50 be- trägt. Folglich ist der Abdeckbereich bzw. die Kontaktfläche gegenüber der umfassten Fläche, die die Querschnittsfläche der Gasdurchtrittsöffnung oder die von der Kontaktfläche eingeschlossene Fläche ist, sehr klein. Bei all diesen Ausgestaltungen des Abdeckbereiches der Wandung der Gasdurchtrittsöffnung ergibt sich eine sehr gute Effizienz der Ölabscheidung.

Die besondere Ausgestaltung des saugseitigen Endes der Wandung der mindestens einen Gasdurchtrittsöffnung ermöglicht ein geringes Eintauchen des saugseitigen Endes der Wandung in der Beschichtung, so dass einerseits eine bessere Abdichtung des saugseitigen Endes der Gasdurchtrittsöffnung gege- ben ist und andererseits auch die Ölabscheidung verbessert wird, da unter anderem ein präziseres Öffnen und Schließen des Federelements resultiert.

Die Beschichtung des Federelements kann vorteilhafterweise aus einem Elastomer, bevorzugt aus einem der folgenden Materialien Polyacrylat- Kautschuk (ACM), Ethylenacrylat-Kautschuk (AEM), Fluorsilicon-Kautschuk

(FVMQ), Fluor-Kautschuk (FKM), Silicon-Kautschuk (VMQ), Epichlorhydrin- Kautschuk (ECO), Perfluor-Kautschuk (FFKM), Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Hydrierter Nitril-Butadien-Kautschuk (HNBR), Chloropren-Kautschuk (CR), Thermoplastische Elastomere (TPE), sowie Blends und/oder Mischungen aus diesen Werkstoffen bestehen oder diese aufweisen. Insbesondere enthält oder ist der Werkstoff kein Filtermaterial, das einen Durchlaß der Blow-By-Gase durch das Material zulassen würde. Vorteilhafterweise ist oder enthält der Werkstoff der Beschichtung des Federelementes ein geschlossenporiges Material oder weist dieses zumindest bereichsweise oder in einzelnen Lagen, insbesondere in oder auf einer äußeren, dem Federelement abgewandten Oberflächenlage auf. Die Beschichtung kann auch nur aus einer einzigen Lage mit einem, ggfs. einheitlichen geschlossenporigen Werkstoff bestehen. Die Beschichtung kann, wie bereits angedeutet, auch mehrlagig sein, so dass die obigen Angaben bezüglich der Werkstoffe der Beschichtung zumindest für eine der Beschichtungslagen, insbesondere für die äußerste, der Gasdurchtrittsöffnung zugewandte Lage der Beschichtung gilt. Beispielsweise kann unmittelbar auf der Oberfläche des Federelements eine sehr elastische, offenporige, geschäumte Beschichtung aufgebracht sein, die von einer weniger elastischen geschlossenporigen Beschichtung überdeckt wird. Hierdurch können die elastischen Eigenschaften der offenporigen Beschichtung genutzt werden, ohne dass ein Verschmutzungsrisiko der Beschichtung auftritt. Die Beschichtung weist vorteilhafterweise eine Dicke D mit 0,2 mm < D < 1,0 mm, vorzugsweise 0,3 mm < D < 0,5 mm auf.

Das Federelement ist dabei insbesondere zumindest in dem Bereich oder den Bereichen beschichtet, der/die den Gasdurchtrittsöffnungen gegenüber- liegt/gegenüberliegen. Es kann hierzu partiell beschichtet werden, insbesondere im Abdeckbereich und in an diesen angrenzenden Bereichen. Vorteilhafterweise wird das Federelement jedoch als auf zumindest einer seiner Oberflächen, insbesondere als nur auf der den Gasdurchgangsöffnungen gegenüberliegenden Oberfläche, vollflächig beschichtetes Bauteil gefertigt, da so insbesondere bei Verwendung eines metallischen Federelements ein vorbeschichtetes Material verwendet werden kann, so dass der Herstellungsaufwand begrenzt ist.

Der Ventilkörper selbst einschließlich der Wandung der Gasdurchtrittsöffnung, jedoch auch das Federelement können vorteilhafterweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere einem Poly- amid, insbesondere Polyamid 6.6 bestehen oder diesen aufweisen. Das Federelement besteht jedoch besonders vorteilhafterweise aus Federstahl oder weist Federstahl auf. Wesentlich ist, dass das Federelement selbst und die Beschichtung aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Als Blechstärke für das Federelement eignen sich insbesondere 0,075 mm bis 0,25 mm, vorzugsweise 0,1 mm bis 0,2 mm, jeweils einschließlich oder ausschließlich der Randwerte dieser Bereiche. Als Materialstärke für thermoplastische Federelemente kommen insbesondere 0,8 bis 2,0 mm jeweils einschließlich oder ausschließlich der Randwerte dieses Bereiches zum Einsatz.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der vorliegenden Vorrichtung können zwei oder mehr Gasdurchtrittsöffnungen vorgesehen sein. Diese können auch in einer, zwei oder mehreren Gruppen von jeweils einer oder mehreren Gasdurchtrittsöffnungen angeordnet sein. Entsprechend können auch zwei oder mehr Federelemente vorgesehen sein, wobei beispielsweise für jede der

Gruppen an Gasdurchtrittsöffnungen ein Federelement zum Verschließen einer, mehrerer oder aller dieser Gasdurchtrittsöffnungen dieser zugeordneten Gruppe vorgesehen sind.

Die verschiedenen Federelemente können dementsprechend auch unterschiedlich ausgestaltet werden, so dass ihr Öffnungsverhalten jeweils einzeln eingestellt werden kann. Auch die Beschichtungen der einzelnen Federelemente können in gleicher Weise oder unterschiedlich, beispielsweise bezüglich Material oder Dicke, ausgeführt sein.

In entsprechender Weise ist es nicht erforderlich, dass sämtliche Gasdurchtrittsöffnungen gleich ausgestaltet sind, vielmehr können diese unterschiedliche Querschnitte ihrer Einlässe, unterschiedliche Querschnitte ihrer Auslässe, unterschiedliche Querschnitte im Zwischenbereich zwischen ihren Einlässen und Auslässen und auch unterschiedliche Querschnittsflächen und Querschnittsformen aufweisen, beispielsweise rund, eckig, rechteckig, quadratisch oder allgemein vieleckig, oval und dergleichen ausgestaltet sein.

Es ist auch nicht erforderlich, dass durch die Federelemente sämtliche der Gasdurchtrittsöffnungen verschlossen werden können. Vielmehr ist es auch möglich, dass einzelne Gasdurchtrittsöffnungen permanent unverschlos- sen/frei bleiben. Derartige Gasdurchtrittsöffnungen stellen folglich einen Not- fall-Bypass für die Blow-By-Gase dar.

Weiterhin können in den Gasdurchtrittsöffnungen (in einer, mehreren oder allen der Gasdurchtrittsöffnungen) Elemente angeordnet sein, die zu einer weiteren Verbesserung der Ölabscheidung beitragen. Hierzu eignen sich beispielsweise Leitgeometrien, die die durchströmenden Gase in eine Rotation um die axiale Richtung der Gasdurchtrittsöffnung versetzen und so zu einer zyklonartigen Abscheidung von Ölnebel und Öltröpfchen führen. Derartige Leitgeometrien sind beispielsweise als mindestens ein schneckenförmiges

Segment in einer Gasdurchtrittsöffnung angeordnet, wobei das mindestens eine schneckenförmige Segment und die Gasdurchtrittsöffnung einstückig hergestellt sein können. Diese mindestens eine Leitgeometrie ist in eine der Grundplatten integriert, wobei ihre Durchflussrichtung vorteilhafterweise im Wesentlichen senkrecht zur Plattenebene der Grundplatte ist. Auch die einzelnen Leitgeometrien sowie die zugehörige Grundplatte können als ein gemeinsames Bauteil einstückig ausgebildet sein.

Die einzelnen schneckenförmigen Segmente können dabei eine Länge (in Axi- alrichtung) geringer als 0,5 Steigungen aufweisen. Die Gasdurchtrittsöffnung selbst kann jedoch einschliesslich eines Einlaufs und/oder Auslaufbereiches eine grössere Länge aufweisen. Die Steigung ist dabei definiert als die Länge des schneckenförmigen Segments in Axialrichtung der Gasdurchtrittsöffnung, welche das Segment bei einer vollen Umdrehung der Gewindeflächen um 360° haben würde.

Da die schneckenförmigen Segmente eine Länge bis maximal einer halben Steigung aufweisen, lässt sich jede Grundplatte als Gussteil, insbesondere als Druckgussteil oder Spritzgussteil, einstückig herstellen. Hierdurch ist es mög- lieh, die Gasdurchtrittsöffnung und das schneckenförmige Segment, also die

Leitgeometrie, und ihre Grundplatte(n) im gleichen Arbeitsgang herzustellen. Somit können viele Gasdurchtrittsöffnungen in einem Arbeitsgang mit integriertem schneckenförmigem Segment im selben Werkstück hergestellt werden. Hierbei sind auch sehr kleine Innendurchmesser für die Gasdurchtrittsöffnungen, beispielsweise 3 mm, möglich. In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform sind mindesten zwei dergestalt hergestellte Grundplatten so angrenzend aneinander angeordnet, dass die einzelnen Gasdurchtrittsöffnungen der einzelnen Grundträger einander so zugeordnet sind, dass jeweils eine Leitgeometrie bzw. Gasdurchtrittsöffnung einer Grundplatte mit der zugehörigen Leitgeometrie bzw. Gasdurchtrittsöffnung der mindestens einen benachbarten Grundplatte einen gemeinsamen, durch sämtliche aneinander angeordnete Grundplatten hindurchreichenden Strömungsweg für das Gas bilden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn hierbei der Drehsinn (rechtsdrehend bzw. linksdrehend) des Gases, der durch die schneckenförmigen Segmente erzeugt wird, zwischen benachbart angeordneten Grundplatten wechselt: Weist ein erstes Segment eine linkssinnige Drehrichtung der Schraubenflächen des schneckenförmigen Segments in Gasflussrichtung auf, so weist das nachfol- gend angeordnete schneckenförmige Segment eine rechtssinnige Drehrichtung der Schraubenflächen bzw. des oder der zugehörigen Strömungswege auf.

Besonders effizient ist die Abscheidung, wenn bei einer derartigen Hintereinanderanordnung mindestens zweier derartiger

Gasdurchtrittsöffnungen mit integrierter oder integraler Leitgeometrie die einzelnen Segmente vorteilhafterweise maximal eine Länge entsprechend dem 0,5-fachen ihrer Steigung besitzen, auch und gerade wenn die Drehrichtung aufeinanderfolgender Segmente zueinander gegensinnig ist, so dass das Gas von der einen Drehrichtung auf die andere Drehrichtung innerhalb der hintereinander geschalteten Gasdurchtrittsöffnungen umgelenkt werden muss.

Durch diese mit entgegengesetztem Drehsinn hintereinander geschalteten schneckenförmigen Segmente entstehen Prallflächen, an denen sich das Öl bzw. der Ölnebel hervorragend abscheiden. Die Schraubenflächen der schneckenförmigen Segmente können dabei so angeordnet sein, dass die Schraubenfläche des nachfolgenden Segmentes in den durch eine Schraubenfläche des vorangehenden Segmentes gebildeten Strömungsweg hineinragt. Beson- ders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Schraubenfläche des ersten Segments etwa bis zur Mitte in den durch die Schraubenfläche des zweiten benachbar- ten Segments gebildeten Strömungsweg ragt.

Es können jedoch auch Grundplatten mit gleichsinnig ausgerichteten Segmenten angrenzend aneinander angeordnet werden. Die benachbart zueinander angeordnete auslassseitige Kante eines ersten Segments und die einlassseitige

Kante eines nachgeordneten zweiten Segments können vorteilhafterweise um die Zentralachse des gemeinsamen Strömungswegs relativ zueinander um einen Winkel, insbesondere um einen Winkel zwischen 45° und 135°, besonders bevorzugt um etwa 90°, verdreht angeordnet sein.

Vorteilhafterweise kann die Vorrichtung weiterhin wie folgt ausgestaltet sein:

Das Federelement kann in Strömungsrichtung des Gasstroms axialkonzentrisch oder axial-exzentrisch hinter mindestens einer der Gasdurchtrittsöffnungen eine Durchgangsöffnung aufweisen.

Der Durchmesser mindestens einer der Durchgangsöffnungen kann kleiner sein als der Durchmesser des saugseitigen Auslasses der axial vor der Durchgangsöffnung angeordneten Gasdurchtrittsöffnung.

Zwei oder mehr der Federelemente können einen gemeinsamen Befestigungsbereich zur Befestigung der Federelemente an dem Ventilkörper aufweisen. Mindestens eines der Federelemente kann über mindestens einen Haltearm am Ventilkörper derart federnd befestigt sein, dass es zwischen einer ersten Stellung, in der es die überdeckten Gasdurchtrittsöffnungen verschließt, und einer zweiten Stellung, in der es die überdeckten Gasdurchtrittsöffnungen freigibt, beweglich ist.

Mindestens einer der Haltearme kann derart befestigt sein, dass das über den Haltearm befestigte Federelement derart beweglich ist, dass es sich von den mindestens zwei Gasdurchtrittsöffnungen sukzessive entfernt bzw. diese sukzessive verschließt. Mindestens einer der Haltearme kann derart befestigt sein, dass mindestens eines der Federelemente sich in einer Kippbewegung von mindestens einer Gasdurchtrittsöffnung entfernt oder auf diese zubewegt. Ebenso ist es aber möglich, dass das Federelement mindestens einen Haltearm, vorzugsweise aber mindestens zwei Haltearme aufweist, der bzw. die jeweils mindestens zwei Knickbereiche, beispielsweise vorgeprägte Knicklinien, aufweisen und es hierdurch ermöglichen, dass sich der Abdeckbereich im Wesentlichen parallel von der Gasdurchtrittsöffnung abhebt und wieder auf diese zubewegt. Hierzu sind insbesondere solche Federelemente geeignet, die mindestens zwei Hal- tearme aufweisen. Bei zwei Haltearme können diese dabei vorteilhafterweise spiegelsymmetrisch zu einer mittig zwischen diesen verlaufenden Achse, insbesondere parallel zueinander angeordnet sein. Bei einer größeren Anzahl an Haltearmen, insbesondere bei drei Haltearmen, ist eine drehsymmetrische Anordnung vorteilhaft, wobei vorzugsweise die Haltearme in einem Winkel von 360°/n mit n der Anzahl Haltearme angeordnet sind.

Ist das Federelement zungenförmig aufgebaut, kann das Federelement auch als Federzunge bezeichnet werden. Hierunter fallen insbesondere solche Federelemente, bei denen die Federplatte von einem einzigen Haltearm oder zwei Haltearmen gehalten wird, wobei die zwei Haltearme insbesondere so angeordnet sind, dass ihre Haupterstreckungsrichtung im Wesentlichen parallel zueinander verläuft, insbesondere in einem Winkel von maximal 30° zueinander. Das eigentliche Federelement ist dabei vorzugsweise zungenförmig oder abgerundet-rechteckig. Hierunter fallen unter Umständen solche Feder- elemente nicht, die über mehr als zwei Haltearme drehsymmetrisch angeordnet und/oder angebunden sind.

Mindestens eines der Federelemente kann derart vorgespannt befestigt sein, dass es die überdeckten Gasdurchtrittsöffnungen verschließt, wenn die Druckdifferenz zwischen der den Gasdurchtrittsöffnungen zugewandten Seite des Federelements und der den Gasdurchtrittsöffnungen abgewandten Seite des Federelements unterhalb eines vorbestimmten Schwellwertes liegt.

Der Ventilkörper kann mindestens zwei Gruppen von Gasdurchtrittsöffnungen aufweisen, die jeweils mindestens zwei Gasdurchtrittsöffnungen aufweisen, und der Ventilverschluss weist eine der Gruppen von Gasdurchtrittsöffnungen entsprechende Anzahl Federelemente auf, wobei jedes der Federelemente derart angeordnet ist, dass Gasdurchtrittsöffnungen einer Gruppe zumindest teilweise jeweils durch eines der Federelemente verschließbar sind.

Für jedes der Federelemente, die insbesondere als Federzungen ausgebildet sein können, können zwei Haltearme vorgesehen sein, die längs zweier gegenüberliegender Ränder des Federelementes bzw. der Federzunge verlaufen und eines der Federelemente bzw. der Federzungen in der Lagenebene des Federelementes bzw. der Federzunge zwischen sich einschließen, wobei die Haltearme an einem ihrer Enden am Ventilkörper befestigt und an ihrem anderen Ende mit dem Federelement bzw. der Federzunge, gegebenenfalls einstückig, verbunden sind. Die Haltearme können in radialer Richtung gesehen hinter der letzten, durch das Federelement bzw. die Federzunge verschließbaren Gasdurchtrittsöffnung mit dem Federelement bzw. der Federzunge, gegebenenfalls einstückig, verbunden sein.

Im Folgenden werden einige Beispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand von Figuren beschrieben. Dabei werden verschiedene erfindungswesentliche oder auch vorteilhafte weiterbildende Elemente im Rahmen dieser Beispiele genannt, wobei auch einzelne dieser Elemente als solche zur Weiterbildung der Erfindung - auch herausgelöst aus dem Kontext des jeweiligen Beispiels und weiterer Merkmale des jeweiligen Beispiels - verwendet werden können. Weiterhin werden in den Figuren für gleiche oder ähnliche Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet und deren Erläuterung daher teilweise weggelassen.

Es zeigen

Figur 1 eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik; Figuren 2 bis 8 erfindungsgemäße Vorrichtungen;

Figur 9 Versuchsergebnisse zur Abscheideleistung verschiedener Ölabschei- der; und

Figuren 10 bis 12 weitere erfindungsgemäße Vorrichtungen und Federelemente erfindungsgemäßer Vorrichtungen. Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zur Abscheidung von Ölnebel und/oder Öltröpfchen aus Blow-By-Gasen eines Verbrennungsmotors. Diese Vorrichtung 1 weist ein Ventil 2 auf. Das Ventil 2 weist seinerseits zwei Grundplatten 5a und 5b auf, die den Ventilkörper 5 bilden, wobei die Grundplatte 5a druckseitig (Druckseite 3) und die Grundplatte 5b saugseitig (Saugseite 4) angeordnet ist. Durch diese Grundplatten 5a und 5b erstrecken sich Gasdurchtrittsöffnungen 10, von denen lediglich eine Gasdurchtrittsöffnung beispielhaft in Figur 1 mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die Gasdurchtrittsöffnungen 10 weisen radial Wandungen 11 und 12 auf, von denen die Wandung IIa, IIb, 12a und 12b beispielhaft mit Bezugszeichen versehen sind. Die Wandungen IIa und IIb sind dabei saugseitig angeordnet an der Grundplatte 5b, während die Wandungen 12a und 12b druckseitig an der Grundplatte 5a angeordnet sind. Insbesondere können die Wandungen mit der jeweiligen zugehörigen Grundplatte auch einstückig ausgebildet sein. An

Befestigungsbereichen 25a und 25b der Grundplatte 5b sind Haltearme 26a und 26b angeordnet, die jeweils ein als Federzunge 21a bzw. 21b ausgebildetes Federelement 20a bzw. 20b halten. Diese Federzungen 21a und 21b sind folglich elastisch gelagert und können sich zwischen zwei Zuständen bewegen, in denen die Gasdurchtrittsöffnungen 10 unverschlossen oder verschlossen sind. Der unverschlossene/geöffnete Zustand ist für die Federzunge 21a dargestellt, während der geschlossene Zustand für die Federzunge 21b dargestellt ist. In Figur 2A ist eine Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung in Seitenansicht dargestellt, die jedoch im Gegensatz zu Fig. 1 lediglich eine einzelne Grundplatte 5 aufweist, die Gasdurchgangsöffnungen mit Wandung IIa und IIb enthält. Diese Vorrichtung 1 aus Figur 2A kann jedoch ohne Weiteres durch eine entsprechende Grundplatte 5a aus Figur 1 auf der Druckseite er- gänzt werden.

Diese Vorrichtung 1 ist gegenüber der Vorrichtung in Fig. 1 erfindungsgemäß weitergebildet, indem wie in Figur 2A dargestellt, die wiederum als Federzunge 21a und 21b ausgebildeten Federelemente 20a und 20b jeweils eine Be- Schichtung 23a und 23b aus einem elastomeren Werkstoff 33a, 33b aufweisen, die jeweils auf derjenigen Oberfläche der Federzunge angeordnet ist, die den Gasdurchgangsöffnungen 10 zugewandt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Beschichtungen 23a, 23b partielle Beschichtungen.

Figur 2B zeigt eine Aufsicht auf die Grundplatte 5 der Vorrichtung aus Figur 2A, die gleichzeitig den Ventilkörper bildet. Die Federzungen 21a und 21b sind jeweils durch seitliche Haltearme 26a, 26a' bzw. 26b, 26b' an Befestigungsbereichen 25a bzw. 25b gehalten. Insbesondere aus Figur 2A wird deutlich, dass die Haltearme 26a, 26a', 26b und 26b' jeweils zwei Knickstellen 30a, 31a bzw. 30a', 31a' bzw. 30b, 31b bzw. 30b', 31b' aufweisen, so dass sich die Feder- elemente 20a, 20b jeweils im Wesentlichen parallel zur Grundplatte 5 erstrecken und diese Orientierung auch beim Entfernen und Annähern an die Grundplatte 5 beibehalten.

Figur 2C zeigt eine Aufsicht auf die Grundplatte 5 von der Saugseite 4 her. Jeder der hier nun nicht dargestellten Federzungen 21a und 21b aus Figur 2B ist jeweils eine Gruppe von Gasdurchgangsöffnungen 10a, 10a', 10a", 10a'" bzw. 10b, 10b', 10b", 10b'" zugeordnet. Die Gasdurchgangsöffnungen, im Folgenden nur für die Gruppe zugeordnet zur Federzunge 21a erläutert, weist eine Wandung IIa auf, die einstückig sämtliche der Gasdurchgangsöffnungen 10a, 10a', 10a" und 10a'" umgibt. Erfindungsgemäß weist jede der

Gasdurchtrittsöffnungen 10a bis 10a'" einen Abdeckbereich 13a bis 13a'" auf, der aus der Wandung IIa besonders hervorsteht, jedoch zugleich Teil der Wandung IIa ist. In diesen Abdeckbereichen 13a bis 13a'" kommt die Federzunge 21a beim Verschließen der Gasdurchtrittsöffnungen 10a bis 10a'" mit der Wandung IIa in Kontakt.

In gleicher Weise gilt dies für die Gasdurchtrittsöffnungen 10b bis 10b'" und die Federzunge 21b. Die Gasdurchtrittsöffnungen 10b bis 10b'" sind weiterhin mit schneckenförmig sich in Form einer Wendel in axialer Richtung der Durch- gangsöffnungen 10b bis 10b'" erstreckenden Leitgeometrien versehen, die beim Durchströmen des Blow-By-Gases durch die Gasdurchtrittsöffnungen 10b bis 10b'" das Blow-By-Gas in eine rotierende Bewegung versetzen. Hierdurch wird der Abscheidegrad der jeweiligen Gasdurchtrittsöffnung 10b bis 10b'" verbessert.

Figur 3 zeigt ein Beispiel einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Im Unterschied zur Vorrichtung gemäß Figur 2 sind hier die beiden Federzungen 21a und 21b mit unterschiedlich dicken BeSchichtungen, nämlich mit 0,3 mm bzw. 0,6 mm FKM versehen. Weiterhin sind die Gasdurchtrittsöffnungen bzw. deren Wandungen IIa, IIb erfindungsgemäß mit Abdeckbereichen 13a, 13b versehen, in denen die Wandung für jede einzelne Gasdurchtrittsöffnung eine Dicke in Richtung ihres Endes aufweist, die konisch zuläuft. Hierdurch ergibt sich eine schmale Kontaktfläche als Abdeckbereich 13a, 13b zwischen der jeweiligen Beschichtung 23a bzw. 23b, auf der den Gasdurchtrittsöffnungen zugewandten Oberflächen 22a und 22b der Federzungen 21a bzw. 21b mit den Wandungen IIa, IIb. Dies wird besonders aus der Seitenansicht der Figur 3A deutlich.

Bei der Vorrichtung 1 gemäß Figur 3 ist weiterhin eine zusätzliche Grundplatte 5a vorgesehen, wie sie bereits in Figur 1 dargestellt wurde.

Figur 3B zeigt nun eine Aufsicht auf die Grundplatte 5b, wobei die Federzungen sowie ihre Befestigungsbereiche und Haltearme in der Darstellung weggelassen wurden. Im Unterschied zu den Wandungen IIa und IIb in Figur 2 sind die Wandungen IIa und IIb in Figur 3 nunmehr so ausgestaltet, dass sich aus dieser Wandung in Richtung der Federzungen Abdeckbereiche 13a bis 13a'" bzw. 13b bis 13b'" erheben, in denen sich die Dicke der Wandung in Richtung der Federzunge verjüngt. Figur 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung 1, bei der jedoch lediglich eine einzelne Gruppe von Gasdurchtrittsöffnungen vorgesehen ist, in Seitenansicht. Figur 4A und Figur 4B zeigen dabei den geöffneten Zustand in Figur 4A und den geschlossenen Zustand in Figur 4B. Durch die scharfe Kante der Wandung 11 im Abdeckbereich 13 ergibt sich ein schmaler scharfer Spalt zwischen der Beschichtung 23 und dem saugseitigen Ende der Wandung 11, wie in Figur 4A dargestellt. Dieser scharfe Spalt führt zu einer verbesserten Ölabscheidung beim Durchtritt der Blow-By-Gase durch die Gasdurchtrittsöffnung und durch den Spalt zwischen der Wandung 11 und der Beschichtung 23. Die Beschichtung 23 besteht hier aus FVMQ. mit einer

Schichtdicke von 0,4 mm und einer Härte von 59 Shore A, wobei zwar durch dieses geschlossenporige Material 33 der Beschichtung 23 kein Gasstrom erfolgen kann, aber dennoch eine gute Abscheidung des Öls auf der Oberfläche erfolgt. In Figur 4B ist der geschlossene Zustand dargestellt, bei dem der saugseitige

Rand der Wandung 11 um jede der Gasdurchtrittsöffnungen durch die Beschichtung 23 verschlossen wird. Der Rand der Wandung 11 drückt sich dabei in die elastomere Beschichtung 23 ein, so dass ein weiter verbesserter Verschluss der Gasdurchtrittsöffnungen bewirkt wird.

Figur 5 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in Aufsicht. Bei dieser Vorrichtung 1 sind insgesamt vier Gruppen von Gasdurchtrittsöffnungen 10a bis 10a'", 10b bis 10b'", 10c bis 10c'", lOd bis 10d"' vorgesehen (lediglich ein Teil der Gasdurchtrittsöffnungen wurde mit Bezugszeichen versehen). Sämtliche der hier nicht sichtbaren Federelemente für die jeweiligen Gruppen von Gasdurchtrittsöffnungen weisen einen gemeinsamen Befestigungsbereich 25 auf. Bei der gezeigten Aufsicht der Figur 5A werden die Federelemente nicht dargestellt, um den sonstigen, unter den Federelementen befindlichen Aufbau zu zeigen.

Die Vorrichtung 1 weist weiterhin Wandungen 40a, 40a' bzw. 40b, 40b' bzw. 40c, 40c' bzw. 40d, 40d' auf, die die Gasdurchtrittsöffnungen umgeben und zu einer weiter verbesserten Abscheidung von Ölnebel und Öltröpfchen führen. Figur 5B zeigt einen Querschnitt längs der Linie A-A in Figur 5A durch zwei

Gasdurchtrittsöffnungen 10b', 10b". Dieser Querschnitt ist verglichen mit den zuvor gezeigten Seitenansichten der Figuren 2A, 3A, 4A und 4B um 90° nach rechts gedreht. Die Gasdurchtrittsöffnungen 10b', 10b" sind dabei im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet. Die Wandungen 11 der Gasdurchtrittsöffnungen 10b', 10b" ragen dabei aus der Grundplatte 5 hervor. In axialer Richtung durch die Grundplatte 5 und die Wandungen 11 weist der Querschnitt durch die Gasdurchtrittsöffnung 10b', 10b" Stufen 16', 16" auf, so dass der Querschnitt der Gasdurchtrittsöffnung im Bereich der Wandung 11 geringer ist, als im Bereich der Grundplatte 5. In Richtung der Saug- seite 4 verjüngt sich die Wandung zunächst in Form von Stufen 17 und danach an ihrem saugseitigen Ende in konischer Form, wobei sie zwischen der Au- ßenoberfläche in einem abgeschrägten Bereich 18 und der Innenoberfläche der Wandung 11 spitz zuläuft. Der Winkel zwischen der Außenoberfläche im Bereich 18 und der Innenoberfläche beträgt dabei a/2, im vorliegenden Falle der Figur 5B 30°. Der Winkel wird dabei aber nicht entlang des gesamten ab- geschrägten Bereichs bestimmt, sondern lediglich zwischen dem linken Ende des abgeschrägten Bereichs und der gestrichelten Linie. Durch die scharfe Kante zwischen der Außenoberfläche und der Innenoberfläche der Wandung 11 an ihrem saugseitigen Ende ergibt sich insbesondere durch die Wechselwirkung mit der Beschichtung des Federelements eine weiter verbesserte Ölabscheidung für durchströmende Gase.

Figuren 6 bis 8 zeigen weitere Querschnitte durch erfindungsgemäße Wandungen 11 von Gasdurchtrittsöffnungen 10, wobei hier anders als in Figur 5B jeweils nur eine Gasdurchtrittsöffnung dargestellt ist.

In Figur 6 ist der Endbereich auf der Saugseite 4 der Wandung 11 spitz zulaufend und weist einen Krümmungsradius 19 an dem spitzen Ende auf. Der Krümmungsradius 19 beträgt im vorliegenden Beispiel ca. 0,3 mm. In Figur 7 ist die Wandung 11 von beiden Seiten her konisch angeschrägt/angefast, so dass sie auf ein saugseitiges, spitzes Ende zuläuft, das mikroskopisch betrachtet also ebenfalls einen sehr kleinen Krümmungsradius von ungefähr 0,15 mm aufweist. In Figur 8 ist die Wandung 11 auf ihrer der Gasdurchtrittsöffnung 10 zugewandten Innenseite in dem Abdeckbereich 13 konisch sich aufweitend abgeschrägt. Auch auf der Außenseite ist eine kurze Abschrägung vorgesehen, die über einen Radius 19 in die Schräge 18 der Aussenoberfläche der Wandung 11 übergeht.

Alle diese Ausführungsformen führen zu einer verbesserten Abscheidung von Ölnebel und Öltröpfchen, verglichen mit dem Stand der Technik.

Figur 9 zeigt Messergebnisse an verschiedenen Vorrichtungen entsprechend der vorliegenden Erfindung. Dabei ist jeweils der gemessene Druckverlust zwischen Druckseite und Saugseite bestimmt, der bei der Abscheidung bestimm- ter Partikelgrößen auftritt bzw. zur Abscheidung derartiger Partikelgrößen erforderlich ist. Je geringer der auftretende Druckverlust zur Abscheidung von Partikeln mit einer bestimmten Partikelgröße ist, desto höher ist die Effizienz des jeweiligen ölabscheidenden Ventils.

In Figur 9 sind Messergebnisse eingetragen für eine Vorrichtung gemäß Figur 1 aus dem Stand der Technik („ohne Kegel ohne Beschichtung"), bei der das saugseitige Ende der Wandungen der Gasdurchtrittsöffnungen nicht kegelförmig abgeschrägt ist und die Federzunge keine Beschichtung aufweist.

Weiterhin sind Messergebnisse mit Vorrichtungen dargestellt, die zusätzlich eine Beschichtung der Federzunge mit 0,4 mm FVMQ. aufweisen, bei der das saugseitige Ende der Wandungen der Gasdurchtrittsöffnungen nicht kegelförmig abgeschrägt ist („ohne Kegel mit Beschichtung") sowie Messergebnisse mit einer Vorrichtung, bei der sowohl die Wandung gemäß Figur 5B kegelförmig abgeschrägt ist, als auch die Federzunge mit einer 0,4 mm dicken Beschichtung aus FVMQ. versehen ist („mit Kegel und Beschichtung").

Es zeigt sich, dass bereits die erfindungsgemäße Beschichtung der Federzunge zu einer starken Verbesserung der Abscheideeffizienz führt. Wird zusätzlich noch das saugseitige Ende der Wandungen der Gasdurchtrittsöffnungen kegelförmig angeschrägt, so wird die Abscheideeffizienz weiter überproportional gesteigert.

Figur 10 zeigt in den Teilfiguren 10A, 10B und 10C drei alternative Ausführungsbeispiele von Federelementen 20 in Aufsicht, wie sie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Einsatz kommen können. Anders als die als Federzungen 21 ausgebildeten Federelemente 20 der vorangehenden Ausführungsbeispiele sind die hier gezeigten Federelemente 20 im Wesentlichen rund ausgebildet. Die Anbindung an den Ventilkörper erfolgt nicht unmittelbar über die Haltearme sondern im die Haltearme umgebenden Randbereich

Das Ausführungsbeispiel der Figur 10A weist dabei drei Haltearme 26a, 26b, 26c auf, die jeweils um 120° zueinander versetzt angeordnet sind und sich spiralförmig erstrecken. Die Haltearme 26a, 26b, 26c sind im Ausführungsbei- spiel der Figur 10A jeweils mit konstanter Breite ausgebildet. Zwischen den Haltearmen 26a, 26b, 26c sind Schlitze bzw. schmale Freisparungen 27a, 27b, 27c ausgebildet, die sich beim Öffnen des Ventils erweitern und beim Schließen des Ventils verengen. Wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispie- len bewegt sich das Ventilelement 20 dabei im Wesentlichen parallel zur Ebene des Ventilkörpers.

Im Ausführungsbeispiel der Figur 10B ist das Ventilelement 20 über vier Haltearme 26a bis 26d und den Randbereich 18 befestigt bzw. zu befestigen. Die Haltearme 26a bis 26d weisen hierbei eine über ihren Verlauf sich ändernde

Breite auf, ebenso wie die Freisparungen 27a bis 27d. Die Haltearme sind rotationssymmetrisch zueinander ausgebildet. Ihre Form kann durch Rotation um 90° oder ein ganzzahliges Vielfaches von 90° um das Drehzentrum ineinander überführt werden.

Das Ausführungsbeispiel der Figur 10C weist ein verzweigtes Haltearmsystem auf, das hier als ein Haltearm 26 betrachtet wird, da sämtliche Verzweigungen miteinander verbunden sind. Wie in den beiden Ausführungsbeispielen der Figuren 10A und 10B erfolgt die Bewegung des Federelements 20 im Wesent- liehen parallel zur Ebene eines hier nicht gezeigten Ventilkörpers 5.

In Figur 11 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 mit einem Federelement 20 vergleichbar dem der Figur 10A im geöffneten Zustand des Ventils 2 im Schnitt gezeigt. Der Querschnitt ähnelt dabei dem der Figur 4A. Gegenüber der Figur 4 ist der Überstand der Wandungen 11 über die Lage 5a verringert, der gesamte Wandabschnitt 11 konisch zulaufend ausgebildet und kein zylindrischer Abschnitt der Wandung 11 vorgesehen. Das Federelement 20 ist über insgesamt drei Haltearme angebunden, wobei im gezeigten Schnitt nur die beiden Haltearme 26a, 26b zu sehen sind und die Befestigungsbereiche au- ßerhalb des gezeigten Ausschnitts liegen.

In Figur 12 ist in den beiden Teilbildern 12A und 12B eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in Seitenansicht gezeigt, Figur 12A zeigt dabei den geschlossenen Zustand, Figur 12B den geöffneten Zustand des Ventils. Das Federele- ment 20 ist aus einem einseitig vollflächig geschlossenporig

elastomerbeschichten Material, beispielsweise einem Blech, gefertigt, so dass sich die Beschichtung 23 bis an die Ränder des Federelements 20 erstreckt. Anders als in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist das Federelement 20 über nur einen Haltearm 26 am Ventilkörper bzw. der Grundplatte 5 befestigt und damit als Federzunge ausgebildet. Durch die einseitige Befestigung am Befestigungsbereich 25 hebt das als Federzunge 21 ausgebildete Federelement 20 in einer Kippbewegung vom Abdeckbereich 13 ab und gibt diesen - in Abhängigkeit von der Anordnung und dem Abstand der von einem Federelement gemeinsam abgedeckten Durchgangsöffnungen und der Nachgiebigkeit des Federelements und seiner Beschichtung - entweder gleichzeitig oder sukzessive frei. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn hierdurch Schaltzustände der Vorrichtung erreichbar sind, bei denen ein Teil der Durchgangsöffnungen freigegeben ist, während ein anderer Teil der Durchgangsöffnungen noch von dem Federelement 20 verschlossen ist. Auch bei einer derartigen beschichteten Federzunge wird durch die geschlossenporige, elasto- mere Beschichtung die Abscheideleistung des Spalts zwischen der Ventilöffnung und der Federzunge verbessert.

Wesentlich ist hier, wie für die gesamte vorliegende Erfindung also, dass das Federelement derart elastomer beschichtet ist, dass die Abscheideleistung für Ölnebel oder Oltröpfchen an dem Federelement verbessert wird. Dabei muss nicht auf andere Eigenschaften des elastomeren Materials Rücksicht genommen werden, beispielweise dessen dämpfende Eigenschaften auf das Federungsverhalten des Federelementes oder das Schließverhalten des Federelementes, da es bei der vorliegenden Erfindung hierauf nicht ankommt.