DE102004032974B4

DE102004032974B4 - Klappenventil für die Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102004032974B4
Application number: DE200410032974
Authority: DE
Inventors: Yohann Rouaud; Matthias Hildebrand
Original assignee: Faurecia Abgastechnik GmbH
Current assignee: Faurecia Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2004-07-08
Filing date: 2004-07-08
Publication date: 2013-06-27
Anticipated expiration: 2024-07-09
Also published as: DE102004032974A1

Abstract

Klappenventil für die Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs, mit einem rohrabschnittförmigen Ventilgehäuse (1), einer darin angeordneten Ventilklappe (3), die an zwei sich diametral gegenüber liegenden, eine Drehachse (2) definierenden Lagerstellen (4, 5) gehalten und zwischen einer die Innenquerschnittsfläche des Ventilgehäuses (1) überdeckenden Schließstellung und einer diese freigebenden Öffnungsstellung um die Drehachse (2) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilklappe (3) zumindest an einer ersten Lagerstelle (4) so gehalten ist, dass sie in einer parallel zu ihrer Planebene und quer zur Drehachse (2) verlaufenden Richtung beweglich ist und die erste Lagerstelle (4) von einem sich in das Ventilgehäuse (1) hinein erstreckenden inneren Ende (6) einer Welle (7) gebildet ist, welches eine einen Randbereich der Ventilklappe (3) beweglich haltende Aufnahme aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Klappenventil für die Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs. Ein solches beispielsweise aus EP 0 835 998 B1 bekanntes Ventil wird allgemein als Sperrorgan in verzweigten Abgasanlagen eingesetzt. Es umfasst ein meist rohrabschnittsförmiges Ventilgehäuse, in dem eine Ventilklappe angeordnet ist. Diese ist an zwei sich diametral gegenüberliegenden, eine Drehachse definierenden Lagerstellen zwischen einer die Innenquerschnittsfläche des Ventilgehäuses überdeckenden Schließstellung und einer diese freigebenden Öffnungsstellung drehbar gelagert. Üblicherweise ist die Ventilklappe an den Lagerstellen so fixiert, dass sie relativ zur Drehachse unbeweglich ist. Bei dem bekannten Klappenventil ist die Ventilklappe einerseits an einem sich in das Ventilgehäuse hineinerstreckenden Ende einer Welle angeschweißt. Die Welle bildet dabei eine erste Lagerstelle. Eine zweite Lagerstelle wird durch einen Drehzapfen gebildet, der an einem dem Wellenende diametral gegenüberliegenden Randbereich der Ventilklappe fixiert ist. Aus der DE 1 013 117 A ist ein Klappenventil bekannt, bei dem die Ventilklappe an ihrem Rand mit Einschnitten versehen ist, deren Ränder keilförmig abgeschrägt sind. Die Ventilklappe ragt mit diesen Einschnitten in mit entsprechenden Keilflächen versehene Ausschnitte von Lagerzapfen hinein.
Auch aus der DE 697 09 521 T2 ist ein Klappenventil bekannt. Hier ist die Ventilklappe mit einer Gabel eines Drehzapfens verquetscht.
Die DE 922 800 B offenbart ein Klappenventil, bei dem die Ventilklappe mittels eines Stifts mit einer Achse verbunden ist.
Bei der Herstellung eines solchen Ventils ist es nun relativ schwierig, die erforderlichen Einzelteile so zusammen zu fügen und die Ventilklappe derart an der Welle anzuschweißen, dass nach der Montage die Ventilklappe sich exakt in der vorgesehenen Sollposition befindet. Eine Abweichung von der Sollposition, hervorgerufen etwa durch Schweißverzug, führt dazu, dass die Ventilklappe mit ihrem Randbereich nicht exakt an der Innenfläche des Ventilgehäuses anliegt. Die gewünschte Dichtigkeit wird dadurch vielfach nicht erreicht. Das Anschweißen der Ventilklappe als auch deren Ausrichtung in der Sollposition sind außerdem zeit- und kostenintensive Herstellungsschritte.
Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Klappenventil für die Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, bei dem die genannten Probleme nicht auftreten.
Diese Aufgabe wird durch ein Klappenventil nach Anspruch 1 gelöst. Danach ist die Ventilklappe zumindest an einer Lagerstelle so gehalten, dass sie in einer parallel zu ihrer Planebene und quer zur Drehachse verlaufenden Richtung beweglich ist und die erste Lagerstelle von einem sich in das Ventilgehäuse hinein erstreckenden inneren Ende einer Welle gebildet ist, welches eine einen Randbereich der Ventilklappe beweglich haltende Aufnahme aufweist. Durch diese Ausgestaltung entfällt zum einen der Schritt des Anschweißens der Ventilklappe an einer Lagerstelle, beispielsweise an die oben erwähnte Welle. Zum anderen ist gewährleistet, dass sich die Ventilklappe selbsttätig so ausrichten kann, dass ihr Rand stets gleichmäßig an der Innenfläche des Ventilgehäuses dicht, d. h. ohne Freilassung eines Umfangsspaltes anliegt. Es ist nun denkbar, dass beide Lagerstellen in der oben genannten Art ausgeführt sind. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass dies nur bei einer Lagerstelle der Fall ist. Im Bereich der zweiten Lagerstelle dagegen ist die Ventilklappe um eine quer zu ihrer Planebene verlaufende Querachse schwenkbar gelagert. Vorzugsweise wird dies durch einen an einem Randbereich der Ventilklappe fixierten Drehzapfen bewerkstelligt.
Die Erfindung wird nun anhand eines in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Klappenventils,
2 einen vereinfachten Querschnitt entsprechend der Linie II-II in 1
Wie 1 zeigt, umfasst ein Klappenventil ein als Rohrabschnitt ausgebildetes Ventilgehäuse 1, eine darin angeordnete, um eine Drehachse 2 zwischen einer die Innenquerschnittsfläche des Ventilgehäuses überdeckenden Schließstellung und einer diese freigebenden Öffnungsstellung drehbar gelagerte Ventilklappe 3. Die Ventilklappe 3 ist an zwei diametral gegenüberliegenden Lagerstellen, nämlich einer ersten Lagerstelle 4 und einer zweiten Lagerstelle 5 gehalten, welche die Drehachse 2 festlegen. Die erste Lagerstelle 4 ist von einem sich in das Ventilgehäuse 1 hinein erstreckenden Ende einer Welle 7 gebildet. Die Welle 7 erstreckt sich quer zur Mittellängsachse 8 des Ventilgehäuses 1 bzw. des von diesem umschlossenen Strömungskanals 9. Die Wand 10 des einen kreisförmigen Innenquerschnitt aufweisenden Ventilgehäuses 1 ist von einer ersten Öffnung 12 durchbrochen. Über diese Öffnung erstreckt sich die Welle 7 in ein an der Außenfläche des Ventilgehäuses 1 angebrachtes Lagergehäuse 13 hinein. Im Lagergehäuse 13 ist eine zweite Öffnung 14 vorhanden, die von dem der Ventilklappe 3 abgewandten, äußeren Ende 15 der Welle 7 durchsetzt ist. Das innere Ende 6 der Welle 7 ist radial verbreitert, wobei der Übergang zwischen dem engerem und dem breiteren Wellenteil als eine sich rechtwinklig zur Drehachse 2 erstreckende Radialschulter 17 ausgebildet ist. Das sich in das Ventilgehäuse 1 hinein erstreckende Ende 6 der Welle 7 weist an zwei diametral gegenüberliegenden Seiten Abflachungen 19 auf.
In der Stirnseite 20 des inneren Endes 6 ist ein sich in Richtung der Drehachse 2 erstreckender, seitlich in der Umfangsfläche der Welle 7 ausmündender Schlitz 22 vorhanden. In den Schlitz 22 ist die Ventilklappe 3 mit einem der zweiten Lagerstelle 5 diametral gegenüberliegenden Randbereich eingesteckt. Die lichte Weite des Schlitzes 22 ist geringfügig größer als die Dicke der Ventilklappe 3, so dass diese quer zur Drehachse 2, wie durch den Doppelpfeil 23 in 1 angedeutet, beweglich ist. Zur Begrenzung dieser Beweglichkeit ist in der Stirnseite 20 ein weiterer Schlitz 24 vorhanden, der beidseitig in den Abflachungen 19 ausmündet. Der Schlitz 24 weist eine geringere Tiefe auf, als der die Ventilklappe 3 aufnehmende Schlitz 22. Im Bereich des Schlitzes 24 ist die Ventilklappe 3 von einem sich rechtwinklig zu ihrer Planebene erstreckenden Anschlagzapfen durchsetzt. Der Durchmesser des Anschlagzapfens ist geringer als die lichte Weite 26 des Schlitzes 24. Durch die Differenz der genannten Abmessungen ist die Bewegung der Ventilklappe in Richtung des Doppelpfeils 23 begrenzt.
Die zweite Lagerstelle 5 ist von einem Drehzapfen 27 gebildet, der im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet ist. In seiner der Welle 7 zugewandten Basis 28 ist eine einen Randbereich der Ventilklappe 3 aufnehmende Ausnehmung 29 vorhanden. Die kugelförmige Spitze des Drehzapfens 27 liegt in einer napfförmigen Ausnehmung 30 in der Wand 5 des Ventilgehäuses 1 ein. Außerdem ist die Ventilklappe 3 auf diese Weise um eine quer zu ihrer Planebene verlaufenden Schwenkachse 16 schwenkbar gelagert. Sie kann sich daher ungehindert im Bereich der zweiten Lagerstelle 4 in Richtung des Doppelpfeils 23 bewegen.
Bezugszeichenliste

1: Ventilgehäuse
2: Drehachse
3: Ventilkappe
4: erste Lagerstelle
5: zweite Lagerstelle
6: inneres Ende
7: Welle
8: Mittellängsachse
9: Strömungskanal
10: Wand
12: erste Öffnung
13: Lagergehäuse
14: zweite Öffnung
15: äußeres Ende
16: Schwenkachse
17: Radialschulter
19: Abflachung
20: Stirnseite
22: Schlitz
23: Doppelpfeil
24: Schlitz
26: lichte Weite
27: Drehzapfen
28: Basis
29: Ausnehmung
30: Ausnehmung

Claims

Klappenventil für die Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs, mit einem rohrabschnittförmigen Ventilgehäuse (1), einer darin angeordneten Ventilklappe (3), die an zwei sich diametral gegenüber liegenden, eine Drehachse (2) definierenden Lagerstellen (4, 5) gehalten und zwischen einer die Innenquerschnittsfläche des Ventilgehäuses (1) überdeckenden Schließstellung und einer diese freigebenden Öffnungsstellung um die Drehachse (2) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilklappe (3) zumindest an einer ersten Lagerstelle (4) so gehalten ist, dass sie in einer parallel zu ihrer Planebene und quer zur Drehachse (2) verlaufenden Richtung beweglich ist und die erste Lagerstelle (4) von einem sich in das Ventilgehäuse (1) hinein erstreckenden inneren Ende (6) einer Welle (7) gebildet ist, welches eine einen Randbereich der Ventilklappe (3) beweglich haltende Aufnahme aufweist.
Klappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilklappe (3) im Bereich einer zweiten Lagerstelle (5) um eine quer zu ihrer Planebene verlaufende Schwenkachse (16) schwenkbar gelagert ist.
Klappenventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lagerstelle (5) von einem an einem Randbereich der Ventilklappe (3) fixierten Drehzapfen (27) gebildet ist.
Klappenventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme von einem in Richtung der Planebene der Ventilklappe (3) verlaufenden stirnseitigen Schlitz (22) der Welle (7) gebildet ist.