Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ventilkörper für ein Ventil mit einer Hüllfläche, die eine in einer Längsrichtung des Ventilkörpers glockenförmige Querschnittskontur auf weist, die einen Führungsbereich zur Führung des Ventilkörpers in einem Ventilsitz und einen Dichtungsbereich zur fluiddichten Anlage an dem Ventilsitz aufweist.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Ventil mit einem Ventilsitz und einem erfindungs gemäßen Ventilkörper, die in einem Ventilgehäuse angeordnet sind.

Schließlich bezieht sich die Erfindung auf eine Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung mit mindestens einem erfindungsgemäßen Ventil.

Stand der Technik

Die Erfindung wird im Folgenden am Beispiel ihres Einsatzes in einem Hubkolben-Ver- brennungsmotor beschrieben.

In derartigen Verbrennungsmotoren ist es nicht möglich, eine vollständige Abdichtung an den Kolbenringen zwischen dem Kolben und der Zylinderwand zu erreichen. Das Erfor dernis einer niedrigen Reibung zwischen diesen Komponenten und das Erfordernis einer möglichst vollständigen Abdichtung zwischen ihnen sind hier gegenläufig. Es muss ein Kompromiss zwischen diesen beiden Erfordernissen gefunden werden. Dies bedeutet, dass keine vollständige Abdichtung erreicht werden kann. Ölhaltiges Leckagegas (sog. „blowby“) kann somit an dem Kolben vorbei in das Kurbelgehäuse gelangen. Dabei kön nen grundsätzlich drei verschiedene Pfade für das Entweichen des Leckagegases unter schieden werden: zum einen kann das Leckagegas durch Lücken in den Kolbenringen entweichen, zum anderen kann es zwischen dem Kolbenring und der Zylinderwand und schließlich zwischen dem Kolbenring und dem Kolben entweichen. Das derartig in das Kurbelgehäuse entwichene ölhaltige Leckagegas muss nun dem Verbrennungsprozess wieder zugeführt werden. Dies wird in geschlossenen Kurbelgehäuseentlüftungsvorrich tungen (closed crankcase Ventilation - CCV) durchgeführt. Derartige Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtungen können je nach Anwendungsgebiet unterschiedlich aufgebaut sein. In einer beispielhaften Ausführungsform einer derartigen Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung wird das ölhaltige Leckagegas zunächst in einen Ölabscheider geleitet, in dessen Rückführleitung ein Öl-Rücklaufsperrventil angeordnet sein kann. Dieses Öl-Rücklaufsperrventil verhindert, dass Öl ungewollt angesaugt wird (was zu Schäden in dem Verbrennungsmotor führen kann). Weiter können nach dem Ölabscheider weitere Druckregelventile (für gereinigtes Leckagegas) oder andere Rück schlagsperrventile vorgesehen sein, die für die Regulierung des Drucks in dem Kurbel gehäuse benötigt werden.

Diese verschiedenen Ventile sind typischerweise konstruktiv unterschiedlich ausgeführt. Sie weisen daher auch typischerweise jeweils ein unterschiedliches Schließverhalten auf. Es muss dabei für eine effiziente Kurbelgehäuseentlüftung ein möglichst frühes Schlie ßen der Ventile schon bei sehr geringen Unterdruckwerten erfolgen und eine Öl-Drainage schon bei sehr niedrigen Ölmengengewichten.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Entlüftung eines Kurbelgehäuses auf universelle und einfache Art effizient zu gestalten, insbesondere das Öffnungs- und/o der Schließverhalten eines Kurbelgehäuseentlüftungsventils hinsichtlich niedrigerer Schaltdrücke zu optimieren.

Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Ventilkörper gelöst, dadurch dass dessen Querschnittskontur in der Längsrichtung von dem Führungsbereich zu dem Dich tungsbereich einseitig offen ausgebildet ist und streng monoton zunimmt. Der Ventilkör per weist eine aufgedickte Hüllfläche auf, die den Ventilkörper im Wesentlichen bildet und Struktur bereitstellt. Der Dichtungsbereich ist dabei in der Längsrichtung an den Füh rungsbereich angrenzend ausgebildet, wobei angrenzend ein unmittelbares oder mittel bares Angrenzen sein kann, d. h. beispielsweise unter Zwischenschaltung eines oder mehrerer weiterer Bereiche.

Der Ventilkörper weist damit eine dreidimensionale Geometrie auf, die sich in einer offe nen und streng monoton (im Wesentlichen) glockenförmigen Querschnittskontur mani- festiert. Der erfindungsgemäße Ventilkörper unterscheidet sich damit von den typischer weise im Beispiel der Hubkolben-Verbrennungsmotoren eingesetzten Ventilkörpern mit einer Gummidichtung und einer Kunststoffkugel.

Der erfindungsgemäße Ventilkörper weist auch mindestens zwei Funktionsbereiche auf, die in seiner geometrischen Ausformung angelegt sind.

Zum einen ist ein Führungsbereich vorgesehen. Dieser Führungsbereich dient der Füh rung und Zentrierung des Ventilkörpers in einem Ventilsitz. Es können zusätzliche Bau elemente, wie beispielsweise Federelemente oder ähnliches, die eine Führung des Ven tilkörpers in dem Ventilsitz bewirken sollen, entfallen. Es wird eine einfache und kosten günstige Herstellung des Ventilkörpers beziehungsweise des assoziierten Ventils mög lich.

Zum anderen ist ein Dichtungsbereich vorgesehen. Dieser Dichtungsbereich dient der Anlage an dem Ventilsitz. Diese Anlage ist fluiddicht ausgebildet, wenn sich das mit dem Ventilkörper assoziierte Ventil in einem geschlossenen Zustand befindet. Es können wie derum zusätzliche Bauelemente, die die Dichtung des Ventilkörpers gegen den Ventilsitz bewirken sollen, entfallen. Es wird eine einfache und kostengünstige Herstellung des Ventilkörpers beziehungsweise auch des assoziierten Ventils möglich.

Die Querschnittskontur nimmt in einer Richtung von dem Führungsbereich zu dem Dich tungsbereich in Längsrichtung des Ventilkörpers streng monoton zu. Dies bedeutet, es existieren keine in Längsrichtung des Ventilkörpers benachbarten Punkte auf der Hüllflä che, bei denen ein Abstand von einer Längsmittelachse des Ventilkörpers identisch ist. Es sind keine zylindrischen Bereiche in dem Ventilkörper vorgesehen; der Abstand der Hüllfläche von der Längsmittelachse des Ventilkörpers nimmt von dem Führungsbereich zu dem Dichtungsbereich streng monoton zu.

Diese streng monotone Zunahme der Querschnittskontur und die einseitig offene Geo metrie des Ventilkörpers erlauben dessen einfache und kostengünstige Herstellung. Als Ausgangsmaterial kann eine Folie (z. B. aus Polytetrafluorethylen) verwendet werden. Diese wird dann zum Beispiel durch Tiefziehen oder Thermoformen in die gewünschte einseitig offene und streng monotone (im Wesentlichen) glockenförmige Geometrie ge bracht. Der erfindungsgemäße Ventilkörper kann vorteilhafter Weise in einer Vielzahl von Venti len eines Kurbelgehäuseentlüftungssystems eingesetzt werden, so als Rückschlagsperr ventil (für Teillast, Volllast und/oder Frischluft) und/oder als Öl-Rücklaufsperrventil.

Erfindungsgemäß ist der Ventilkörper aus einem thermoplastischen Kunststoff, nämlich einem Polyhalogenolefin, gebildet. Polyhalogenolefine wie Polytetrafluorethylen weisen eine gute chemische Beständigkeit auf und eignen sich insbesondere für den Einsatz in Schmierölumgebungen von Brennkraftmaschinen.

Dabei ist vorteilhaft, dass der Führungsbereich als ein sich in der Längsrichtung erstre ckender konusförmiger Schaft ausgebildet ist und der Dichtungsbereich einen konusför migen Dichtungsabschnitt aufweist.

In einer bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass die glockenförmige Quer schnittskontur in Längsrichtung gesehen an einer dem Dichtungsbereich abgewandten Seite des Führungsbereichs geschlossen ausgebildet ist, was der vorbeschriebenen be vorzugten Herstellung mittels Tiefziehen weiter entgegen kommt.

Der konusförmige Schaft, der die Funktion des Führungsbereichs des Ventilkörpers über nimmt, erstreckt sich mindestens teilweise durch die Öffnung des Ventilsitzes. Dies ist sowohl in dem geschlossenen Zustand des Ventils als auch in dessen geöffnetem Zu stand der Fall. Damit wird eine Zentrierung des Ventilkörpers auf dem Ventilsitz erreicht. Der Ventilkörper weist eine definierte Ausgangslage in Bezug auf den Ventilsitz auf. Dies ermöglicht zum einen eine permanente Zentrierung des Ventilkörpers in Bezug auf den Ventilsitz. Zum anderen ermöglicht es ebenso eine Zentrierung des Ventilkörpers für alle denkbaren Einbaulagen des Ventils, das den Ventilkörper aufweist; eine Zentrierung kann für in Bezug auf die Schwerkraftrichtung vertikale oder horizontale oder anderwei tige Einbaulagen erreicht werden. Da die Querschnittskontur des Ventilkörpers einseitig an der dem Dichtungsbereich zugewandten Seite des Ventilkörpers offen ist, ist der ko nusförmige Schaft an seinem axialen Ende geschlossen ausgebildet.

Der Dichtungsbereich weist einen konusförmigen Dichtungsabschnitt auf. Dieser konus förmige Dichtungsabschnitt kommt in eine fluiddichte Anlage mit dem Ventilsitz des mit dem Ventilkörper assoziierten Ventils, wenn bei einem Schließen des Ventils der Ventil körper durch einen Unterdrück gegen den Ventilsitz gesaugt wird. Der konusförmige Dichtungsabschnitt dichtet dann gegen die entsprechende Dichtlinie des Ventilsitzes ab. Dabei ist der Durchmesser des konusförmigen Dichtungsabschnitts in einer Radialrich tung des Ventilkörpers so ausgebildet, dass er auf einen Durchmesser des Ventilsitzes an der entsprechenden Dichtlinie abgestimmt (z. B. etwas größer) ist, um die Druckdiffe renzen in dem Ventil niedrig zu halten.

Das Verhältnis eines Durchmessers des Schafts in der Radialrichtung des Ventilkörpers zu einem Durchmesser des Dichtungsabschnitts in der Radialrichtung des Ventilkörpers kann in einem Bereich zwischen 2 / 5 und 2 / 100 liegen. Besonders bevorzugt ist dabei der Bereich zwischen 2 / 10 und 2 / 25.

Grundsätzlich wird der Durchmesser des Dichtungsabschnitts bzw. dessen Breite, der bevorzugt eine Ringform aufweist, möglichst klein gewählt, um den Strömungswiderstand in Öffnungsrichtung und damit den Druckverlust bei Durchströmung in einem geöffneten Ventilzustand möglichst klein zu halten.

Auch ist bevorzugt, dass der Führungsbereich mit dem Dichtungsbereich mittels eines Strömungsleitbereichs, der den Führungsbereich mit dem Dichtungsbereich verbindet, zur Anpassung eines Strömungswiderstands des Ventilkörpers mindestens abschnitts weise materialunterbrechungsfrei ausgebildet ist.

Der Strömungsleitbereich stellt den dritten Funktionsbereich des Ventilkörpers dar. Er stellt dabei eine (möglichst große) Anströmfläche in einer Schließrichtung des Ventils bereit. Es lässt sich durch die geometrische Ausgestaltung des Strömungsleitbereichs der Strömungswiderstand des Ventilkörpers an die jeweils benötigten Werte anpassen beziehungsweise optimieren. Es wird ein frühes Schließen des mit dem Ventilkörper assoziierten Ventils schon bei niederigen Unterdruckwerten ermöglicht. Ebenso kann eine effiziente Öl-Drainage auch bei niedrigem Öl-Niveau eingestellt werden. Das Ventil wird auch bei geringen Ölmengengewichten zu Drainagezwecken früh öffnen.

Darin ist vorteilhaft, dass der Strömungsleitbereich mindestens eine Druckausgleichsöff nung aufweist, die eine Innenseite der Hüllfläche mit einer Außenseite der Hüllfläche ver bindet und die die Querschnittskontur durchbricht. Es können eine oder mehrere Druckausgleichsöffnungen in dem Strömungsleitbereich vorgesehen sein. Diese Druckausgleichsöffnungen„durchbrechen“ die Hüllfläche des Ventilkörpers und geben somit einen Kanal beziehungsweise Kanäle von der Außenseite der Hüllfläche (die dem Ventilsitz zugewandte Seite des Ventilkörpers) zu der Innenseite der Hüllfläche (die dem Ventilsitz abgewandte Seite des Ventilkörpers) frei. Diese Kanäle dienen einerseits der Reduzierung der Druckdifferenz in einem geöffneten Zustand des mit dem Ventilkörper assoziierten Ventils. Zum anderen dienen sie jedoch ebenso Drai nagezwecken für Öl. Bevorzugt können die mehreren Druckausgleichsöffnungen auf ei nem gemeinsamen Radius vorliegen.

Der Strömungsleitbereich liegt insbesondere in Radialrichtung gesehen zwischen dem Führungsbereich und dem Dichtungsbereich vor. Auch in Axialrichtung liegt der Strö mungsleitbereich zwischen dem Führungsbereich und dem Dichtungsbereich, da die glo ckenförmige Querschnittskontur des Ventilkörpers in der Längsrichtung streng monoton zunehmend ausgebildet ist.

Auch ist insgesamt vorteilhaft, dass der konusförmige Dichtungsabschnitt einen Konus winkel in einem Bereich zwischen 25 Grad und 65 Grad, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 35 Grad und 55 Grad, und besonders bevorzugt von 45 Grad aufweist.

Es lässt sich für diese Werte des Konuswinkels ein besonders effizientes Abdichtverhalten des Dichtungsabschnitts gegen den Ventilsitz erreichen.

Weiter ist bei all dem bevorzugt, dass eine Dicke der Querschnittskontur in einem Bereich von 1/10 mm bis 1 mm, vorzugsweise in einem Bereich von 1/10 mm bis 5/10 mm, be sonders bevorzugt in einem Bereich von 3/10 mm bis 5/10 mm, ausgebildet ist.

Der Ventilkörper soll in dem assoziierten Ventil ermöglichen, auch bei geringstem Unterdrück zu schließen. Zu diesem Zweck muss das Gewicht des Ventilkörpers gezielt ausgelegt und angepasst werden. Dies kann hier durch die Festelegung der Dicke der Querschnittskontur („Wanddicke des Ventilkörpers“) erfolgen. Dabei muss die Gewichtskraft des Ventilkörpers gegen die Steifigkeit des Ventilkörpers abgestimmt werden. Ist der Ventilkörper zu dick ausgebildet, ist er zu schwer, um ein frühes und damit effizientes Schließen des Ventils auch bei geringsten Unterdrücken zu gewährleisten. Ist der Ventilkörper zu dünn ausgebildet, schließt er zwar aufgrund des geringen Gewichts bei geringsten Unterdrücken. Allerdings geht die geringe Dicke des Ventilkörpers zu Lasten seiner Steifigkeit. In diesem Fall wäre dann bei großen Unterdrücken aufgrund der geringen Materialdicke und -Steifigkeit eine plastische Verformung des Ventilkörpers an dem Ventilsitz beim Schließen des Ventils zu besorgen. Der Ventilkörper würde beschädigt, was vermieden werden soll.

Ebenso ist insgesamt von Vorteil, dass ein Verhältnis eines maximalen Durchmessers der glockenförmigen Querschnittskontur in einer Radialrichtung des Ventilkörpers zu ei nem senkrechten Abstand zwischen einem axialen Ende des Führungsbereichs und ei ner Ebene, in der eine Umfangslinie eines axialen Endes des Dichtungsbereichs ange ordnet ist, in einem Bereich von 16 / 24 bis 16 / 4, besonders bevorzugt als 16 / 12 aus gebildet ist.

Der Ventilkörper soll in dem assoziierten Ventil ermöglichen, auch bei geringstem Unterdrück zu schließen. Zu diesem Zweck kann der Auftrieb des Ventilkörpers verbessert werden. Auch soll der Ventilkörper in jeder Einbaulage zuverlässig in dem Ventilsitz zentriert bleiben. Diese beiden Eigenschaften können durch gezielte Anpassung des beschriebenen Verhältnisses aus „Durchmesser zu Höhe des Ventilkörpers“ begünstigt beziehungsweise optimiert werden. Dabei stellen sich die angegebenen Werte als besonders bevorzugt zu den genannten Zwecken dar.

Es ist bevorzugt, dass der Ventilkörper aus Polytetrafluorethylen, einem Fluor- und/oder Kohlenstoff- und/oder Sauerstoffzumischungen aufweisenden Polytetrafluorethylen, oder einem thermoplastisch verarbeiteten Polytetrafluorethylen gebildet ist.

Der Ventilkörper soll in dem assoziierten Ventil ermöglichen, auch bei geringstem Unterdrück zu schließen. Zu diesem Zweck muss das Gewicht des Ventilkörpers gezielt ausgelegt und angepasst werden. Dies kann hier durch die Festelegung des Materials (~Dichte) sowie der Ausgangsdicke des Ventilkörpers erfolgen. Dabei muss die Gewichtskraft des Ventilkörpers gegen die Steifigkeit des Ventilkörpers abgestimmt werden. Ist der Ventilkörper aus einem zu dichten Material ausgebildet, ist er zu schwer, um ein frühes und damit effizientes Schließen des Ventils auch bei geringsten Unterdrücken zu gewährleisten. Ist der Ventilkörper aus einem Material mit zu geringer Dichte ausgebildet, schließt er zwar aufgrund des geringen Gewichts bei geringsten Unterdrücken. Allerdings geht die geringe Dichte des Materials des Ventilkörpers zu Lasten seiner Steifigkeit. In diesem Fall wäre dann bei großen Unterdrücken aufgrund der geringe Dichte des Materials eine plastische Verformung des Ventilkörpers an dem Ventilsitz beim Schließen des Ventils zu besorgen. Der Ventilkörper würde beschädigt, was vermieden werden soll. Die genannten Materialien sind bei der Geometrie des Ventilkörpers für Automobilanwendungen an einem Verbrennungsmotor in dem geforderten Temperaturbereich von typischwerweise -40 °C bis +150 °C geeignet.

Die genannte Aufgabe wird auch durch ein Ventil mit einem Ventilsitz und einem erfindungsgemäßen Ventilkörper, die in einem Ventilgehäuse angeordnet sind, dadurch gelöst, dass in einem geöffneten Zustand des Ventils ein axiales Ende des Dichtungsbe reichs in Anlage mit einem Ventilkörperhalter ist, der mindestens eine fluiddurchlässige Durchströmungsöffnung aufweist.

Der Ventilkörperhalter erfüllt in dem Ventil eine dreifache Funktion: Zum einen dient er der Zentrierung des Ventilkörpers in Bezug auf den Ventilsitz. Dies ermöglicht zum einen eine permanente Zentrierung des Ventilkörpers in Bezug auf den Ventilsitz. Zum anderen ermöglicht er ebenso eine Zentrierung des Ventilkörpers für alle denkbaren Einbaulagen des Ventils, das den Ventilkörper aufweist; eine Zentrierung kann für in Bezug auf die Schwerkraftrichtung vertikale oder horizontale oder anderweitige Einbaulagen erreicht werden.

Zum anderen ist der Ventilkörper innerhalb des Ventils gegen Verlieren gesichert und zuverlässig gehalten.

Schließlich wird durch den Abstand der Anlage des Ventilkörpers an dem Ventilkörperhalter zu dem Ventilsitz auch der Hub des Ventilkörpers in dem Ventil eingestellt beziehungsweise festgelegt. Hierdurch kann das Öffnungs- und Schließverhalten des Ventils beeinflusst werden.

Die mindestens eine fluiddurchlässige Durchströmungsöffnung des Ventilkörperhalters begünstigt die Öldrainage und den Durchfluss von Fluid durch das Ventil. Darin ist vorteilhaft, dass in dem geöffneten Zustand des Ventils ein axiales Ende des Führungsbereichs mindestens teilweise über ein radial von dem Ventilsitz auskragendes Zentrierungsgitter in einer dem Ventilkörperhalter abgewandten Richtung hinausragt. Das Ende des axialen Führungsbereichs ragt in dem geöffneten Zustand des Ventils min destens teilweise über das Zentrierungsgitter hinaus. Damit ragt das axiale Ende auf grund der Geometrie des Ventilkörpers ebenso in einem geschlossenen Zustand des Ventils über das Zentrierungsgitter hinaus. Damit wird eine Zentrierung des Ventilkörpers auf dem Ventilsitz erreicht. Der Ventilkörper weist eine definierte Ausgangslage in Bezug auf den Ventilsitz auf. Dies ermöglicht zum einen eine permanente Zentrierung des Ven tilkörpers in Bezug auf den Ventilsitz. Zum anderen ermöglicht es ebenso eine Zentrie rung des Ventilkörpers für alle denkbaren Einbaulagen des Ventils, das den Ventilkörper aufweist; eine Zentrierung kann für in Bezug auf die Schwerkraftrichtung vertikale oder horizontale oder anderweitige Einbaulagen erreicht werden.

Es ist auch bevorzugt, dass in einem geschlossenen Zustand des Ventils der Strömungs leitbereich mindestens teilweise in einer Anlage mit dem Zentrierungsgitter ist und wobei der Ventilkörperhalter mindestens einen Ventilkörperhalterarm aufweist, der mittels Ver schweißens, einer Presspassung und/oder einer formschlüssigen Verbindung mit dem Ventilgehäuse verbunden ist.

Weiterhin dient das Zentrierungsgitter neben der Zentrierung noch einer anderen Funk tion. Es schützt den Ventilkörper. Falls der Unterdrück in dem Ventil zu groß wird, muss ein„Durchziehen“ des Ventilkörpers durch den Ventilsitz durch plastische Verformung vermieden werden. Flierzu dient das Zentrierungsgitter, indem es in einem geschlosse nen Zustand des Ventils mit dem Strömungsleitbereich des Ventilkörpers (zumindest teil weise) in Anlage kommt. Eine plastische Verformung des Ventilkörpers wird verhindert. Das Zentrierungsgitter stützt den Ventilkörper in der Sperrrichtung des Ventils.

Der Ventilkörperhalterarm stellt den mindestens einen Befestigungspunkt des Ventilkör perhalters an dem Ventilgehäuse dar. Der Ventilkörperhalter kann mit dem Ventilgehäuse mittels Reibschweißens oder Ultraschallschweißens verbunden sein.

Nicht zuletzt ist vorteilhaft, dass die formschlüssige Verbindung als eine Schnappverbin dung zwischen dem Ventilkörperhalterarm und dem Ventilgehäuse ausgebildet ist, vor- io

zugsweise wobei mindestens eine Auskragung des Ventilkörperhalterarms mit mindes tens einer korrespondierenden Aussparung des Ventilgehäuses in Eingriff ist und/oder der Ventilkörperhalterarm auf mindestens einem radial in das Ventilgehäuse auskragen den Vorsprung lagert.

Bei der Montage des Ventilkörperhalters in dem Ventilgehäuse wird dieser über eine Schnappverbindung („Snap-Fit“) installiert. Der Ventilkörperhalter wird in das Ventilgehäuse gedrückt. Dabei schnappt dann die mindestens eine Auskragung des Ventilkörperhalterarms mit der mindestens einen korrespondierenden Aussparung des Ventilgehäuses ein und/oder der Ventilkörperhalterarm schnappt mit dem mindestens einen auskragenden Vorsprung in dem Ventilgehäuse ein. Der Ventilkörperhalter ist damit in dem Ventilgehäuse positioniert. Vorzugsweise wird die Schnappverbindung über mehr als zwei Punkte, das heißt Ventilkörperhalterarme, realisiert. Vorzugsweise sind drei Ventilkörperhalterarme vorgesehen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Ventilkörperhalter eine axiale Ausstülpung auf, die zumindest teilumfänglich verläuft, wobei sich in dem geöffneten Zu stand des Ventils ein Abschnitt des Ventilkörpers, insbesondere der Strömungsleitbe reich, an der axialen Ausstülpung des Ventilkörperhalter axial abstützt. Durch die axiale Ausstülpung wird eine weitere Anlagefläche für den Ventilkörper an dem Ventilkörperhal ter geschaffen, welche in dem geöffneten Ventilzustand (gegen eine Druckbeaufschla gung) die einwirkenden Kräfte besser ableiten kann. Innere Verformungen des Ventilkör pers werden hierdurch minimiert, wodurch ein verbessertes Ermüdungsverhalten erreicht wird, insbesondere eine verbesserte Schwingfestigkeit, beispielsweise nach mehreren Millionen Lastspielen. Die axiale Ausstülpung kann eine sich zu einem freien Ende hin verjüngende Form haben, insbesondere kann diese im Wesentlichen konisch ausgebildet sein. Bevorzugt weist die axiale Ausstülpung zumindest eine Durchtrittsöffnung für einen Medienstrom auf, die insbesondere zentrisch vorliegen kann.

Schließlich wird die Aufgabe auch durch eine Kurbelgehäusenentlüftungsvorrichtung gelöst, die mindestens ein erfindungsgemäßes Ventil aufweist.

Das erfindungsgemäße Ventil kann in der Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung für mehrere Funktionen eingesetzt werden. Vorzugsweise kann es universell für alle in der Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung vorgesehenen Ventile eingesetzt werden. Zu diesen Funktionen rechnen insbesondere die Verwendung als Rückschlagsperrventil für Teillast, Rückschlagsperrventil für Volllast, Rückschlagsperrventil für frische Luft (PCV) und Öl-Rücklaufsperrventil. Die Entlüftung eines Kurbelgehäuses kann auf universelle und einfache Art effizient gestaltet werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeich nungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, Beschrei bung und Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen beispielhaft:

Figur 1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Ventilkörpers;

Figur 2 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Ventilkörpers;

Figur 3 eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Ventils;

Figur 4 eine perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform des erfindungs gemäßen Ventils;

Figur 5 eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsge mäßen Ventils;

Figur 6 eine perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungsform des erfindungs gemäßen Ventils;

Figur 7 eine Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Ventils; Figur 8 eine perspektivische Ansicht der dritten Ausführungsform des erfindungs gemäßen Ventils;

Figur 9 eine Schnittdarstellung einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemä ßen Ventils;

Figur 10 eine perspektivische Ansicht der vierten Ausführungsform des erfindungs gemäßen Ventils;

Fig. 1 1 eine perspektivische Ansicht eines Ventilkörpers;

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ventilkörpers.

Ausführungsformen der Erfindung

Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und ist nicht beschränkend zu verstehen.

Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Ventilkörper 1 . Der Ventilkörper 1 weist eine Hüll fläche 2 auf und untergliedert sich in drei unterschiedliche Funktionsbereiche. Es ist ein Führungsbereich 3, ein Strömungsleitbereich 4 und ein Dichtungsbereich 5 vorgesehen. Der Ventilkörper 1 ist dabei rotationssymmetrisch ausgeführt. Er ist in seiner Quer schnittskontur von dem Führungsbereich 3 zu dem Dichtungsbereich 5 einseitig offen ausgebildet; die Querschnittskontur nimmt in dieser Längsrichtung des Ventilkörpers 1 streng monoton zu. Der Ventilkörper 1 weist damit (im Wesentlichen) eine glockenförmige Querschnittskontur auf. Dabei ist ebenso zu erkennen, dass in der gezeigten Ausfüh rungsform der Führungsbereich 3 als ein konusförmiger Schaft ausgebildet ist; der Dich tungsbereich 5 weist einen konusförmigen Dichtungsabschnitt 6 auf. In der gezeigten Ausführungsform schließen die drei Funktionsbereiche 3, 4, 5 materialunterbrechungsfrei aneinander an, wobei der Strömungsleitbereich 4 den Führungsbereich 3 mit dem Dich tungsbereich 5 verbindet. An einem dem Strömungsleitbereich 4 abgewandten axialen Ende des Führungsbereichs 3 ist die Querschnittskontur geschlossen ausgebildet. Der Strömungsleitbereich 4 liegt insbesondere in Radialrichtung gesehen zwischen dem Füh rungsbereich 3 und dem Dichtungsbereich 5 vor. Auch in Axialrichtung liegt der Strö mungsleitbereich 4 zwischen dem Führungsbereich 3 und dem Dichtungsbereich 5, da die glockenförmige Querschnittskontur des Ventilkörpers in der Längsrichtung eben streng monoton zunehmend ausgebildet ist. Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Ventilkörpers 1.

Figur 3 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils 7 mit dem Ventilkörper 1 . Das Ventil 7 weist neben dem Ventilkörper 1 ein Ventilgehäuse 8 auf, in dem der Ventilkörper 1 benachbart zu einem Ventilsitz 9 angeordnet ist. Das Ventil 7 ist in einem geschlossenen Zustand gezeigt.

In diesem geschlossenen Zustand ragt der Führungsbereich 3 (in Form des konusförmi gen Schafts) zum einen über den Ventilsitz 9 mindestens teilweise mit einem axialen Ende hinaus. Zum anderen ragt der Führungsbereich 3 aber auch mit dem axialen Ende mindestens teilweise über ein Zentrierungsgitter 10 hinaus. Das Zentrierungsgitter 10 ist als in einer Radialrichtung des Ventilgehäuses 8 auf dessen Längsmittelachse hin von dem Ventilsitz 9 auskragend ausgeführt. Es umgibt den Führungsbereich 3 und folgt des sen Hüllfläche 2. Damit wird eine Zentrierung des Ventilkörpers 1 auf dem Ventilsitz 9 erreicht. Der Ventilkörper 1 weist eine definierte Ausgangslage in Bezug auf den Ventilsitz 9 auf. Dies ermöglicht zum einen eine permanente Zentrierung des Ventilkörpers 1 in Bezug auf den Ventilsitz 9. Zum anderen ermöglicht es ebenso eine Zentrierung des Ventilkörpers 1 für alle denkbaren Einbaulagen des Ventils 7, das den Ventilkörper 1 aufweist; eine Zentrierung kann für in Bezug auf die Schwerkraftrichtung vertikale oder horizontale oder anderweitige Einbaulagen erreicht werden. Weiterhin dient das Zentrie rungsgitter 10 neben der Zentrierung noch einer anderen Funktion. Es schützt den Ven tilkörper 1 . Falls der Unterdrück in dem Ventil 7 zu groß wird, muss ein„Durchziehen“ des Ventilkörpers 1 durch den Ventilsitz 9 durch plastische Verformung beim Schließen des Ventils 7 vermieden werden. Hierzu dient das Zentrierungsgitter 10, indem es in einem geschlossenen Zustand des Ventils 7 mit dem Strömungsleitbereich 4 des Ventilkörpers 1 (zumindest teilweise) in Anlage kommt. Eine plastische Verformung des Ventilkörpers 1 wird verhindert. Das Zentrierungsgitter 10 stützt den Ventilkörper 1 in der Sperrrichtung des Ventils 7. Es wird mithin durch den Führungsbereich 3 eine Führung und Zentrierung des Ventilkörpers 1 in dem Ventil 7 erreicht. Im den geschlossenen Zustand liegt weiterhin der Dichtungsbereich 5 an dem Ventilsitz 9 an. In dieser Anlage dichtet der Dichtungsbereich 5 mittels des konusförmigen Dich tungsabschnitts 6 gegen die entsprechende Dichtlinie des Ventilsitzes 9.

Es ist weiterhin in Fig. 3 zu erkennen, dass ein Ventilkörperhalter 1 1 in dem Ventil 7 vorgesehen ist. Dieser Ventilkörperhalter 1 1 weist mindestens eine fluiddurchlässige Durchströmungsöffnung 12 und mindestens einen Ventilkörperhalterarm 13 auf.

Der Ventilkörperhalter 1 1 dient der Zentrierung und Flubbegrenzung des Ventilkörpers 1 . In einem geöffneten Zustand des Ventils 7 liegt ein axiales Ende des Dichtungsbereichs 5 an dem Ventilkörperhalter 1 1 an. Der Ventilkörper 1 wird gegen Verlieren gesichert und in einer definierten Ausgangsposition zentriert und gehalten. Zugleich wird durch den Ab stand zwischen dem Ventilsitz 9 und dem Ventilkörperhalter 1 1 der Hub des Ventilkörpers 1 festgelegt. Dabei ist der Durchmesser des Ventilkörpers 1 an seinem dem Ventilkör perhalter 1 1 zugewandten axialen Ende geringfügig größer ausgeführt als der Durchmes ser des Ventilsitzes 9. Hierdurch lässt sich die Druckdifferenz in dem Ventil 7 gering hal ten.

Die fluiddurchlässige Durchströmungsöffnung 12 dient der Drainage von Öl.

Der in Fig. 3 gezeigte Ventilkörperhalter 1 1 ist mittels einer Schnappverbindung in dem Ventilgehäuse 8 befestigt. Bei der Montage wird dabei der Ventilkörperhalter 1 1 in das Ventilgehäuse 8 eingeschoben, bis eine Auskragung 14 des Ventilkörperhalterarms 13 in eine entsprechende Aussparung 15 des Ventilgehäuses 8 einrastet.

In Figur 4 ist eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform der Fig. 3 gezeigt.

Die Figuren 5 - 10 zeigen jeweils verschiedene Ausführungsformen für den Ventilkör perhalter 1 1 .

In der Fig. 5 ist ähnlich zu Fig. 3 der Ventilkörperhalterarm 13 mit der Auskragung 14 gezeigt, die in die Aussparung 15 des Ventilgehäuses 8 eingreift. Die Aussparung 15 ist hier jedoch als durchgehende Aussparung 15 in dem Ventilgehäuse 8 ausgeführt.

In Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform der Fig. 5 gezeigt. In der Fig. 7 ist gezeigt, dass der Ventilkörperhalterarm 13 auch durch Schweißen an dem Ventilkörpergehäuse 8 befestigt sein kann. Hier kommen beispielsweise Reib schweißen und Ultraschallschweißen in Betracht.

In Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform der Fig. 7 gezeigt.

In der Fig. 9 ist in dem Ventilgehäuse 8 ein in Umfangsrichtung umlaufender Vorsprung 16 ausgebildet, auf dem der Ventilkörperhalterarm 13 lagert und somit die Schnappver bindung bildet.

In Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform der Fig. 9 gezeigt.

In Fig. 1 1 ist ein leicht abgewandelter Ventilkörperhalter 1 1 gezeigt, der sich zum Einsatz in den hierin beschriebenen Ausführungsformen von Ventilen eignet. Der Ventilkörperhal ter 1 1 weist neben den Ventilkörperhalterarmen 13 zur Befestigung in dem Ventilgehäuse eine zentrische Ausstülpung 17 auf, die vollumfänglich verläuft und eine Anlagefläche für den Ventilkörper in einem geöffneten Ventilzustand bereitstellt, wobei der Ventilkörper insbesondere mit seinem Strömungsleitbereich an der Ausstülpung 17 anliegt. Durch die axiale Ausstülpung 17 wird also eine weitere Anlagefläche für den Ventilkörper an dem Ventilkörperhalter geschaffen, welche in dem geöffneten Ventilzustand (gegen eine Druckbeaufschlagung) die einwirkenden Kräfte besser ableiten kann. Innere Verformun gen des Ventilkörpers werden hierdurch minimiert, wodurch ein verbessertes Ermü dungsverhalten erreicht wird, insbesondere eine verbesserte Schwingfestigkeit, bei spielsweise nach mehreren Millionen Lastspielen. Die axiale Ausstülpung 17 weist eine sich zu einem freien Ende hin verjüngende Form auf. Ferner weist die axiale Ausstül pung 17 zumindest eine Durchtrittsöffnung für einen Medienstrom auf, die zentrisch vor liegt.

In der Weiterbildung der Fig. 12 sind über die axiale Ausstülpung 17 hinaus Stützstege 18 vorgesehen, hier drei Stück, die über den Umfang des Ventilkörperhalters 1 1 verteilt an geordnet sind. Die Stützstege 18 erstrecken sich axial von einem Außenumfang des Ven tilkörperhalters 1 1 und liegen in Radialrichtung außerhalb der axialen Ausstülpung 17 vor. Die Stützstege 18 sind dazu ausgebildet, den Ventilkörper bei seinem Hub in Radialrich tung zu führen und verhindern ein Verkippen desselben.