AT7374U1

AT7374U1 - Kraftstoffrücklaufventil

Info

Publication number: AT7374U1
Application number: AT0066903U
Authority: AT
Inventors: Sandor Dipl Ing Palvoelgyi
Original assignee: Tesma Motoren Getriebetechnik
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2005-02-25
Also published as: CA2483179A1; US20050067023A1; DE102004046965A1; US6918381B2; CA2483179C

Abstract

Ein Kraftstoffrücklaufventil besteht aus einem Gehäuse (1) und einer Schließeinheit (2), wobei in dem Gehäuse ein erster mit einer Kraftstoffpumpe leitungsverbundener Kanal (4), ein zweiter mit einem Verbrennungsmotor leitungsverbundener Kanal (5) und ein dritter mit dem Kraftstofftank leitungsverbundener Kanal (6) und eine Druckkammer (8,16) ausgebildet ist, und die Druckkammer mit dem ersten Kanal (4), und über die Schließeinheit (2) mit dem dritten Kanal (6) in Verbindung steht. Um ein solches Ventil wartungsfrei und in der Fertigung einfach und billig zu machen,a) ist die Schließeinheit (2) ein in dem Gehäuseaufsatz (20) geführter Kolben (25), der von einer im Gehäuseaufsatz (20) angeordneten und abgestützten Feder (19) gegen eine am Gehäuse (1,10) ausgebildete und die Druckkammer (8;16) umschließende Dichtfläche (18) gedrückt wird, undb) ist ausserhalb der Dichtfläche (18) eine Ringkammer (30) ausgebildet, die mit dem dritten Kanal (6) und mit dem die Feder (19) enthaltenden Raum (24) in Verbindung steht.

Description

AT 007 374 U1

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffrücklaufventil, das aus Gehäuse und einer Schließeinheit besteht, wobei in dem Gehäuse ein erster mit einer Kraftstoffpumpe leitungsverbundener Kanal, ein zweiter mit einem Verbrennungsmotor leitungsverbundener Kanal und ein dritter mit dem Kraftstofftank leitungsverbundener Kanal und eine Druckkammer ausgebildet ist, welche Druckkammer mit s dem ersten Kanal und über die Schließeinheit mit dem dritten Kanal in Verbindung steht, welche Schließeinheit von einer in einem Gehäuseaufsatz untergebrachten Feder beaufschlagt ist.

Kraftstoffrücklaufventile finden im Kraftstoffversorgungssystem von Kraftfahrzeugen Verwendung. Sie sind im Kraftstoffvorlauf angeordnet und haben den Zweck, erstens, bei niederem Verbrauch des Motors den überflüssigen Kraftstoff in den Kraftstofftank zurückzuleiten und, zwei-10 tens, zu verhindern, dass sich bei abgestelltem Motor die Vorlaufleitung entleert.

Ein Kraftstoffrücklaufventii von der üblichen Bauart ist beispielsweise im Automobiltechnischen Handbuch (Ergänzungsband zur 18. Auflage, Seite 263), erschienen im Verlag Walterde Gruyter, beschrieben. Bei diesem ist die Schließeinheit eine zwischen dem Gehäuse und dem Gehäuseaufsatz dichtend eingesetzte Membran mit einem Ventilplättchen, das nur eine kleine Durchströmöff-15 nung freigibt. Anstelle des Ventilplättchens ist in anderen Ausführungsformen auch eine Kugel anzutreffen. Zur Anpassung der auf das Ventilplättchen wirkenden Federkraft steht der die Feder enthaltende Raum im Gehäuseaufsatz entweder mit der Atmosphäre oder mit einer Unterdruckquelle, etwa dem Saugrohr des Verbrennungsmotors, in Verbindung. Diese externe Verbindung macht die dicht eingesetzte Membran erforderlich. Diese Bauweise ist aufwendig und teuer in der 20 Fertigung, nebstbei ist die Membran ein Verschleißteil.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Kraftstoffrücklaufventil zu schaffen, das wartungsfrei, in der Fertigung einfach und billig ist und trotzdem allen funktionellen Ansprüchen genügt.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, dass die Schließeinheit ein in einem-Gehäuseaufsatz geführter Kolben ist, der von einer im Gehäuseaufsatz angeordneten und abgestützten Feder 25 gegen eine am Gehäuse ausgebildete und die Druckkammer umschließende Dichtfläche gedrückt wird, und dass ausserhalb der Dichtfläche eine Ringkammer ausgebildet ist, die mit dem dritten Kanal und mit dem die Feder enthaltenden Raum hinter dem Kolben in Verbindung steht. Deshalb kann der Federraum geschlossen bleiben und es ist keine dichtende Membran mehr nötig.

Dabei spielt die Überlegung eine Rolle, dass der Atmosphärendruck ja auch im Kraftstoffbehäl-30 ter und folglich auch in der Rücklaufleitung herrscht. Dank der Erfindung gelingt es, den Atmosphärendruck auf den Kolben wirken zu lassen. In der Ringkammer herrscht so auch Atmosphärendruck. Dadurch, dass sie die Dichtfläche umgibt, übt sie auch eine stabilisierende Wirkung auf den Kolben aus. So wird eine sehr zuverlässige und einfache Bauweise erreicht; einfach weil nur ganz wenige und billig zu fertigende Bauteile nötig sind. 35 In Weiterbildung der Erfindung hat der Kolben an seiner Stirnfläche einen mit der Dichtfläche zusammenwirkenden Dichtwulst, der einen Kreis beschreibt, dessen Durchmesser größer als der größte Durchmesser der Druckkammer ist (Anspruch 2). Vorzugsweise ist der Kolben mit dem Dichtwulst an seiner Stirnfläche ein in Einem gespritzter Kunststoffteil (Anspruch 3). Durch die Größe des Durchmessers und den weichen Dichtwulst sind trotz guter Dichtwirkung die Anpress-40 kräfte und die Anforderungen an die Genauigkeit klein. Deshalb kann der Kolben auch in einem sehr kostengünstigen Mehrstoffspritzverfahren gefertigt sein. Für die Verbindung zwischen dem Ringraum und dem Raum im Gehäuseaufsatz gibt es verschiedene Möglichkeiten. Sie kann beispielsweise über einen aussen herumführenden oder über einen im Gehäuseaufsatz vorgesehenen Kanal erfolgen. Eine besonders vorteilhafte Ausführungs-45 form besteht aber darin, dass die Verbindung zwischen dem Ringkanal und dem die Feder enthaltenden Raum von Öffnungen zwischen dem Kolben und der Wand des Gehäuseaufsatzes gebildet ist (Anspruch 4), wozu vorzugsweise die Öffnungen Ausnehmungen an der Mantelfläche des Kolbens sind (Anspruch 5).

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Gehäuse aus einem den ersten, zweiten 50 und dritten Kanal enthaltenden Grundgehäuse und aus einem die Druckkammer bildenden und mit dem Gehäuseaufsatz verbundenen Einsatzgehäuse, und ist die Leitungsverbindung zwischen der Ringkammer und dem dritten Kanal über einen vierten schrägen Kanal im Einsatzgehäuse hergestellt. Ersteres ist zwar an sich bekannt, schafft aber im Zusammenwirken mit dem schrägen Kanal die Möglichkeit, das erfindungsgemäße Kraftstoffrücklaufventil auch in bestehende Ventilgrundkör-55 per einzubauen, und somit nachzurüsten und ist ausserdem wegen seiner einfachen Ausführung 2 AT 007 374 U1 besonders billig herzustellen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen beschrieben und erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1: Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventiles in geschlossener Stellung, 5 Fig. 2: wie Fig. 1, geöffnet,

Fig. 3: einen Schnitt nach AA in Fig. 1.

In Fig. 1 ist das Gehäuse eines Kraftstoffrücklaufventiles summarisch mit 1 und eine Schließeinheit summarisch mit 2 bezeichnet. In der gezeigten Ausführungsform wird das Gehäuse 1 zunächst von einem Grundgehäuse 3 gebildet, in dem ein erster mit einer nicht dargestellten 10 Kraftstoffpumpe leitungsverbundener Kanal 4, ein zweiter mit einem nicht dargestellten Verbrennungsmotor leitungsverbundener Kanal 5 und ein dritter mit einem ebenfalls nicht dargesteilten Kraftstofftank leitungsverbundener Kanal 6 und eine Druckkammer 8 ausgebildet sind. Die Druckkammer 8 steht mit dem ersten Kanal 4 über eine Zulauföffnung 7 in Verbindung. Der dritte Kanal 6 ist zentral und mit der Mittellinie konzentrisch angeordnet und von dem ringförmigen ersten Kanal 4 15 umgeben. Die jeweiligen Anschlüsse für die angegebenen Verbindungen sind nicht mehr dargestellt. In das Grundgehäuse 3 ist ein Einsatzgehäuse 10 eingefügt, das im wesentlichen zylindrisch und mittels O-Ringen 11,12 gegenüber dem Grundgehäuse 3 abgedichtet ist.

Die Aufteilung des Gehäuses in ein Grundgehäuse 3 und ein Einsatzgehäuse 10 ist aus Gründen der Fertigung und Montage vorgenommen. Beide Teile könnten auch einstückig sein, dass 20 heißt, das Grundgehäuse 3 kann selbst alle Merkmale des Einsatzgehäuses 10 aufweisen. Das Einsatzgehäuse 10 steckt mit einem Zentrierfüß 15 im dritten Kanal 6, wobei der O-Ring 11 für die Abdichtung gegenüber dem ersten Kanal 4 sorgt. Das Einsatzgehäuse 10 hat weiters einen Flansch 14, der z.B. bajonettartig von Teilen 13 des Grundgehäuses 3 umfasst wird. Im Inneren des Einsatzgehäuses 10 ist eine Druckkammer 16 ausgebildet, die über eine Einströmöffnung 17 25 mit der Kammer 8 in Verbindung steht. Diese Druckkammer endet an einer Dichtfläche 18, die die Form eines Kreisringes von relativ großem Durchmesser hat.

Auf dem Einsatzgehäuse 10 ist auf der dem Grundgehäuse 3 abgewandten Seite ein Gehäuseaufsatz 20 mittels eines Bördelflansches 23 befestigt, welcher den Flansch 14 des Einsatzgehäuses 10 umgibt. Der Gehäuseaufsatz 20 ist ungefähr zylindrisch, hat einen Boden 21 und bildet 30 einen Federraum 24, der von einem das bewegliche Dichtelement bildenden Kolben 25 abgegrenzt ist. Eine Druckfeder 19 wirkt zwischen dem Boden 21 und dem Kolben 25. Der Kolben 25 ist eine Platte mit einer zylindrischen Schürze 26 an seinem Umfang. Auf der der Dichtfläche 18 zugekehrten Seite hat der Kolben 25 einen weichen Dichtwulst 27 von ebenfalls kreisförmigen Grundriss. Der mittlere Durchmesser des Dichtwulstes 27 und der Dichtfläche 18 ist mit 28 bezeichnet. Wenn 35 der Kolben aus Kunststoff besteht, so kann er gemeinsam mit dem Dichtwulst 27 als Zweistoffteil in einer Form gespritzt sein.

Die Berührungszone von Dichtwulst 27 und Dichtfläche 18 ist von einer Ringkammer 30 umgeben, welche einerseits mit dem Federraum 24 und andererseits über einen gegen die Mittenachse geneigt verlaufenden Schrägkanal 31 mit einem Zentralkanal in Verbindung steht. Der Zentralkanal 40 32 ist im Zentrierflansch 15 des Einsatzgehäuses 10 und dieser steckt in dem dritten Kanal 6, dem Rücklauf zum Treibstofftank.

In Fig. 3 ist zu sehen, dass die Verbindung zwischen der Ringkammer 30 und dem Federraum 24 durch Ausnehmungen 33 erfolgt, welche zwischen der Schürze 26 des Kolbens 25 und dem Mantel 22 des Gehäuseaufsatzes 20 vorgesehen sind. Zwischen den einzelnen Ausnehmungen 33 45 sind Führungsleisten 34, die den Kolben bezüglich der Mantelfläche 22 führen.

Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäße Kraftstoffrücklaufventil in der normalen Betriebsstellung, in der der von der Kraftstoffpumpe kommende Treibstoff aus dem ersten Kanal 4 direkt in den zweiten Kanal 5 und so zum Motor weiter strömt. Dadurch kann sich weder in der Kammer 8 noch in der Druckkammer 16 ein zum Öffnen der Sch Meßeinheit 2 ausreichender Druck aufbauen. Der zum so Öffnen erforderliche Druck ergibt sich aus der zur Überwindung der von der anderen Seite auf den Kolben 25 wirkenden Kraft. Diese Kraft setzt sich aus der von der Feder 19 ausgeübten und aus der vom Druck in der Federkammer 24 ausgeübten Kraft zusammen. Der Druck in der Federkammer 24 ist aber durch deren Verbindung mit der Ringkammer 30 und somit über die Kanäle 31,32 ungefähr der im Kraftstoffbehälter herrschende Atmosphärendruck. 55 In Fig. 2 überschreitet der Druck in der Kammer 16 die von der anderen Seite auf den Kolben 3

Claims

10 15 20 25 30 35 40 AT 007 374 U1 25 wirkende Kraft. Dieser Fall tritt ein, wenn entweder der Motor abgestellt wird oder die Kraftstoffpumpe mehr Kraftstoff liefert als der Motor verbraucht. Dann wird der Kolben 25 und mit ihm sein Dichtwulst 27 von der Dichtfläche 18 abgehoben und der Treibstoff strömt über die Ringkammer 30 und die Kanäle 31,32 zurück in den Kraftstoffbehälter. ANSPRÜCHE: 1. Kraftstoffrücklaufventil bestehend aus einem Gehäuse (1) und einer Schließeinheit (2), wobei in dem Gehäuse ein erster mit einer Kraftstoffpumpe leitungsverbundener Kanal-(4), ein zweiter mit einem Verbrennungsmotor leitungsverbundener Kanal (5) und ein dritter mit dem Kraftstofftank leitungsverbundener Kanal (6) und eine Druckkammer (8,16) ausgebildet ist, welche Druckkammer mit dem ersten Kanal (4), und über die Schließeinheit (2) mit dem dritten Kanal (6) in Verbindung steht, welche Schließeinheit (2) von einer in einem Gehäuseaufsatz (20) untergebrachten Feder beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Schließeinheit (2) ein in dem Gehäuseaufsatz (20) geführter Kolben (25) ist, der von einer im Gehäuseaufsatz (20) angeordneten und abgestützten Feder (19) gegen eine am Gehäuse (1;10) ausgebildete und die Druckkammer (8,16) umschließende Dichtfläche (18) gedrückt wird, und dass b) ausserhalb der Dichtfläche (18) eine Ringkammer (30) ausgebildet ist, die mit dem dritten Kanal (6) und mit dem die Feder (19) enthaltenden Raum (24) in Verbindung steht. 2. Kraftstoffrücklaufventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (25) an seiner Stirnfläche einen mit der Dichtfläche (18) zusammenwirkenden Dichtwulst (27) hat, der einen Kreis beschreibt, dessen Durchmesser (28) größer als der größte Durchmesser der Druckkammer (16) ist. 3. Kraftstoffrücklaufventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (25) und der Dichtwulst (27) an seiner Stirnfläche ein in Einem gespritzter Kunststoffteil sind. 4. Kraftstoffrücklaufventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Ringkanal (30) und dem die Feder (19) enthaltenden Raum (24) von Öffnungen (33) zwischen dem Kolben (25) und dem Mantel {22) des Gehäuseaufsatzes (20) gebildet ist. 5. Kraftstoffrücklaufventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (33) zwischen dem Kolben (25) und dem Mantel (22) des Gehäuseaufsatzes (20) Ausnehmungen an der Schürze (26) des Kolbens sind (Fig.3). 6. Kraftstoffrücklaufventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) aus einem den ersten (4), zweiten (5) und dritten (6) Kanal enthaltenden Grundgehäuse (3) und aus einem die Druckkammer (16) bildenden und mit dem Gehäuseaufsatz (20) verbunden Einsatzgehäuse (10) besteht, und dass die Leitungsverbindung zwischen der Ringkammer (30) und dem dritten Kanal (6) über einen vierten schrägen Kanal (31) im Einsatzgehäuse (10) hergestellt ist. HIEZU 3 BLATT ZEICHNUNGEN 45 50 4 55