DE102008057569A1

DE102008057569A1 - Check valve for locking of flow of oil in pressurizing medium path of internal combustion engine, has valve seat whose flow cross-section is smaller than minimum flow cross-section defined by ball in one end position

Info

Publication number: DE102008057569A1
Application number: DE200810057569
Authority: DE
Inventors: Jochen Auchter; Michael Busse; Rainer Fuhrmann; Andreas Hempfling; Peter Hoffmann; Jürgen Plate; Christian Dr. Schäfer
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-11-15
Filing date: 2008-11-15
Publication date: 2010-05-20

Abstract

The valve (1) has a seat (11) for a ball (4) that is guided in a valve housing (2). The ball is movable between an end position in which the ball lies tightly at the valve seat and another end position in which the valve is completely open. A flow cross-section in an inlet (22) approximately corresponds to a flow cross-section in an outlet. The flow cross-sections are larger than a flow cross-section of the valve seat in the latter position of the ball. The flow cross-section of the valve seat is smaller than a minimum flow cross-section defined by the ball in the latter position.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft nach ihrer Gattung Rückschlagventile mit den Merkmalen der Oberbegriffe der unabhängigen Patentansprüche.The Invention relates to their genre check valves with the features of the preambles of the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

Moderne Brennkraftmaschinen sind häufig mit einer Vielzahl hydraulischer Komponenten ausgerüstet. Als Beispiel hierfür seien hydraulisch angetriebene Nockenwellenversteller zur Verstellung der relativen Drehwinkelstellung zwischen Nocken- und Kurbelwelle genannt. Für solche hydraulischen Komponenten muss eine ausreichende Versorgung mit Druckmittel, typischer Weise Öl des Schmierkreislaufs, während des Betriebs der Brennkraftmaschine sichergestellt werden. Da sich das Öl beim Motorstart noch größtenteils in der Ölwanne befindet und erst durch Betätigen der Ölpumpe in den Ölkreislauf gepumpt wird, sind die Ölpfade zur Speisung der hydraulischen Komponenten in der Regel mit Rückschlagventilen versehen, die ein Leerlaufen beim Abstellen der Brennkraftmaschine verhindern. Zudem kann durch die Rückschlagventile verhindert werden, dass von den hydraulischen Komponenten erzeugte Druckspitzen oder Pulsationen aufgrund von Wechselmomenten der Nockenwelle in den Ölkreislauf eingeleitet werden.modern Internal combustion engines are often with a variety of hydraulic Equipped components. As an example be hydraulically driven camshaft adjuster for adjustment the relative angular position between cam and crankshaft called. For such hydraulic components must have a adequate supply of pressure medium, typically oil the lubricating circuit, ensured during operation of the internal combustion engine become. Since the oil is still largely at engine start located in the oil pan and only by pressing the oil pump is pumped into the oil circuit are the oil paths to feed the hydraulic components usually equipped with check valves, which is a drain prevent when stopping the engine. In addition, through the check valves are prevented from being hydraulic Components generated pressure spikes or pulsations due to Alternating moments of the camshaft introduced into the oil circuit become.

Nun hat sich speziell in der Anwendung bei hydraulischen Nockenwellenverstellern gezeigt, dass ein schnelles Öffnen und Schließen der Rückschlagventile wichtig für die Ansprechbarkeit der Nockenwellenversteller ist. Voraussetzung hierfür ist, dass das Öl beim Durchströmen des Rückschlagventils entsprechend einem geringen Druckabfall nur wenig potenzielle Energie durch Dissipation verliert.Now Especially in the application with hydraulic camshaft adjusters shown a fast opening and closing the check valves important for responsiveness the camshaft adjuster is. The prerequisite for this is that the oil as it flows through the check valve accordingly a low pressure drop only little potential energy through dissipation loses.

Ein in dieser Hinsicht vorteilhaftes, gattungsgemäßes Rückschlagventil ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 19622123 A1 der Anmelderin beschrieben. Das dort gezeigte Rückschlagventil ist mit einer Hülse versehen, die einen Ventilsitz für eine als Ventilkörper dienende Kugel formt, die durch eine zentrisch angeordnete Schraubendruckfeder auf den Ventilsitz angefedert wird. Zur Verringerung von Druckverlusten im Rückschlagventil ist die Auslassöffnung der Hülse mit um den Umfang verteilt angeordneten, radial weit außen liegenden Ausnehmungen versehen, durch welche das Öl nach Passieren der Kugel aus dem Rückschlagventil austreten kann.A in this respect advantageous, generic check valve is in the German Offenlegungsschrift DE 19622123 A1 the applicant described. The check valve shown there is provided with a sleeve which forms a valve seat for serving as a valve body ball which is spring-loaded by a centrally arranged helical compression spring on the valve seat. To reduce pressure losses in the check valve, the outlet opening of the sleeve is distributed around the circumference arranged radially outwardly recesses provided through which the oil can escape after passing the ball from the check valve.

Obgleich das obig genannte Rückschlagventil ein vergleichsweise schnelles Schaltverhalten zeigt, besteht insbesondere vor dem Hintergrund einer gewünschten Verminderung der Erzeugung von Schadstoffen der Wunsch nach einer genaueren Einflussnahme auf Leistung und Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine durch Nockenwellenversteller. Um dies zu erreichen, ist eine weitere Verbesserung des Ansprechverhaltens der Nockenwellenversteller erforderlich, um hierdurch kürzere Verstellzeiten und eine erhöhte Verstellbereitschaft in einem größeren Drehzahlbereich zu realisieren.Although the above-mentioned check valve a comparatively shows fast switching behavior exists in particular against the background a desired reduction in the production of pollutants the desire for a more precise influence on performance and fuel consumption the internal combustion engine by camshaft adjuster. To this, too Achieve is a further improvement in the response the camshaft adjuster required to thereby shorter Adjustment times and increased readiness to adjust in to realize a larger speed range.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Demnach besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein gattungsgemäßes Rückschlagventil zur Verfügung zu stellen, durch das ein verbessertes Ansprechverhalten hydraulischer Komponenten, insbesondere hydraulischer Nockenwellenversteller, in Brennkraftmaschinen erzielt werden kann.Therefore the object of the present invention is to provide a generic To provide non-return valve by the improved response of hydraulic components, in particular hydraulic camshaft adjuster, in internal combustion engines can be achieved.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch Rückschlagventile mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.These and further objects are according to the proposal of the invention Check valves with the characteristics of independent Claims solved. Advantageous embodiments The invention are characterized by the features of the subclaims.

Ein gattungsgemäßes Rückschlagventil zum gerichteten Sperren des Durchflusses von Druckmittel weist einen Ventilsitz für einen in einem Ventilgehäuse axial geführten Schließkörper auf, der zwischen einer ersten Endlage, in der er dem Ventilsitz (beispielsweise unter Einwirkung der Federkraft eines Federelements) dichtend anliegt, und einer zweiten Endlage, in der das Ventil (beispielsweise entgegen der Federkraft des Federelements) vollständig geöffnet ist, bewegbar ist. Insofern wirkt der Schließkörper derart mit dem Ventilsitz zusammen, dass er unter dem Druck des Druckmittels vom Ventilsitz abhebt und bei reduziertem Druck dem Ventilsitz dichtend anliegt.One generic check valve for directional Blocking the flow of pressure medium has a valve seat for an axially guided in a valve housing Closing body which, between a first end position, in which he the valve seat (for example, under the action of the spring force a spring element) bears sealingly, and a second end position, in which the valve (for example, against the spring force of the spring element) is completely open, is movable. insofar the closing body acts in such a way with the valve seat together, that he under the pressure of the pressure medium from the valve seat lifts and at reduced pressure the valve seat sealingly.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung zeichnet sich das erfindungsgemäße Rückschlagventil in wesentlicher Weise durch die folgenden Merkmale A) bis C) aus:

A) Ein Strömungsquerschnitt an einer Einlassöffnung (im Weiteren als ”Einlassquerschnitt” bezeichnet) des Rückschlagventils entspricht zumindest annähernd einem Strömungsquerschnitt an einer Auslassöffnung (im Weiteren als ”Auslassquerschnitt” bezeichnet) des Rückschlagventils.
B) In zweiter Endlage (das heißt, bei maximalem Öffnungshub) des Schließkörpers sind der Einlassquerschnitt und der Auslassquerschnitt jeweils größer als ein Strömungsquerschnitt am Ventilsitz (im Weiteren als ”Ventilsitzquerschnitt” bezeichnet).
C) In zweiter Endlage des Schließkörpers (das heißt, bei maximalem Öffnungshub) ist der Ventilsitzquerschnitt größer als ein minimaler Strömungsquerschnitt einer den Schließkörper umströmenden Strömung (im Weiteren als ”Bypassquerschnitt” bezeichnet). Der Bypassquerschnitt bezieht sich hierbei insbesondere auf einen Strömungsquerschnitt, der zumindest annähernd an einer maximalen Abmessung des Schließkörpers senkrecht zur axialen Führungsrichtung desselben angeordnet ist. Im Sinne vorliegender Erfindung kann sich der Ausdruck ”Strömungsquerschnitt” auf einen geometrischen (freien) Strömungsquerschnitt beziehen, wobei der geometrische Strömungsquerschnitt einer dem strömenden Druckmittel zur Verfügung stehenden, senkrecht zur Strömungsrichtung gerichteten Querschnittsfläche entspricht. Der Ausdruck ”Strömungsquerschnitt” kann sich auch auf einen effektiven Strömungsquerschnitt beziehen, wobei der effektive Strömungsquerschnitt einer von dem strömenden Druckmittel genutzten, senkrecht zur Strömungsrichtung gerichteten Querschnittsfläche entspricht. Infolge Ablösung und/oder Einschnürung des strömenden Druckmittels kann es zu einer Kontraktion der Strömung kommen, so dass der effektive Strömungsquerschnitt in der Regel kleiner als der geometrische Strömungsquerschnitt ist.

According to a first aspect of the invention, the check valve according to the invention is essentially characterized by the following features A) to C):

A) A flow area at an inlet opening (hereinafter referred to as "inlet area") of the check valve is at least approximately equal to a flow area at an outlet opening (hereinafter referred to as "outlet area") of the check valve.
B) In the second end position (ie, at maximum opening stroke) of the closing body, the inlet cross section and the outlet cross section are each larger than a flow cross section at the valve seat (hereinafter referred to as "valve seat cross section").
C) In the second end position of the closing body (that is, at maximum opening stroke) is the valve Seating cross section larger than a minimum flow cross section of a flow around the closing body flow (hereinafter referred to as "bypass cross section"). The bypass cross-section here refers in particular to a flow cross-section which is arranged at least approximately at a maximum dimension of the closing body perpendicular to the axial guide direction thereof. In the context of the present invention, the expression "flow cross-section" can refer to a geometric (free) flow cross-section, wherein the geometric flow cross section corresponds to a cross-sectional area available to the flowing pressure medium and oriented perpendicular to the flow direction. The expression "flow cross-section" can also refer to an effective flow cross-section, wherein the effective flow cross-section corresponds to a cross-sectional area used by the flowing pressure medium and oriented perpendicular to the flow direction. As a result of detachment and / or constriction of the flowing pressure medium, a contraction of the flow may occur, so that the effective flow cross section is generally smaller than the geometric flow cross section.

Der Einlassquerschnitt bezieht sich somit auf eine Querschnittsfläche, die senkrecht zur Strömungsrichtung von durch die Einlassöffnung strömendem Druckmittel dem strömenden Druckmittel in der Einlassöffnung zur Verfügung steht (geometrischer Strömungsquerschnitt) bzw. tatsächlich genutzt wird (effektiver Strömungsquerschnitt).Of the Inlet cross section thus refers to a cross-sectional area, perpendicular to the flow direction of the inlet opening flowing pressure fluid to the flowing pressure medium is available in the inlet opening (geometric Flow cross-section) or actually used becomes (effective flow cross-section).

In entsprechender Weise bezieht sich der Auslassquerschnitt auf eine Querschnittsfläche, die senkrecht zur Strömungsrichtung von durch die Auslassöff nung strömendem Druckmittel dem strömenden Druckmittel in der Auslassöffnung zur Verfügung steht (geometrischer Strömungsquerschnitt) bzw. von diesem genutzt wird (effektiver Strömungsquerschnitt).In Similarly, the outlet cross-section refers to a Cross-sectional area perpendicular to the flow direction of pressure flowing through the Auslassöff pressure medium the flowing pressure medium in the outlet opening is available (geometric flow cross-section) or is used by this (effective flow cross-section).

Der Ventilsitzquerschnitt bezieht sich demnach auf eine Querschnittsfläche, die senkrecht zur Strömungsrichtung von den Ventilsitz passierendem Druckmittel dem strömenden Druckmittel am Ort des Ventilsitzes zur Verfügung steht (geometrischer Strömungsquerschnitt) bzw. von diesem genutzt wird (effektiver Strömungsquerschnitt).Of the Valve seat cross-section accordingly refers to a cross-sectional area, perpendicular to the flow direction of the valve seat passing pressure medium the flowing pressure medium on Place of the valve seat is available (geometric Flow cross-section) or is used by this (more effective Flow cross-section).

Der minimale Bypassquerschnitt bezieht sich demnach auf eine Querschnittsfläche, die senkrecht zur Strömungsrichtung von den Schließkörper umströmenden Druckmittel dem strömenden Druckmittel am Ort der (in Bezug auf eine senkrecht zur Strömungsrichtung bemessene Richtung) größten Ausdehnung des Schließkörpers zur Verfügung steht (geometrischer Strömungsquerschnitt) bzw. von diesem genutzt wird (effektiver Strömungsquerschnitt). Der minimale Bypassquerschnitt ist hierbei auf den gewünschten Durchfluss an Druckmittel durch das Rückschlagventil auszulegen.Of the minimal bypass cross-section accordingly refers to a cross-sectional area, perpendicular to the flow direction of the closing body flow around pressure medium to the flowing pressure medium at the location of (in relation to a direction perpendicular to the flow direction dimensioned direction) greatest extent of the closing body is available (geometric flow cross-section) or is used by this (effective flow cross-section). Of the minimal bypass cross-section is on the desired Flow rate of pressure fluid through the check valve designed.

Durch die Kombination der obigen Merkmale A) bis C) werden die verschiedenen wirksamen Strömungsquerschnitte des Rückschlagventils in vorteilhafter Weise aufeinander abgestimmt, wodurch günstige strömungstechnische Eigenschaften des Rückschlagventils realisiert werden, die ein schnelles Öffnen und Schließen des Rückschlagventils bei einem lediglich geringen Druckverlust ermöglichen.By the combination of the above features A) to C) will be the various effective flow cross sections of the check valve matched in an advantageous manner to one another, whereby favorable Fluidic properties of the check valve be realized, a fast opening and closing the check valve with only a slight pressure loss enable.

So kann durch die zumindest annähernde Gleichheit von Einlass- und Auslassquerschnitt (Merkmal A) eine ideale strömungstechnische Auslegung des Rückschlagventils erreicht werden, indem in das Rückschlagventil einströmendes Druckmittel ohne die Erzeugung unnötigen Rückstaus von dem Rückschlagventil abströmen kann. Zudem ist das Rückschlagventil symmetrisch bezüglich beider Strömungsrichtungen zum Schalten des Rückschlagventils, so dass das Rückschlagventil vergleichbar schnell geöffnet und geschlossen werden kann.So can be achieved by the at least approximate equality of intake and outlet section (feature A) an ideal fluidic Design of the check valve can be achieved by in the check valve inflowing pressure medium without the generation of unnecessary backflow from the check valve can flow out. In addition, the check valve symmetrical with respect to both directions of flow for switching the check valve so that the check valve can be opened and closed comparatively quickly.

Indem der Ventilsitzquerschnitt kleiner als der Einlass- bzw. Auslassquerschnitt ist (Merkmal B), kann eine Vergrößerung der auf den Schließkörper effektiv wirkenden Kraft erreicht werden, so dass das Rückschlagventil schnell öffnet bzw. schließt. Zudem wird durch diese Maßnahme ein Druckmittelstau an der Einlass- bzw. Auslassöffnung verhindert, so dass die Schalteigenschaften des Rückschlagventils durch die Strömungsquerschnitte innerhalb des Rükschlagventils (zwischen Einlass- und Auslassöffnung) vorgebbar sind. Indem der minimale Bypassquerschnitt als kleinster Strömungsquerschnitt des Rückschlagventils gewählt wird (Merkmal C), kann erreicht werden, dass ein größter Druckabfall an der maximalen Abmessung des Schließkörpers senkrecht zur axialen Führungsrichtung bei maximalem Öffnungshub auftritt, so dass der Schließkörper in dieser Stellung mit einer höchsten Kraft zum Öffnen bzw. Schließen des Rückschlagventils beaufschlagt wird. Dies bewirkt eine weitere Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit des Rückschlagventils.By doing the valve seat cross section smaller than the inlet or outlet cross section is (characteristic B), can increase the on reaches the closing body effectively acting force so that the check valve opens quickly or closes. In addition, by this measure a pressure medium accumulation at the inlet or outlet opening prevented, so that the switching characteristics of the check valve by the flow cross sections within the backflush valve (between inlet and outlet opening) can be specified. By the minimum bypass cross section as the smallest flow cross section the check valve is selected (characteristic C), can be achieved that a maximum pressure drop at the maximum dimension of the closing body perpendicular to the axial guide direction with maximum opening stroke occurs, so that the closing body in this Position with a maximum force to open or Closing the check valve is applied. This causes a further increase in the switching speed the check valve.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Rückschlagventil in wesentlicher Weise dadurch aus, dass an eine Einlassöffnung des Ventilgehäuses ein sich zur Einlassöffnung hin verjüngender, beispielsweise zumindest annähernd konusförmiger, Einlasstrichter angeformt ist. Durch diese Maßnahme kann in vorteilhafter Weise eine zumindest annähernd ablösefreie, rückströmungsfreie und einschnürungsarme Druckmittelströmung der Einlassöffnung zu- bzw. von dieser abgeführt werden, um hierdurch das Schaltverhalten des Rückschlagventils durch einen verringerten Druckverlust im Bereich der Einlassöffnung weiter zu verbessern.According to a second aspect of the invention, a non-return valve according to the invention is essentially characterized in that an inlet funnel, which tapers towards the inlet opening, for example at least approximately cone-shaped, is integrally formed on an inlet opening of the valve housing. By this measure, an at least approximately free transfer, backflow-free and constricting pressure medium flow of the inlet opening to be supplied to or removed from this in an advantageous manner, thereby switching the Behavior of the check valve by a reduced pressure drop in the region of the inlet opening to improve.

Ein Rückschlagventil gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann optional die Merkmale eines Rückschlagventils gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweisen, wodurch in besonders vorteilhafter Weise durch das Zusammenwirken der jeweiligen Maßnahmen ein Druckverlust weiter reduziert werden kann, um auf diese Weise ein besonders schnelles Schalten des Rückschlagventils zu realisieren.One Check valve according to the second aspect The invention may optionally have the features of a check valve according to the first aspect of the invention, whereby in a particularly advantageous manner by the interaction the respective measures a pressure loss can be further reduced can, in this way, a particularly fast switching of the check valve to realize.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückschlagventils gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist an eine Auslassöffnung des Ventilgehäuses ein sich zur Auslassöffnung hin verjüngender, beispielsweise zumindest annähernd konusförmiger Auslasstrichter angeformt, wodurch eine zumindest annähernd ablösefreie, rückströmungsfreie und einschnürungsarme Strömung von der Auslassöffnung ab- bzw. dieser zugeführt werden kann, um hierdurch das Schaltverhalten des Rückschlagventils durch einen verringerten dissipativen Druckverlust im Bereich der Auslassöffnung noch weiter zu verbessern.at a particularly advantageous embodiment of the invention Check valve according to the second aspect the invention is connected to an outlet opening of the valve housing a tapering towards the outlet opening, for example, at least approximately cone-shaped Discharge funnel formed, whereby at least approximately Free transfer, backflow-free and low-constriction flow from the outlet opening or this supplied can be to thereby the switching behavior of the check valve by a reduced dissipative pressure loss in the range of Outlet opening to improve even further.

Bei einer in konstruktiver Hinsicht vorteilhaften Ausgestaltung des Rückschlagventils gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst das Ventilgehäuse einen hülsenförmigen Gehäuseabschnitt, der auf Seite der Einlassöffnung mit einem nach radial innen gerichteten ersten Bord versehen ist, an den sich ein die Einlassöffnung formender hohlzylindrischer erster Stutzen anschließt, wobei der Einlasstrichter an den ersten Stutzen angeformt ist.at a structurally advantageous embodiment of the Check valve according to the second aspect the invention, the valve housing comprises a sleeve-shaped Housing section, the side of the inlet opening is provided with a radially inwardly directed first board, to which a hollow cylindrical opening forming the inlet opening first nozzle connects, with the inlet funnel on the first neck is formed.

Bei einer weiteren, in konstruktiver Hinsicht vorteilhaften Ausgestaltung des Rückschlagventils gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst das Ventilgehäuse einen hülsenförmigen Gehäuseabschnitt, der auf Seite der Auslassöffnung mit einem nach radial innen gerichteten, zweiten Bord versehen ist, an den sich ein die Auslassöffnung begrenzender hohlzylindrischer zweiter Stutzen anschließt, wobei der Auslasstrichter an den zweiten Stutzen angeformt ist.at another, structurally advantageous embodiment the check valve according to the second Aspect of the invention, the valve housing comprises a sleeve-shaped Housing section, on the side of the outlet opening is provided with a radially inwardly directed, second board, to which a hollow cylinder defining the outlet opening second nozzle connects, with the outlet funnel on the second neck is formed.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückschlagventils gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung ist im Ventilgehäuse ein beispielsweise aus Kunststoff gefertigter Einsatz zur Auflagerung eines Federelements, beispielsweise eine Schraubendruckfeder, und zur Führung des gegen das Federelement bewegbar angeordneten Schließkörpers, beispielsweise eine Kugel, aufgenommen. Durch diese Maßnahme können die obigen Merkmale A) bis C) des Rückschlagventils in besonders einfacher Weise technisch realisiert werden, wobei ein aus Kunststoff bestehender Einsatz beispielsweise im Spritzgussverfahren herstellbar ist.at a further advantageous embodiment of the invention Check valve according to the first and / or second aspect of the invention is in the valve body, for example, from Plastic-made insert for supporting a spring element, for example, a helical compression spring, and for guidance of the closing element movably arranged against the spring element, for example, a ball, added. By this measure can the above features A) to C) of the check valve be realized in a particularly simple manner technically, wherein an existing plastic insert, for example by injection molding can be produced.

Gemäß einer Ausgestaltung obiger Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückschlagventils kann es in konstruktiver Hinsicht vorteilhaft sein, wenn der Einsatz mit einem in Hülsenform konturierten (sich der Innenmantelfläche einer Hülse anschmiegenden) Abschnitt versehen ist, der mit einer Mehrzahl über den Umfang verteilt angeordneter, nach radial innen vorspringenden, axial gerichteter Stege zur Führung des Schließkörpers versehen ist, wobei sich zwischen umfangsseitig einander benachbarten Stegen jeweils eine axiale Durchbrechung befindet. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann es in konstruktiver Hinsicht gleichermaßen vorteilhaft sein, wenn der Einsatz mit einem in Hülsenform konturierten Abschnitt versehen ist, der eine Mehrzahl über den Umfang verteilt angeordneter, nach radial innen vorspringenden, axial gerichteter Stege zur Führung des Schließkörpers aufweist, wobei zwischen umfangseitig einander benachbarten Stegen jeweils eine axiale Vertiefung ausgebildet ist.According to one Embodiment of the above embodiment of the invention Check valve may be advantageous in terms of design when the insert is contoured with a sleeve shape (conforming to the inner surface of a sleeve) Section is provided, which is a plurality of the Circumferentially distributed, radially inwardly projecting, axially directed webs for guiding the closing body is provided, wherein between circumferentially adjacent Webs each having an axial opening is located. According to one alternative embodiment may be equally constructive be advantageous when using with a sleeve shape contoured portion is provided, a plurality over distributed circumferentially, radially inwardly projecting, axially directed webs for guiding the closing body having, between peripherally adjacent webs respectively an axial recess is formed.

Hierbei kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn der Einsatz mit einer Mehrzahl in radialer Richtung sich erstreckender Arme versehen ist, die an ihren einen Enden in einem zentrischen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind und an ihren anderen Enden jeweils mit dem in Hülsenform konturierten Abschnitt, vorzugsweise mit den axialen Stegen, verbunden sind, wobei in Umfangsrichtung einander benachbarte Arme jeweils zumindest annähernd kreissektorförmige Ausnehmungen begrenzen.in this connection It may also be advantageous if the use of a plurality is provided in the radial direction extending arms, the their one ends in a central connecting section with each other are connected and at their other ends in each case with the sleeve shape contoured portion, preferably connected to the axial webs are, wherein circumferentially adjacent arms each at least approximately circular sector-shaped recesses limit.

In obigem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn sich die Arme in radialer Richtung verbreitern, das heißt, in radialer Richtung eine zunehmende (in Umfangsrichtung bemessene) Breite aufweisen. Durch diese Maßnahme kann in vorteilhafter Weise eine Erhöhung des Staudrucks am Schließkörper erreicht werden, um hierdurch ein schnelleres Öffnen bzw. Schließen des Schließkörpers zu bewirken.In the above case, it is particularly advantageous when the arms in Broaden radial direction, that is, in the radial direction have an increasing (measured in the circumferential direction) width. By This measure can advantageously increase the dynamic pressure can be achieved at the closing body, to thereby a faster opening or closing to effect the closing body.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückschlagventils ist ein Strömungspfad, der vom Einlasstrichter zum Ventilsitz reicht, im Wesentlichen absatz- bzw. versatzfrei ausgebildet, wodurch ein Druckverlust am Rückschlagventil noch weiter vermindert werden kann.at a further advantageous embodiment of the invention Check valve is a flow path from the Inlet funnel to the valve seat is sufficient, essentially free of heels or offset formed, causing a pressure drop at the check valve can be further reduced.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rückschlagventils ist ein Strömungspfad, der vom Einlasstrichter zum Ventilsitz reicht, mit verrundeten Kanten ausgebildet, wodurch ein Druckverlust am Rückschlagventil noch weiter vermindert werden kann.at a further advantageous embodiment of the invention Check valve is a flow path from the Inlet funnel to the valve seat is sufficient, with rounded edges, causing a pressure drop at the check valve even further can be reduced.

Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf eine Brennkraftmaschine, die mit wenigstens einem wie oben beschriebenen Rückschlagventil ausgerüstet ist.The Invention further extends to an internal combustion engine, those with at least one check valve as described above equipped.

Des Weiteren erstreckt sich die Erfindung auf die Verwendung wenigstens eines wie oben beschriebenen Rückschlagventils in einem Druckmittelpfad zum Zuführen von Druckmittel zu einem hydraulischen Nockenwellenversteller.Of Furthermore, the invention extends to the use of at least a check valve as described above in a Pressure medium path for supplying pressure medium to a hydraulic Phaser.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird. Gleiche bzw. gleich wirkende Elemente sind in den Zeichnungen mit denselben Bezugszahlen bezeichnet. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to an embodiment with reference to the accompanying drawings is taken. Same or equivalent elements are in the Drawings with the same reference numbers. Show it:

1 in einer Axialschnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rückschlagventils; 1 in an axial sectional view of an embodiment of the check valve according to the invention;

2 eine stirnseitige Ansicht des Rückschlagventils von 1; 2 an end view of the check valve of 1 ;

3 eine schematische Schnittdarstellung eines gattungsgemäßen Rückschlagventils zur Veranschaulichung verschiedener Strömungsquerschnitte. 3 a schematic sectional view of a generic check valve to illustrate different flow cross sections.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of drawings

Sei zunächst 3 betrachtet, worin eine schematische Axialschnittdarstellung von Komponenten eines gattungsgemäßen Rückschlagventils zur Veranschaulichung der verschiedenen, im Rückschlagventil wirksamen Strömungsquerschnitte gezeigt ist. Demnach umfasst das insgesamt mit der Bezugszahl 100 bezeichnete Rückschlagventil ein Ventilgehäuse 101, in dem eine als Schließkörper zum Öffnen und Schließen des Rückschlagventils dienende Kugel 102 gegen die Federkraft einer Schraubendruckfeder axial verschiebbar geführt ist. Die Schraubendruckfeder sowie die Führungseinrichtung zur Führung der Kugel 102 sind in 3 nicht dargestellt.Be first 3 which shows a schematic axial section of components of a generic non-return valve for illustrating the various, effective in the check valve flow cross-sections. Accordingly, this includes the whole with the reference number 100 designated check valve, a valve housing 101 , in which serving as a closing body for opening and closing the check valve ball 102 is guided axially displaceable against the spring force of a helical compression spring. The helical compression spring and the guide device for guiding the ball 102 are in 3 not shown.

Das Ventilgehäuse 101 setzt sich aus einem die Kugel 102 führenden Hülsenabschnitt 106, einem an den Hülsenabschnitt 106 auf einer Seite angeformten, ersten Konusabschnitt 107, einem an den Hülsenabschnitt 106 auf der anderen Seite angeformten, zweiten Konusabschnitt 108, sowie einem an den ersten Konusabschnitt 107 angeformten, hohlzylindrischen, ersten Stutzen 104 und einem an den zweiten Konusabschnitt 108 angeformten, hohlzylindrischen, zweiten Stutzen 105 zusammen. Der erste Konusabschnitt 107 bildet einen Ventilsitz 103, gegen den die Kugel 102 durch die Schraubendruckfeder angefedert wird. In 3 wird durch den ersten Stutzen 104 eine nicht näher bezeichnete Einlassöffnung, durch den zweiten Stutzen 105 eine nicht näher bezeichnete Auslassöffnung geformt. Die Kugel 102 ist in 3 in ihrem maximalen Öffnungshub dargestellt.The valve housing 101 sits down from a the ball 102 leading sleeve section 106 , one on the sleeve section 106 molded on one side, first cone section 107 , one on the sleeve section 106 on the other side molded, second cone section 108 , as well as one to the first cone section 107 molded, hollow cylindrical, first nozzle 104 and one to the second cone section 108 molded, hollow cylindrical, second nozzle 105 together. The first cone section 107 forms a valve seat 103 against which the ball 102 is spring-loaded by the helical compression spring. In 3 gets through the first neck 104 an unspecified inlet opening, through the second nozzle 105 formed an unspecified outlet opening. The ball 102 is in 3 shown in their maximum opening stroke.

In 3 ist mit ”a” ein Einlassquerschnitt, das heißt eine für das Durchströmen von Druckmittel verfügbare, senkrecht zur Strömungsrichtung in der Einlassöffnung gerichtete, scheibenförmige Querschnittsfläche der Einlassöffnung bezeichnet. Mit ”d” ist ein Auslassquerschnitt, das heißt eine für das Durchströmen von Druckmittel verfügbare, senkrecht zur Strömungsrichtung in der Auslassöffnung gerichtete, scheibenförmige Querschnittsfläche der Auslassöffnung bezeichnet. Durch die Auslass- bzw. Einlassöffnung strömendes Druckmittel strömt parallel zur strichpunktiert eingezeichneten Symmetrieachse des Rückschlagventils 100.In 3 "a" denotes an inlet cross-section, that is, a disc-shaped cross-sectional area of the inlet opening, which is available for the passage of pressure medium and directed perpendicular to the flow direction in the inlet opening. "D" denotes an outlet cross-section, that is to say a disk-shaped cross-sectional area of the outlet opening which is available for the passage of pressure medium and directed perpendicular to the flow direction in the outlet opening. Pressure medium flowing through the outlet or inlet opening flows parallel to the dash-dotted symmetry axis of the check valve 100 ,

Mit ”b” ist ein Ventilsitzquerschnitt, das heißt eine für die Strömung von Druckmittel verfügbare, senkrecht zur Strömungsrichtung am Ventilsitz 103 gerichtete, zumindest annähernd kegelförmige Querschnittsfläche zwischen Ventilsitz 103 und Kugel 102 bezeichnet. Bei maximalem Öffnungshub der Kugel 102 wird der Ventilquerschnitt maximal, bei geschlossenem Ventil zu Null.With "b" is a valve seat cross-section, that is one available for the flow of pressure medium, perpendicular to the flow direction at the valve seat 103 directed, at least approximately conical cross-sectional area between the valve seat 103 and ball 102 designated. At maximum opening stroke of the ball 102 the maximum valve cross-section becomes zero, with the valve closed, it becomes zero.

Mit ”c” ist ein Bypassquerschnitt, das heißt eine für das Umströmen der Kugel 102 verfügbare, senkrecht zur Strömungsrichtung des die Kugel 102 umströmenden Druckmittels gerichtete, ringförmige Querschnittsfläche zwischen dem Hülsenabschnitt 106 des Ventilgehäuses 101 und der Kugel 102 bezeichnet. Der Bypassquerschnitt variiert in Strömungsrichtung des Druckmittels, wobei er im gezeigten Beispiel bei dem kürzesten senkrechten Abstand zwischen Hülsenabschnitt 106 und Kugel 102 minimal ist. Der Bypassquerschnitt kann allgemein als ein von der Kugel 102 begrenzter Strömungsquerschnitt zwischen dem Ventilsitzquerschnitt und dem Auslassquerschnitt im Bereich der maximalen Abmessung der Kugel 102 senkrecht zu deren axialen Verschiebungsrichtung aufgefasst werden.With "c" is a bypass cross-section, that is one for the circulation of the ball 102 available, perpendicular to the flow direction of the ball 102 directed around the flowing pressure medium, annular cross-sectional area between the sleeve portion 106 of the valve housing 101 and the ball 102 designated. The bypass cross section varies in the flow direction of the pressure medium, in the example shown at the shortest vertical distance between the sleeve section 106 and ball 102 is minimal. The bypass cross section may generally be considered one of the ball 102 limited flow cross section between the valve seat cross section and the outlet cross section in the area of the maximum dimension of the ball 102 be understood perpendicular to the axial displacement direction.

Seien nun 1 und 2 betrachtet, worin ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rückschlagventils gemäß dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung veranschaulicht ist. Demnach umfasst das insgesamt mit der Bezugszahl 1 bezeichnete Rückschlagventil ein Ventilgehäuse 2, das einen in Art eines Dreibeins ausgebildeten, käfigartigen Einsatz 3 zur Führung einer als Schließkörper zum Öffnen und Schließen des Rückschlagventils 1 dienenden Kugel 4 aufnimmt. Hierzu umfasst das Ventilgehäuse 2 einen Hülsenabschnitt 5, an den sich auf beiden Seiten jeweils radial nach innen erstreckende Radialborde 6, 7 anschließen. Der Einsatz 3 schmiegt sich hierbei mit seiner Außenfläche 10 einer Innenmantelfläche 9 des Ventilgehäuses 2, so dass der Einsatz 3 in seiner Lage fixiert ist.Be now 1 and 2 considered, wherein an embodiment of the check valve according to the invention according to the first and second aspect of the invention is illustrated. Accordingly, this includes the whole with the reference number 1 designated check valve, a valve housing 2 , which is a cage-like insert designed in the manner of a tripod 3 for guiding a closing body to open and close the check valve 1 serving ball 4 receives. For this purpose, the valve housing includes 2 a sleeve section 5 , to each of which radially inwardly on both sides erstre clogging radial shelves 6 . 7 connect. The use 3 nestles here with its outer surface 10 an inner circumferential surface 9 of the valve housing 2 so the use 3 is fixed in its position.

Das Ventilgehäuse 2 umfasst weiterhin einen an den ersten Radialbord 6 einstückig angeformten, hohlzylindrischen Stutzen 8, der eine Einlassöffnung 22 für das Rückschlagventil 1 ausbildet. Im Übergangsbereich zwischen dem ersten Radialbord 6 und dem Stutzen 8 ist die Innenmantelfläche 9 des Ventilgehäuses 2 als ringförmiger Konus (oder alternativ Kante) ausgebildet, wodurch ein Ventilsitz 11 geformt wird, an den die Kugel 4 über eine vorgespannte Schraubendruckfeder 12 angefedert wird. Die Schraubendruckfeder 12 stützt sich unter Vorspannung an der Kugel 4 und an einem vom Einsatz 3 geformten, zur Einlassöffnung 22 axial vorspringenden Auflager 13 ab. Durch das topfartige Auflager 13 wird die Schraubendruckfeder 12 in ihrer Lage zentriert und in einer achsparallelen Stellung gehalten.The valve housing 2 further includes one to the first radial board 6 integrally molded, hollow cylindrical neck 8th that has an inlet opening 22 for the check valve 1 formed. In the transition area between the first radial board 6 and the neck 8th is the inner lateral surface 9 of the valve housing 2 formed as an annular cone (or alternatively edge), whereby a valve seat 11 is shaped, to which the ball 4 via a preloaded helical compression spring 12 is sprung. The helical compression spring 12 supports under prestress on the ball 4 and at one of the insert 3 shaped, to the inlet opening 22 axially projecting support 13 from. Through the cup-like support 13 becomes the helical compression spring 12 centered in their position and held in an axis-parallel position.

Die Kugel 4 kann aus ihrer ersten Endlage, bei der sie dem Ventilsitz 11 dichtend anliegt, gegen die Federkraft der Schraubendruckfeder 12 bewegt werden, bis sie eine zweite Endlage erreicht, bei der das Ventil voll geöffnet ist (maximaler Öffnungshub). Bei ihrer Bewegung zwischen der ersten und zweiten Endlage wird die Kugel 4 vom Einsatz 3 achsparallel geführt. Zur Axialführung der Kugel 4 ist der Einsatz 3 in einem sich dem Hülsenabschnitt 5 des Ventilgehäuses 2 anschmiegenden Abschnitt 32 mit drei, über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Stegen 14 versehen, die jeweils nach radial innen vorspringen und in axialer Richtung verlaufen, wobei umfangsseitig einander benachbarte Stege 14 jeweils durch eine axiale Durchbrechung 15 voneinander getrennt sind. Über ihre Außenfläche 10 liegen die Stege 14 der Innenmantelfläche 9 des Ventilgehäuses 2 an.The ball 4 can from their first end position, when they are the valve seat 11 sealingly abuts against the spring force of the helical compression spring 12 be moved until it reaches a second end position, in which the valve is fully open (maximum opening stroke). During its movement between the first and second end position, the ball 4 from use 3 guided parallel to the axis. For axial guidance of the ball 4 is the use 3 in a sleeve section 5 of the valve housing 2 clinging section 32 with three, evenly distributed over the circumference arranged webs 14 each projecting radially inward and extend in the axial direction, wherein peripherally adjacent webs 14 each through an axial opening 15 are separated from each other. About her outer surface 10 lie the bridges 14 the inner circumferential surface 9 of the valve housing 2 at.

Die drei Stege 14 sind jeweils mit kugelschalenförmigen Aufnahmen 16 versehen, die gemeinsam einen Kugelsitz für die Kugel 4 in deren zweiten Endlage (maximaler Öffnungshub) formen. Eine im Kugelsitz aufgenommene Kugel 4 ist in 1 durch die strichdoppelpunktiert dargestellte Linie angedeutet.The three bridges 14 are each with spherical shell-shaped shots 16 provided together a ball seat for the ball 4 in their second end position (maximum opening stroke) form. A bullet seated in the ball seat 4 is in 1 indicated by the dash-dotted line shown.

Auf der der Einlassöffnung 22 zugewandten Seite stützen sich die drei Stege 14 jeweils an einem Ringabschnitt 17 des Einsatzes 3 ab, welcher sich der Innenmantelfläche 9 im Bereich des Übergangs vom Hülsenabschnitt 5 in den ersten Radialbord 6 anschmiegt. Auf der der Einlassöffnung abgewandten Seite gehen die axialen Stege 14 jeweils in radiale Richtung sich erstreckende Arme 18 über, die an ihren Enden im Auflager 13 miteinander verbunden sind. Die radialen Arme 18 sind somit in einem zentrischen Verbindungsabschnitt in Art einer geschlossenen Nabe miteinander verbunden.On the inlet opening 22 facing side, the three webs are based 14 each at a ring section 17 of the insert 3 from, which is the inner circumferential surface 9 in the area of the transition from the sleeve section 5 in the first radial board 6 snugly. On the side facing away from the inlet opening go the axial webs 14 each extending in the radial direction arms 18 over, at their ends in the support 13 connected to each other. The radial arms 18 are thus interconnected in a centric connecting portion in the manner of a closed hub.

Die Arme 18 verbreitern sich jeweils in radialer Richtung, so dass für jeden Arm 18 eine in Umfangsrichtung bemessene Breite in einem größeren radialen Abstand von Auflager 13 größer ist als in einem kleineren radialen Abstand vom Auflager 13. In Umfangseinrichtung einander benachbarte Arme 18 begrenzen mit den einander zugewandten Armrändern 19 jeweils eine zumindest annähernd kreissektorförmige Ausnehmung 21, die zusätzlich in Umfangsrichtung von einem Bordrand 20 des zweiten Radialbords 7 begrenzt werden. Die drei Ausnehmungen 21 formen gemeinsam eine Auslassöffnung 23 des Rückschlagventils 1.The poor 18 widen each in the radial direction, so that for each arm 18 a circumferentially dimensioned width at a greater radial distance from supports 13 is greater than at a smaller radial distance from the support 13 , In peripheral device adjacent arms 18 limit with the armrests facing each other 19 in each case an at least approximately circular sector-shaped recess 21 , which additionally in the circumferential direction of a Bordrand 20 of the second radial board 7 be limited. The three recesses 21 together form an outlet opening 23 the check valve 1 ,

Das Rückschlagventil 1 umfasst weiterhin einen auf den Stutzen 8 aufgesetzten Einlasstrichter 24. Der Einlasstrichter 24 weist einen mit einem zumindest annähernd konusförmigen Hohlraum versehenen Konusabschnitt 25 auf, an den sich in axialer Richtung ein mit einem hohlzylindrischen Hohlraum versehener Rohrabschnitt 26 anschließt. Auf der Stirnseite des Rohrabschnitts 26 ist eine erste Ringstufe 29 ausgebildet, welche den Stutzen 8 bündig aufnimmt, so dass eine Trichterfläche 27 des Einlasstrichters 24 fluchtend (bündig) in die vom Stutzen 8 gebildete Einlassöffnung 22 übergeht. Ein als Stoßkante dienender, am ersten Radialbord 6 angeformter axialer Ringbund 30 ist in einer an der Stirnseite des Rohrabschnitts geformten, zur ersten Ringstufe konzentrischen, zweiten Ringstufe aufgenommen. In dem Einlasstrichter 24 geht der Konusabschnitt 25 an einer gerundeten Kante 28 in den Rohrabschnitt 26 über, so dass die Trichterfläche 27 innerhalb des Einlasstrichters 24 keinen Absatz bzw. Versatz aufweist.The check valve 1 further includes one on the neck 8th attached inlet funnel 24 , The inlet funnel 24 has a cone section provided with an at least approximately conical cavity 25 on, in the axial direction of a provided with a hollow cylindrical cavity pipe section 26 followed. On the front side of the pipe section 26 is a first ring step 29 formed, which the neck 8th flush absorbs, leaving a funnel surface 27 of the inlet funnel 24 aligned (flush) in the neck 8th formed inlet opening 22 passes. A serving as a butt edge, on the first radial board 6 molded axial annular collar 30 is received in a formed on the front side of the pipe section, concentric with the first ring stage, second ring stage. In the inlet funnel 24 goes the cone section 25 on a rounded edge 28 in the pipe section 26 over, leaving the funnel area 27 inside the inlet funnel 24 has no paragraph or offset.

Strömt nun Druckmittel, beispielsweise Öl des Schmierkreislaufes einer Brennkraftmaschine, über den Einlasstrichter 24 in die Einlassöffnung 22 des Rück schlagventils 1, hebt die Kugel 4 vom Ventilsitz 11 ab, falls die durch das strömende Druckmittel auf die Kugel 4 ausgeübte Kraft die Federkraft der Schraubendruckfeder 12 überdruckt. Bei ausreichender Kraft wird die Kugel 4 in den durch die kugelschalenförmigen Aufnahmen 16 geformten Kugelsitz gedruckt, wodurch der maximale Öffnungshub des Rückschlagventils 1 definiert ist. Wenn die Kugel 4 den Ventilsitz 11 freigibt, kann Druckmittel nach Passieren des Ventilsitzes 11, die Kugel 4 in den axialen Durchbrechungen 15 des Einsatzes 3 umströmen und durch die gemeinsam von den Ausnehmungen 21 und dem Bordrand 20 des zweiten Radialbords 7 geformte Auslassöffnung das Ruckschlagventil 1 verlassen. Reicht der Druck des anströmenden Druckmittels nicht mehr aus, die Federkraft der Schraubendruckfeder 12 zu überdrücken, wird die Kugel 4 auf den Ventilsitz 11 angefedert.Now flows pressure medium, such as oil in the lubrication circuit of an internal combustion engine, via the inlet funnel 24 in the inlet opening 22 the return valve 1 , lifts the ball 4 from the valve seat 11 if, by the flowing pressure medium on the ball 4 applied force the spring force of the helical compression spring 12 overprinted. With sufficient force the ball will 4 in the through the ball cup-shaped shots 16 molded ball seat, resulting in the maximum opening stroke of the check valve 1 is defined. If the ball 4 the valve seat 11 releases pressure medium after passing the valve seat 11 , the ball 4 in the axial openings 15 of the insert 3 flow around and through the common of the recesses 21 and the curb 20 of the second radial board 7 shaped outlet opening the check valve 1 leave. The pressure of the inflowing pressure medium is no longer sufficient, the spring force of the helical compression spring 12 to overpress, the ball becomes 4 on the valve seat 11 sprung.

In dem Rückschlagventil 1 entspricht ein geometrischer Strömungsquerschnitt an der Einlassöffnung 22 (Einlassquerschnitt) zumindest annähernd einem geometrischen Strömungsquerschnitt an der Auslassöffnung 23. Dies bedeutet konkret, dass eine senkrecht zur achsparallelen Strömungsrichtung gerichtete Querschnittsfläche des Stutzens 8 zumindest annähernd der senkrecht zur achsparallelen Strömungsrichtung gerichteten summierten Querschnittsflächen der Ausnehmungen 21 entspricht.In the check valve 1 corresponds to a ge ometric flow cross-section at the inlet opening 22 (Inlet cross-section) at least approximately a geometric flow cross-section at the outlet opening 23 , In concrete terms, this means that a cross-sectional area of the neck directed perpendicular to the axis-parallel flow direction 8th at least approximately the perpendicular to the axis-parallel flow direction summed cross-sectional areas of the recesses 21 equivalent.

Weiterhin sind in dem Ruckschlagventil 1 bei maximalem Öffnungshub der Kugel 4 der Einlass- bzw. Auslassquerschnitt größer als ein geometrischer Strömungsquerschnitt am Ventilsitz 11 (Ventilsitzquerschnitt). Der Ventilsitzquerschnitt ist einer zwischen der Kugel 4 und dem Ventilsitz 11 aufgespannten (zumindest annähernd kegelförmigen) Querschnittsfläche, die senkrecht zu der den Ventilsitz 11 passierenden Strömung gerichtet ist. Der Ventilsitzquerschnitt kann beispielsweise das ^1/2√ 2-fache des Einlass- bzw. Auslassquerschnitts betragen.Furthermore, in the check valve 1 at maximum opening stroke of the ball 4 the inlet or outlet cross-section larger than a geometric flow cross-section at the valve seat 11 (Valve seat cross-section). The valve seat cross-section is one between the ball 4 and the valve seat 11 spanned (at least approximately conical) cross-sectional area perpendicular to the valve seat 11 directed passing flow. The valve seat cross-section can, for example, the ^{1 / 2√} 2 times the inlet or outlet cross section.

Des Weiteren ist in dem Rückschlagventil 1 bei maximalem Öffnungshub der Kugel 4 der Ventilsitzquerschnitt größer als ein minimaler, durch die Kugel 4 (teilweise) begrenzter geometrischer Strömungsquerschnitt (Bypassquerschnitt). Der minimale Bypassquerschnitt ergibt sich aus einer minimalen zwischen der Kugel 4 und der Innenmantelfläche 9 zwischen den Stegen 14 des Einsatzes 3 aufgespannten Querschnittsfläche (entsprechend einem kürzesten Abstand zwischen Kugel 4 und Innenmantelfläche 9 bzw. einer größten Ausdehnung der Kugel in radialer Richtung), die senkrecht zu der die Kugel 4 passierenden Strömung gerichtet ist. Der Bypassquerschnitt kann beispielsweise das ^1/2-fache des Einlass- bzw. Auslassquerschnitts betragen.Furthermore, in the check valve 1 at maximum opening stroke of the ball 4 the valve seat cross section is larger than a minimum, through the ball 4 (partially) limited geometric flow cross section (bypass cross section). The minimum bypass cross section results from a minimum between the ball 4 and the inner circumferential surface 9 between the bridges 14 of the insert 3 spanned cross-sectional area (corresponding to a shortest distance between ball 4 and inner surface 9 or a maximum extent of the ball in the radial direction), which is perpendicular to the ball 4 directed passing flow. The bypass cross section may be, for example, ^1/2 times the inlet or outlet cross section.

Durch eine solche Gestaltung der verschiedenen wirksamen Strömungsquerschnitte des Rückschlagventils 1 können vorteilhafte strömungstechnische Eigenschaften des Rückschlagventils 1 erzielt werden, die bei einem geringen Druckverlust des strömenden Druckmittels ein schnelles Öffnen und Schließen des Rückschlagventils 1 ermöglichen. Insbesondere kann durch die zumindest annähernde Gleichheit von Einlass- und Auslassquerschnitt ein bezüglich Öffnen und Schließen des Rückschlagventils 1 symmetrisches Schaltverhalten erreicht werden, wobei an der Kugel 4 ein größter Druckabfall für ein schnelles Öffnen und Schließen des Rückschlagventils realisiert ist. Durch die Gestaltung der Ausnehmungen 21 zwischen den radialen Armen 18 kann eine radial möglichst weit außen liegende Auslassöffnung 23 realisiert werden, um einen Druckverlust zu vermindern. In Verbindung mit den in radialer Richtung sich verbreiternden Armen 18 kann zudem in vorteilhafter Weise ein Staudruck zum Abheben der Kugel 4 vom Ventilsitz 11 erhöht werden, um auf diese Weise ein besonders schnelles Öffnen und Schließen des Rückschlagventils 1 zu ermöglichen. Durch die ohne Versatz fluchtend mit der Einlassöffnung 22 ausgebildete Trichterfläche 27 des Einlasstrichters 24 kann eine praktisch ablösefreie, rückströmungsfreie und einschnürungsarme Strömung der Einlassöffnung 22 zu- bzw. von dieser abgeleitet werden. Durch das Zusammenwirken dieser Maßnahmen kann ein in Bezug auf ein schnelles Öffnungs- bzw. Schließverhalten optimiertes Rückschlagventil realisiert werden.By such a design of the different effective flow cross sections of the check valve 1 can advantageous flow characteristics of the check valve 1 be achieved with a low pressure drop of the flowing pressure medium, a fast opening and closing of the check valve 1 enable. In particular, as a result of the at least approximate equality of the inlet and outlet cross sections, an opening and closing of the check valve can be achieved 1 symmetrical switching behavior can be achieved, wherein on the ball 4 a maximum pressure drop for a quick opening and closing of the check valve is realized. By the design of the recesses 21 between the radial arms 18 may be a radially outwardly as possible outlet opening 23 be realized in order to reduce a pressure loss. In conjunction with the radially widening arms 18 can also advantageously a dynamic pressure to lift the ball 4 from the valve seat 11 be increased in this way a particularly fast opening and closing of the check valve 1 to enable. Through the without offset flush with the inlet opening 22 Trained funnel surface 27 of the inlet funnel 24 can be a virtually free transfer, backflow-free and low-constriction flow of the inlet opening 22 to be derived from or from this. Through the interaction of these measures, an optimized with respect to a fast opening and closing behavior check valve can be realized.

Das Rückschlagventil 1 ist insbesondere in einem Druckmittelpfad eines hydraulischen Nockenwellenverstellers einsetzbar, durch den der Nockenwellenversteller mit einer Druckmittelpumpe verbindbar ist, um Druckmittel den Druckkammern des Nockenwellenverstellers zuzuführen. Das Rückschlagventil 1 kann zu diesem Zweck beispielsweise in einen rohrförmigen Druckmittelkanal eingepresst werden. Insbesondere kann das Rückschlagventil 1 zu diesem Zweck in ein Zentral- bzw. Proportionalventil eingesetzt werden. Das Rückschlagventil kann darüber hinaus vorteilhaft in Anwendungen eingesetzt werden, in denen stark pulsierende Strömungen auftreten.The check valve 1 is in particular in a pressure medium path of a hydraulic camshaft adjuster used by the camshaft adjuster is connected to a pressure medium pump to supply pressure fluid to the pressure chambers of the camshaft adjuster. The check valve 1 For this purpose, for example, it can be pressed into a tubular pressure medium channel. In particular, the check valve 1 be used for this purpose in a central or proportional valve. The check valve can also be used advantageously in applications in which strong pulsating flows occur.

In dem erläuterten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rückschlagventils 1 können vielfältige Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden. So kann beispielsweise der Einsatz 3 zwei oder mehr als drei Stege 14 bzw. Arme 18 aufweisen. Ebenso ist denkbar, dass der Einsatz 3 einen innerhalb des Hülsenabschnitts 5 des Ventilgehäuses 2 angeordneten, hülsenförmigen Abschnitt aufweist, der mit einer Mehrzahl über den Umfang verteilt angeordneten, nach radial innen vorspringenden, axial gerichteten Stegen zur Führung des Schließkörpers versehen ist, zwischen denen sich anstelle von Durchbrechungen axiale Vertiefungen befinden. Zudem kann ein Auslasstrichter an der Auslassöffnung 23 angeformt sein, um das Ab- bzw. Zuführen von Druckmittel an der Auslassöffnung in Hinblick auf einen Druckverlust zu verbessern.In the illustrated embodiment of the check valve according to the invention 1 Various modifications and changes can be made. For example, use 3 two or more than three bridges 14 or arms 18 exhibit. It is also conceivable that the use 3 one inside the sleeve section 5 of the valve housing 2 arranged, sleeve-shaped portion which is arranged with a plurality distributed over the circumference, radially inwardly projecting, axially directed webs for guiding the closing body is provided, between which axial recesses are located instead of openings. In addition, an outlet funnel at the outlet opening 23 be formed to improve the supply or supply of pressure medium at the outlet opening in view of a pressure loss.

Das erfindungsgemäße Rückschlagventil ermöglicht bei kompakter Bauweise eine hohe Verstellgeschwindigkeit bzw. Ansprechbarkeit hydraulischer Komponenten, insbesondere eines hydraulischen Nockenwellenverstellers, wobei es hierzu nicht erforderlich ist, auf eine unter dynamischen Gesichtspunkten vorteilhafte Kugelführung zu verzichten. Durch den Einlasstrichter und gegebenenfalls einen Auslasstrichter können diese vorteilhaften Eigenschaften noch weiter verbessert werden.The Check valve according to the invention allows in a compact design, a high adjustment speed or responsiveness hydraulic components, in particular a hydraulic camshaft adjuster, where this is not necessary to a dynamic under Viewpoint advantageous ball guide to dispense. By the inlet funnel and optionally an outlet funnel can These advantageous properties are further improved.

11: Rückschlagventilcheck valve
22: Ventilgehäusevalve housing
33: Einsatzcommitment
44: KugelBullet
55: Hülsenabschnittsleeve section
66: erster Radialbordfirst radial board
77: zweiter Radialbordsecond radial board
88th: StutzenSupport
99: InnenmantelflächeInner surface area
1010: Außenflächeouter surface
1111: Ventilsitzvalve seat
1212: SchraubendruckfederHelical compression spring
1313: AuflagerIn stock
1414: Stegweb
1515: Durchbrechungperforation
1616: Aufnahmeadmission
1717: Ringabschnittring section
1818: Armpoor
1919: ArmrandArmrand
2020: Bordrandboard edge
2121: Ausnehmungrecess
2222: Einlassöffnunginlet port
2323: Auslassöffnungoutlet
2424: Einlasstrichterinlet funnel
2525: Konusabschnittcone section
2626: Rohrabschnittpipe section
2727: Trichterflächefunnel surface
2828: gerundete Kanterounded edge
2929: erste Ringstufefirst annular step
3030: Ringbundcollar
3131: zweite Ringstufesecond annular step
3232: Abschnittsection
100100: Rückschlagventilcheck valve
101101: Ventilgehäusevalve housing
102102: KugelBullet
103103: Ventilsitzvalve seat
104104: erster Stutzenfirst Support
105105: zweiter Stutzensecond Support
106106: Hülsenabschnittsleeve section
107107: erster Konusabschnittfirst cone section
108108: zweiter Konusabschnittsecond cone section

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 19622123 A1 [0004]

Claims

Check valve ( 1 ) for directionally blocking the flow of pressure medium, with a valve seat ( 11 ) for one in a valve housing ( 2 ) guided closing body ( 4 ), which between a first end position in which he the valve seat ( 11 ) is sealingly, and a second end position in which the valve is fully open, is movable, characterized by the following features: - a flow cross-section at an inlet opening ( 22 ) corresponds at least approximately to a flow cross-section at an outlet opening (FIG. 23 ); In the second end position of the closing body ( 4 ) is the flow cross-section at the inlet opening ( 22 ) and at the outlet ( 23 ) each larger than a flow cross-section at the valve seat ( 11 ); In the second end position of the closing body ( 4 ) is the flow cross-section at the valve seat ( 11 ) greater than a minimum through the closing body ( 4 ) limited flow cross-section.

Check valve ( 1 ) for directionally blocking the flow of pressure medium, in particular according to claim 1, with a valve seat ( 11 ) for one in a valve housing ( 2 ) guided closing body ( 4 ), which between a first end position in which he the valve seat ( 11 ) is sealingly seated, and a second end position in which the valve is fully open, is movable, characterized in that an inlet opening ( 22 ) of the valve housing ( 2 ) to the inlet opening ( 22 ) tapering inlet funnel ( 24 ) is formed.

Check valve ( 1 ) according to claim 2, characterized in that to an outlet opening ( 23 ) of the valve housing ( 2 ) to the closing body ( 4 ) is tapered out discharge funnel is formed.

Check valve ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the valve housing ( 2 ) an insert ( 3 ) for supporting a spring element ( 12 ) and for guiding the against the spring element ( 12 ) movably arranged closing body ( 4 ) is recorded.

Check valve ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the insert ( 3 ) with a section contoured in the form of a sleeve ( 32 ) is provided, which has a plurality of circumferentially distributed, axially directed webs ( 14 ) for guiding the closing body ( 4 ), wherein between each other circumferentially adjacent webs each have an axial aperture ( 15 ) is located.

Check valve ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the insert with a sleeve-shaped contoured section ( 32 ) is provided, which is provided a plurality of circumferentially distributed, axially directed webs for guiding the closing body, wherein between circumferentially adjacent webs in each case an axial recess is formed.

Check valve ( 1 ) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the insert ( 3 ) at the outlet opening ( 23 ) having a plurality of radially extending arms ( 18 ), which at one end in a central connecting section ( 13 ) and at its other ends in each case with the section contoured in the form of a sleeve ( 32 ) of the mission ( 3 ) are connected.

Check valve ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the arms ( 18 ) Widen each in the radial direction.

Check valve ( 1 ) according to one of claims 2 to 8, characterized by a valve housing ( 2 ) with a sleeve-shaped housing section ( 5 ), on whose side facing the inlet opening a radially inwardly directed first board ( 6 ) with a hollow-cylindrical first connecting piece formed thereon ( 8th ), wherein the inlet funnel ( 24 ) at the first nozzle ( 8th ) is formed.

Check valve ( 1 ) according to one of claims 3 to 9, characterized by a valve housing ( 2 ) with a sleeve-shaped housing section ( 5 ), at whose outlet opening ( 23 ) facing side, a radially inwardly directed second board ( 7 ) with a hollow cylindrical second connecting piece formed thereon, wherein the outlet funnel is molded onto the second connecting piece.

Check valve ( 1 ) according to one of claims 2 to 10, characterized by an inlet funnel ( 24 ) to the valve seat ( 11 ) reaching non-offset flow path.

Check valve ( 1 ) according to one of claims 2 to 11, characterized by an inlet funnel ( 24 ) to the valve seat ( 11 ), provided with rounded edges flow path.

Check valve ( 1 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that the flow cross sections are geometric and / or effective flow cross sections.

Internal combustion engine with at least one check valve ( 1 ) according to one of claims 1 to 13.

Use of at least one check valve ( 1 ) according to one of claims 1 to 13 in a pressure medium path for supplying pressure medium to a hydraulic camshaft adjuster.