CN104870796A - 用于机动车的阀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的阀装置，包括壳体1，一条位于壳体中的流动通道2，一个设置于流动通道2中的用于关闭流动通道2的阀瓣3，其中阀瓣3占有的区域中有一个穿过阀瓣3并与之固定连接的轴4，所述轴4以可转动的方式支承在壳体1中，和一个布置在流动通道2中的所述阀瓣3在关闭状态时与所述阀瓣保持接触的阀座8。至少有一段相邻于阀座8的流动通道2区段具有比阀座8内径小的横截面。

Description

用于机动车的阀装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的阀装置，包括壳体、位于壳体中的流动通道、设置于流动通道中的用于关闭流动通道的阀瓣和布置在流动通道中的阀座，其中，阀瓣固定在以可转动的方式支承在壳体中的轴上，所述阀座在阀瓣的关闭状态时与所述阀瓣接触。
背景技术
这种形式的阀装置例如可用作节流阀接管和排气再循环阀并且早已公知。通过可转动支承的阀瓣，可以使流动通道完全封闭或者以从中通过最大的质量流量的方式打开。相应地，阀装置在阀瓣区域内根据最大质量流量并因此按照自由流动截面进行设计。关于质量流量的调节存在的最大困难是，在阀瓣只从闭合的状态转过很小的角度的最小质量流量通过时，难以到达有效的调节品质。为此，需要对阀瓣与流动通道间的几何形状和材料配对进行仔细协调。对此已知的是，在流动通道中在阀瓣闭合位置区域设置阀座，所述阀座与对应的阀瓣和可能有的在阀瓣周边设置的密封圈相适配。在此缺点是，对需要不同的最大流量的不同的要求必须要提供带有相应调整阀瓣和阀座的相应不同的阀装置。由于这种精确的调整使得制造不同的阀装置的成本很高。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种阀装置，通过所述阀装置能够以小的开销只通过一个流动通道截面来实现不同的最大质量流量。
该技术问题由此解决，流动通道的至少一个与阀座相邻的区段具有比阀座内径更小的横截面。
流动通道中较小的横截面仅在阀装置中的流动通道的部分长度延伸，这样构造使得最大质量流量的需求不再由可自由通过的阀瓣和阀座的横截面积确定，而是由流动通道来确定。这样也使得流动通道的其它区段构造有另外的，特别是较大的横截面。决定性的优点是，由此能够使用带有相应的阀瓣的较大阀座。因此，无须为每一个新的最大质量流量研发新的阀瓣和对应的阀座，而是可以使用现有的阀瓣和阀座。因为为了校准而调整阀瓣和阀座的成本明显较高，所以使用现有的零件导致显著的简化。相反，将流动通道的区段与新的较小的最大质量流量适应只需要明显较低的成本花费，所以通过根据本发明的阀装置涵盖了非常多的应用情形。可以使用现有的壳体结构，因为调整/适配仅限于流动通道。
在一个有利的设计方案中，流动通道具有较小横截面的区段设置在阀座的下游。流动通道的改变可以成本特别低的产生，因为这种类型的阀装置通常具有金属铸造的壳体，变化的流动通道已经通过调整/改变的型芯在铸造过程中产生。
根据另一设计方案可以由此避免用于制造阀壳体的改变的铸造过程，即，具有较小横截面的流动通道由在流动通道中与阀座相邻布置的插入件构成，其中，所述插入件具有比阀座内径更小的横截面。这种设计方案的优点是，不仅阀座和阀瓣，还有壳体都不再适用于一种应用情况，而是对所有新的应用情况都可使用。因为仅通过插入件就能实现与新的最大质量流量的调整或适配，所有其它的零件能够不变地保留。流动通道只需准备用于接纳插入件。然而这种调整/适配可以成本很低的完成。
在另一设计方案中，具有较小横截面的流动通道由两个布置在流动通道中的插入件构成，其中，在阀座的两侧设置有各一个插入件，两个插入件具有比阀座内径更小的横截面。通过这种设计方案在两个插入件中提供了与较小的最大质量流量相适应的容积，从而通过设置在两个插入件之间的阀瓣改善了可调节性。
为了在阀瓣周围实现和确保尽可能没有涡流的流动并因此实现和确保良好的可调节性，至少一个插入件或者流动通道设计成，较小的横截面朝着阀座的方向连续地扩张直到达到阀座的内径。这种设计方案的优点是，横截面减小只有在阀瓣张角较大时才起作用，而在小张角时由于阀座的大横截面使良好的可调节性保持不变。
在一种简单的设计方案中，插入件和具有较小横截面的流动通道作为阀座旋转对称地设计。如果最大质量流量只轻微地减小，根据另一有利的设计方案，插入件和流动通道可以具有球冠形的横截面收缩部，所述横截面收缩部只延伸经过环周的一部分，优选延伸经过环周90°到180°的区域。
如果阀座和/或相应的插入件是被拧入或被压入，则阀座和/或相应的插入件在流动通道中的布置尤其简单。
由于横截面的减小可以减少流动中的涡流，即，至少一个插入件的横截面连续地过渡到流动通道的横截面中。这意味着，至少一个插入件与流动通道的直径在此位置是相同的。这一方面可以通过流动通道中减小的横截面实现。因为为了在流动通道中容纳插入件，所述插入件总归必须具有较小的横截面，与插入件的横截面尺寸的相应适配/调整的开销较低。
无需对流动通道进行调整由此就可以实现在流动通道和插入件之间的连续过渡，即，插入件具有在流动通道方向上定向的轮廓，所述轮廓从最小的横截面扩大到流动通道的横截面。这种扩张可以按漏斗式设计成截锥形的或者是带有凹或凸的表面。
在另一设计方案中，流动通道的横截面在接下来/后续/其它的延伸部中又扩张到原始的横截面。通过这种设计确保了壳体的流动通道到流动路径中连接的部件的连续过渡。不需要额外的调整/适配或过渡件。
附图说明
在多个实施例中对本发明进行详细说明。图中示出：
图1一个根据本发明的阀装置；
图2按图1的阀装置的流动通道；
图3–4根据图1的阀装置的其它实施形式。
具体实施方式
图1示出了具有壳体1的排气循环阀，位于壳体中的流动通道2，在所述流动通道中设置有盘状的阀瓣3。阀瓣3与轴4固定连接，轴4以可转动的方式支承在壳体1上。轴4由布置在壳体1中的电机5驱动，其中，在轴4与电机5之间连接有传动装置6。
图2示出了根据图1的流动通道2的一部分的截面图。盘状的阀瓣3借助于焊接连接以不能相对转动的方式固定在轴4上。在示出的示图中，阀瓣3接近半开。在此，通过设置在阀瓣3的槽中的密封圈7来实现密封。密封圈7相对置入流动通道2中的环8的内壁来密封流动通道2，因此所述环起阀座8的作用。在轴4顺时针方向转动时，阀瓣3打开，通过所述阀瓣释放流动通道2中的流动截面，所述流动截面随着转动而增大。阀座8被压入到流动通道2中。在流动方向上，流动通道2在阀座8之后具有区段9，所述区段具有比阀座8内径更小的横截面。通过区段9的横截面限定了阀装置的最大质量流量。对于限定的液体流而言，流动通道2的横截面连续地从区段9中的最小横截面朝阀座8扩张，由此横截面在没有阶梯和跳跃的情况下改变。流动通道2的壁在区域10中构成为凹形的。流动通道2在流动方向上在区段9之后又扩张成其原始的横截面。
图3示出了另一设计方案，其中区段9不是由流动通道2，而是由插入件11构成，其中的插入件11具有与图2中相同的内轮廓。
图3a示出了带有根据图3的插入件的设计方案，其中，插入件11的球冠形的内轮廓延伸经过90°的环周并因此只延伸经过环周的一部分。也可以考虑将这种球冠状的轮廓构造在根据图2的流动通道2的区域10中。
在图4中，在阀座8的两侧布置有插入件11，12。插入件11，12的结构相同并布置成使各自最小的横截面13，14背向阀座8。通过这种设计，特别是通过凹的内轮廓获得了连续变化的横截面，从而在阀座8和插入件11，12的区域中实现了较好的流动。两个插入件11，12通过其结构设计在流动通道2中创造了一个区域，该区域具有与较小的最大质量流量相适应的容积，由此借助于设置在两个插入件11，12之间的阀瓣3可以非常精确的调节该质量流量的可调节性。

Claims (8)

1.一种用于机动车的阀装置，包括壳体、位于壳体中的流动通道、设置在流动通道中的、用于关闭流动通道的阀瓣以及布置在流动通道中的阀座，其中，阀瓣具有穿过阀瓣的轴固定在其中的区域，所述轴以可转动的方式支承在壳体中，所述阀座在阀瓣的关闭状态与所述阀瓣接触，其特征在于，所述流动通道(2)的至少一个与阀座(8)相邻的区段(9，10)具有比阀座(8)的内径更小的横截面。
2.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，流动通道(2)具有较小横截面的区段(9，10)布置在所述阀座(8)的下游。
3.根据权利要求1或2所述的阀装置，其特征在于，具有较小横截面的流动通道(2)由布置在流动通道(2)中并与阀座(8)相邻的插入件(11)构成，其中，所述插入件(11)具有比阀座(8)的内径更小的横截面。
4.根据权利要求1或2所述的阀装置，其特征在于，具有较小横截面的流动通道(2)由布置在流动通道(2)中的两个插入件(11，12)构成，其中，在阀座(8)的两侧布置有各一个插入件(11，12)，两个插入件(11，12)具有比阀座(8)的内径更小的横截面。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的阀装置，其特征在于，至少一个插入件(11，12)或流动通道(2)的较小横截面在朝向阀座(8)的方向上连续扩张至阀座(8)的内径。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的阀装置，其特征在于，阀座(8)和/或相应的插入件(11，12)被拧入或压入在所述流动通道(2)中。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的阀装置，其特征在于，至少一个插入件(11，12)的横截面(10)连续地过渡到所述流动通道(2)的横截面中。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的阀装置，其特征在于，流动通道(2)的横截面(10)在接下来的延伸部中又扩张到原始的横截面。
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