CN107076303B - 用于对阀进行密封的设备 - Google Patents

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Abstract

描述一种用于对阀进行密封的设备，所述阀用于控制机动车的内燃发动机的冷却剂，所述阀与阀壳体(1)装入到冷却系统中，其中阀壳体(1)在入口侧和/或在出口侧包括密封环(3)，所述密封环具有环形壁部(4)和从接触部位(6)起与环形壁部(4)隔开的环形唇(5)。

Description

用于对阀进行密封的设备
技术领域
本发明涉及一种用于对阀进行密封的设备，所述阀使用在例如机动车的内燃发动机的冷却剂流中，其中阀能够相对于冷却剂流密封。
背景技术
这种阀能够用于控制内燃机的冷却剂流，以便在流体回路中根据负荷情况确保最佳的冷却剂温度。在控制系统中在此重要的是：确保各个控制回路的密封性。
通常，具有圆柱形的阀体的阀应用在冷却系统中，所述冷却系统例如在尚未公开的DE102013215971中所描述。旋转对称的阀体在此可围绕圆柱轴线转动地支承在阀壳体中，所述阀壳体具有流入通道和流出通道。通过在圆柱的外部区域中的开口控制冷却液体，其中通过扭转阀体调节流量。借助于密封衬套密封与在阀体的外部区域中的开口共同作用的通道，所述密封衬套在圆柱上、在外环周上滑动。为了尤其在圆柱的所要求的位置中确保足够的密封功能，会需要衬套的相应高的挤压力。
在控制回路的设计方案中，密封功能是非常重要的。各个部件相对于彼此密封地隔离。针对该目的使用密封环。这种密封环能够使用在多路旋转阀中的回路的输入端和输出端处。
当然，在冷却剂流的部分区域中通过极其牢固的密封系统引起的过高的压力则是不期望的。
发明内容
因此，本发明所基于的目的是：提供相对于已知的解决方案改进的形式的用于在阀中进行密封的设备。
所述目的的解决方案通过本发明的阀来实现。本发明的改进方案由下文中得出。
根据本发明，提出一种用于对阀进行密封的设备，所述阀用于控制机动车的内燃发动机的冷却剂，所述阀与阀壳体装入到冷却系统中，其中阀壳体在入口侧和/或在出口侧包括密封环，所述密封环具有环形壁部和从环形壁部起的、隔开的环形唇。
通过密封装置的结构可以构成压力辅助的密封系统以及通过可调节的密封系统实现降低过压。因此，实现可以控制压力的方式使用的密封系统。
在此有利的是：环形唇以锐角从环形壁部伸出。由此压力能够施加在两个密封部件之间并且将密封装置更强地挤压到要密封的构件上，或者在其他安装情况下降低过压。
在此有利的是：环形唇和环形壁部形成横截面为v形或u形的结构。
有利地，环形唇通过朝与环形壁部的接触部位的方向加载压力能够远离环形壁部地运动。
有利的是，密封环与弹簧一起装入，或者密封环具有集成的弹簧体。
还有利的是，密封环和弹簧的组合提高密封环的挤压力或者减少密封环的挤压力。
有利地，密封环的支承面是线状的。
还适宜的是，密封环的支承面匹配于圆柱形或球形。
附图说明
此外，根据附图阐述本发明的实施例。
图1至3示出压力辅助的密封系统的实施方式。
图4和5示出减少挤压力的密封系统的实施方式。
具体实施方式
图1示出贯穿冷却系统的一部分的截面。冷却系统10在此仅以草图示出。冷却系统10必须相对于阀壳体1密封。在冷却系统10和阀壳体1之间设置有密封环3。密封环3在阀壳体1处具有支承面11。密封环以背离阀壳体1的方式构成，所述密封环构成为具有环形壁部4以及从所述环形壁部向内朝圆柱轴线Z以锐角伸出的环形唇5。环形唇5与环形壁部4从接触部位6起始呈现出V形的开口。
在实施例中，密封环3在支承面11的区域中的半径小于环形壁部4的半径。密封环3与弹簧环7直接接触，所述弹簧环设置在冷却系统10的凹部中。经由弹簧环将密封环3以轴向力预紧。在该布置实例中的穿流根据箭头F进行。在高压侧PH上，通道12在外部沿着密封环3敞开，其中系统的高压侧在密封环上施加压力PH，直至密封唇5以V形张开。由此，环形唇更大程度地张开并且贴靠到冷却系统的支承面上。在本文中，将高压侧理解为具有相对于低压侧PL更高的压力的区域，这仅强调压力差。
径向张开的密封唇5设置成，使得通过PH和PL之间的压力差，将环形唇更强地压到冷却系统的邻接的面上，并且整个密封环3基于投影面积更强地压到阀壳体1上。
密封环3由于不同的内半径而形成肩部，所述肩部具有靠外的肩部14和靠内的肩部15。如附图中示出，更高的压力PH施加在靠外的肩部14上。该压力分量作用于肩部14上并且在此将靠内的肩部15在绘图中向上压到冷却系统10上。因此，在适当压力下，靠内的肩部15也贴靠在冷却系统上并且与环形唇5一起进行密封。所述构型允许受控地操纵通过PH和PL之间的压力差实现的密封功能。作用于密封装置的两个不同的部位处的压力差影响密封系统并且能被极其良好地控制。
在该实施例中，支承面圆柱形地构成。通过由压力差的辅助，弹簧7能够构成为具有更小的弹力。在图1b中示出根据本发明的密封环的视图。
图2a和2b的实施方式示出替代形式。密封环3同样处于高压区域PH和低压区域PL之间。经由弹簧7预紧密封环。密封环同样具有环形壁部4，环形唇5从接触部位6起始从环形壁部张开。在该实施例中，密封环在支承面11的区域中以及在环形壁部4的区域中具有相同半径。但是，环形唇不以向内张开的方式设置，而是以向外张开的方式设置。
由于压力差，环形唇5抵靠邻接的密封面13按压并且整个密封环更强地抵靠支承面11挤压。在此，压力差也辅助密封环的密封功能。
图3示出替代的实施方式。密封环在此同样具有在整个区域上恒定的内半径。环形壁部4同样具有环形唇5，所述环形唇在该实例中经由u形的凹部从壁部伸出。环形唇在该实施例中沿轴向方向张开并且不沿径向方向张开。
此外，经由内部的弹簧8轴向地预紧环形唇。通过轴向的预紧，环形唇5相对于在此仅示意地表明的冷却系统10在密封面13处进行密封。提高的压力PH施加在环形唇和环形壁部之间的u形间隙上，并且环形唇抵靠密封面13按压。压力辅助相对于冷却系统10、然而也相对于阀壳体1处的支承面11的、由内部弹簧8产生的力。在该实施例中，贴靠面凸球形地构成。
根据图4a和4b的装置示出密封环3，所述密封环以由弹簧7挤压的方式安置在具有支承面11的阀体1上。密封环在其伸展上具有恒定的内半径。与环形壁部隔开的环形唇5向外延伸到冷却系统10处。高压PH在V形张开的区域中以提高的压力加载密封环。该压力对抗弹簧7的弹力地作用。通过高压侧的压力抵消弹力的一部分并且将密封环3更弱地压到阀壳体1上。因此，通过弹簧体力的适当的设计能够克服冷却系统中的高压侧的过压，因为密封系统通过减弱挤压力进而经由泄漏消除压力。
图5示出一个替代的实施方式，其中同样将压力差用于调整有针对性的泄漏。压力侧的提高的压力作用到环形唇5上，使得压力克服内部弹簧8的弹力做功。在此也能够通过设计弹簧和压力系统的尺寸实现有针对性的泄漏，由此纠正系统中的过压。
示出的实施方式为实例，所述实例能够由本领域技术人员用常用的变型来进行补充。变型形式包括贴靠面的全部可能的形式以及密封环的设计方案。
附图标记列表
1 阀壳体
3 密封环
4 环形壁部
5 环形唇
6 接触部位
7 弹簧
8 内部的弹簧
10 冷却系统
11 支承面
12 通道
13 密封面
14 靠外的肩部
15 靠内的肩部

Claims (20)

1.一种用于对阀进行密封的设备，所述阀用于控制内燃发动机的冷却剂，所述阀与阀壳体(1)装入到冷却系统中，其特征在于，所述冷却系统沿轴向设置并且具有环形的内壁和与所述内壁径向间隔开的环形的外壁，在所述内壁和外壁之间径向地限定环形槽，沿轴向设置有密封环(3)，所述密封环具有环形壁部(4)，所述环形壁部部分地容纳在所述环形槽中并且部分地延伸在所述环形槽之外，所述环形壁部邻接于所述外壁设置，所述密封环具有从接触部位(6)起与所述环形壁部(4)隔开的环形唇(5)，所述环形唇沿轴向和径向向内延伸到所述环形槽中并且接合所述内壁，所述密封环(3)设置在阀壳体(1)的入口侧和/或出口侧并且从所述阀壳体(1)的支承面(11)轴向延伸。
2.根据权利要求1所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，所述环形唇(5)以锐角从所述环形壁部(4)伸出。
3.根据上述权利要求中任一项所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，所述环形唇(5)和所述环形壁部(4)形成横截面为v形或u形的结构。
4.根据权利要求1或2所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，所述密封环(3)具有多个内半径不同的区域，其中所述密封环(3)构成肩部(14，15)。
5.根据权利要求4所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，所述密封环(3)能够通过在所述肩部(14，15)处以及到所述环形唇(5)上的压力差弹性变形。
6.根据权利要求1或2所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，所述环形唇通过朝与所述环形壁部(4)的接触部位(6)的方向加载压力能够远离所述环形壁部(4)地运动。
7.根据权利要求1或2所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，所述密封环(3)与弹簧(7)一起装入，使得经由所述弹簧(7)将所述密封环(3)以轴向力预紧。
8.根据权利要求1或2所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，所述密封环(3)具有内部的弹簧(8)。
9.根据权利要求1或2所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，密封环(3)和弹簧(7，8)的组合提高所述密封环的挤压力。
10.根据权利要求1或2所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，密封环(3)和弹簧(7，8)的组合减少所述密封环的挤压力。
11.根据权利要求1或2所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，所述密封环的支承面(11)是线状的。
12.根据权利要求1或2所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，所述密封环的支承面(11)匹配于圆柱形或球形。
13.根据权利要求3所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，
所述密封环(3)具有多个内半径不同的区域，其中所述密封环(3)构成肩部(14，15)，或者
所述环形唇通过朝与所述环形壁部(4)的接触部位(6)的方向加载压力能够远离所述环形壁部(4)地运动，或者
所述密封环(3)与弹簧(7)一起装入，使得经由所述弹簧(7)将所述密封环(3)以轴向力预紧，或者
所述密封环(3)具有内部的弹簧(8)，或者
密封环(3)和弹簧(7，8)的组合提高所述密封环的挤压力，或者
密封环(3)和弹簧(7，8)的组合减少所述密封环的挤压力，或者
所述密封环的支承面(11)是线状的，或者
所述密封环的支承面(11)匹配于圆柱形或球形。
14.根据权利要求4所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，
所述环形唇通过朝与所述环形壁部(4)的接触部位(6)的方向加载压力能够远离所述环形壁部(4)地运动，或者
所述密封环(3)与弹簧(7)一起装入，使得经由所述弹簧(7)将所述密封环(3)以轴向力预紧，或者
所述密封环(3)具有内部的弹簧(8)，或者
密封环(3)和弹簧(7，8)的组合提高所述密封环的挤压力，或者
密封环(3)和弹簧(7，8)的组合减少所述密封环的挤压力，或者
所述密封环的支承面(11)是线状的，或者
所述密封环的支承面(11)匹配于圆柱形或球形。
15.根据权利要求5所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，
所述环形唇通过朝与所述环形壁部(4)的接触部位(6)的方向加载压力能够远离所述环形壁部(4)地运动，或者
所述密封环(3)与弹簧(7)一起装入，使得经由所述弹簧(7)将所述密封环(3)以轴向力预紧，或者
所述密封环(3)具有内部的弹簧(8)，或者
密封环(3)和弹簧(7，8)的组合提高所述密封环的挤压力，或者
密封环(3)和弹簧(7，8)的组合减少所述密封环的挤压力，或者
所述密封环的支承面(11)是线状的，或者
所述密封环的支承面(11)匹配于圆柱形或球形。
16.根据权利要求6所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，
所述密封环(3)与弹簧(7)一起装入，使得经由所述弹簧(7)将所述密封环(3)以轴向力预紧，或者
所述密封环(3)具有内部的弹簧(8)，或者
密封环(3)和弹簧(7，8)的组合提高所述密封环的挤压力，或者
密封环(3)和弹簧(7，8)的组合减少所述密封环的挤压力，或者
所述密封环的支承面(11)是线状的，或者
所述密封环的支承面(11)匹配于圆柱形或球形。
17.根据权利要求7所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，
所述密封环(3)具有内部的弹簧(8)，或者
密封环(3)和弹簧(7，8)的组合提高所述密封环的挤压力，或者
密封环(3)和弹簧(7，8)的组合减少所述密封环的挤压力，或者
所述密封环的支承面(11)是线状的，或者
所述密封环的支承面(11)匹配于圆柱形或球形。
18.根据权利要求8所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，
密封环(3)和弹簧(7，8)的组合提高所述密封环的挤压力，或者
密封环(3)和弹簧(7，8)的组合减少所述密封环的挤压力，或者
所述密封环的支承面(11)是线状的，或者
所述密封环的支承面(11)匹配于圆柱形或球形。
19.根据权利要求9所述的用于对阀进行密封的设备，其特征在于，
所述密封环的支承面(11)是线状的，或者
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