DE102007042328A1

DE102007042328A1 - Abgasventil für eine Kraftfahrzeug-Abgasanlage

Info

Publication number: DE102007042328A1
Application number: DE200710042328
Authority: DE
Inventors: Günter Schmelzler
Original assignee: Emcon Technologies Germany Augsburg GmbH
Current assignee: Faurecia Emissions Control Technologies Germany GmbH
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2007-09-06
Publication date: 2009-03-12

Abstract

Ein Abgasventil für eine Kraftfahrzeug-Abgasanlage hat eine in einem Gehäuse (12) schwenkbar angebrachte Ventilklappe (14), die den effektiven Strömungsquerschnitt des Gehäuses (12) verändern kann, und eine Betätigungswelle (16), die mit der Ventilklappe (14) so verbunden ist, daß darüber die Schwenkstellung der Ventilklappe (14) einstellbar ist, wobei die Ventilklappe (14) und/oder die Betätigungswelle (16) in ihren Endstellungen jeweils in Anlage an einen Anschlag (30, 28) kommen. Im Bereich des jeweiligen Anschlags (30, 28) ist an der Ventilklappe (14) und/oder an der Betätigungswelle (16) ein Dämpfungselement (36, 32) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Abgasventil für eine Kraftfahrzeugabgasanlage, mit einem Gehäuse, einer im Gehäuse schwenkbar angebrachten Ventilklappe, die den effektiven Strömungsquerschnitt des Gehäuses verändern kann, und einer Betätigungswelle, die mit der Ventilklappe so verbunden ist, daß darüber die Schwenkstellung der Ventilklappe einstellbar ist. Die Ventilklappe und/oder die Betätigungswelle kommen in ihren Endstellungen jeweils in Anlage an einen Anschlag.
Bei Kraftfahrzeugabgasanlagen ist es in manchen Fällen wünschenswert, den Strömungsweg des Abgases beeinflussen zu können. Zu diesem Zweck werden Ventile eingesetzt, die den effektiven Strömungsquerschnitt einer Abgasleitung verändern können. Diese Ventile können insbesondere nach Art einer Drosselklappe aufgebaut sein.
Ein derartiges Ventil für eine Kraftfahrzeugabgasanlage ist z. B. in der DE 10 2005 028 397 A1 beschrieben.
Es ist anzustreben, daß die Schaltgeräusche des Ventils im Fahrzeuginnenraum nicht hörbar sind.
Die Erfindung stellt ein geräuschreduziertes Abgasventil vor.
Die Geräuschreduzierung wird bei einem oben genannten Abgasventil erreicht, indem im Bereich des jeweiligen Anschlags an der Ventilklappe und/oder an der Betätigungswelle ein Dämpfungselement vorgesehen ist. In der Anschlagstellung gerät das Dämpfungselement zwischen zwei ansonsten hart aufeinanderschlagende Bauteile und reduziert so das Anschlagsgeräusch.
Eine besonders einfache und temperaturstabile Ausführung ergibt sich, wenn das Dämpfungselement aus einem Blech gebildet ist.
Das Dämpfungselement ist beispielsweise eine Hülse, die ein Ende der Betätigungswelle wenigstens abschnittsweise umgibt.
Die Hülse ist insbesondere mit einem geschlitzten Umfangsmantel zur Entstehung von elastisch federnden Umfangssegmenten ausgebildet.
In einem anderen Beispiel ist das Dämpfungselement ein flacher Materialabschnitt, der auf der Ventilplatte befestigt ist.
Eine gute Dämpfungswirkung läßt sich erzielen, wenn das Dämpfungselement elastisch ausgebildet ist und die Anschlagbewegung abfedern kann. Dies ist z. B. durch eine Blechhülse oder einen Blechabschnitt realisierbar, die mit einem Abstand, der einen Dämpfungsweg bildet, an der Betätigungswelle bzw. der Ventilklappe angeordnet sind. Natürlich ist es auch möglich, das Dämpfungselement aus einem anderen Material, z. B. einem Drahtgestrick, das zu einer Hülse geformt ist oder als flacher Drahtgestrickabschnitt vorliegt, zu fertigen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Abschnitts einer Kraftfahrzeugabgasanlage mit einem erfindungsgemäßen Abgasventil in geschlossenem Zustand;
2 eine perspektivische Darstellung des Bereichs der Betätigungswelle in 1;
3 eine Explosionsansicht eines Teilstücks einer Betätigungswelle und eines Dämpfungselements eines erfindungsgemäßen Abgasventils;
4 ein Teilstück einer Betätigungswelle mit aufgesetztem Dämpfungselement eines erfindungsgemäßen Abgasventils;
5 und 6 zwei Darstellungen einer Ventilklappe mit einem Dämpfungselement eines erfindungsgemäßen Abgasventils; und
7 eine schematische Schnittansicht der Ventilklappe in 5 entlang der Linie VII-VII.
1 zeigt ein Abgasventil 10 einer Kraftfahrzeugabgasanlage, wie es z. B. als Drosselventil in einer Abgasleitung eingesetzt werden kann.
In einem rohrförmigen Gehäuse 12, das beispielsweise einen Abschnitt einer Abgasleitung bildet, ist eine dem Rohrquerschnitt angepaßte Ventilklappe 14 eingesetzt. Die in diesem Fall kreisförmige Ventilklappe 14 ist entlang eines Durchmessers mit einer Betätigungswelle 16 fest verbunden, so daß eine Drehung der Betätigungswelle 16 zu einem Verschwenken der Ventilklappe 14 führt. Durch das Verschwenken der Ventilklappe 14 wird der effektive Strömungsquerschnitt der Abgasleitung verändert. Das Abgasventil kann so ausgebildet sein, daß die Ventilklappe von einer maximal offenen Stellung, in der sie parallel zur Strömung steht, um 90° in eine geschlossene Stellung verschwenkt werden kann, in der die Abgasleitung zumindest im wesentlichen geschlossen ist. Die maximalen Schwenkstellungen können aber auch beliebig zwischen diesen Positionen gewählt sein.
Die Betätigungswelle 16 setzt sich in diesem Fall aus einer geraden Welle 18, die an einem Durchmesser der Ventilklappe 14 fest befestigt ist, sowie einem senkrecht durch eine Öffnung der Welle 18 hindurchragenden Schwenkhebel 20 zusammen. Ein Ende der Welle 18 ragt durch das Gehäuse 12 hindurch zu dessen Außenseite, wo der Schwenkhebel 20 angeordnet ist.
Der Schwenkhebel 20 weist einen um 90° abgewinkelten Kopf 22 auf (3 und 4), an dem ein (nicht gezeigter) Betätigungsmechanismus, z. B. eine Unterdruckdose, angreifen kann, um die Stellung der Ventilklappe 14 zu verändern.
Das dem Kopf 22 entgegengesetzte Ende 26 des Schwenkhebels 20 wird in der maximal offenen Stellung des Abgasventils 10 von einem Anschlag 28 gebremst, der außenseitig am Gehäuse 12 ausgebildet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Anschlag 28 ein bogenförmiger angeformter Abschnitt des Gehäuses 12.
In der maximal geschlossenen Stellung legt sich die Ventilklappe 14 an einen im Gehäuse 12 innerhalb des Strömungsquerschnitts angeordneten, halbkreisförmigen Anschlag 30 an, der hier als angeformter Fortsatz des Gehäuses 12 ausgebildet ist.
Um die Anschlaggeräusche zu reduzieren, ist ein erstes Dämpfungselement 32 am Ende der Betätigungswelle 16, in diesem Fall am Ende 26 des Schwenkhebels 20, vorgesehen.
Das erste Dämpfungselement 32 besteht hier aus einem zu einer Hülse zusammengebogenen Blechstreifen, die in Umfangsrichtung nicht ganz geschlossen ist (3), so daß voneinander beabstandete, federnde Umfangssegmente 40 am Umfangsmantel entstehen. Eine eingeformte Sicke 34 sorgt für den Halt am Ende 26 des Schwenkhebels 20, indem sie im montierten Zustand in eine Nut 35 am Schwenkhebel 20 eingreift. Außerdem bewirkt die Sicke 34 einen Abstand zwischen der Innenseite des ersten Dämpfungselements 32 und der Außenoberfläche des Endes 26 des Schwenkhebels 20. Auf diese Weise entsteht ein Dämpfungsweg, um den die Hülse, genauer gesagt eines der Umfangssegmente 40, zusammengedrückt wird, wenn in der Anschlagstellung das erste Dämpfungselement 32 in Kontakt mit dem Anschlag 28 kommt, wodurch das Anschlagsgeräusch des Schwenkhebels 20 am Anschlag 28 gedämpft wird.
Ein zweites Dämpfungselement 36 (5 und 6) in Form einer kreissegmentförmigen Metallblechplatte ist auf der Ventilklappe 14 befestigt. Die Metallblechplatte ist so geformt und auf der zum Anschlag 30 gerichteten Seite der Ventilklappe 14 so angeordnet, daß am freien Rand 38 des Dämpfungselements 36 ein kleiner Abstand als Dämpfungsweg zum darunterliegenden Rand 42 der Ventilklappe 14 besteht. Ein an den Rand 38 anschließender flacher Abschnitt des zweiten Dämpfungselements 36 verläuft parallel zur Ventilklappe 14 bis zu einem abgewinkelten Befestigungsabschnitt, mit dem das zweite Dämpfungselement 36 an der Ventilklappe 14 befestigt ist. Bei der Bewegung in die maximal geschlossene Stellung kommt zunächst das zweite Dämpfungselement 36 in Kontakt mit dem Anschlag 30 und kann so die Anschlagsbewegung abfedern und damit das Anschlagsgeräusch mindern.
Wird eine andere Bewegungsmechanik für das Abgasventil 10 verwendet, kann das erste Dämpfungselement 32 auch direkt am Ende der Betätigungswelle 16 angeordnet sein.
Es ist denkbar, nur eines der Dämpfungselemente 32, 36 einzusetzen, z. B. nur das erste Dämpfungselement 32 an der Betätigungswelle 16 oder nur das zweite Dämpfungselement 36 an der Ventilklappe 14.
Außerdem ist es denkbar, jeweils einen zweiten Anschlag für die Betätigungswelle 16 bzw. die Ventilklappe 14 vorzusehen und entsprechend ein zweites Dämpfungselement 36 zumindest an der Ventilklappe 14 anzuordnen. Ist auch für die Anschlagsposition bei geöffnetem Ventil ein Anschlag im Strömungsquerschnitt vorgesehen, ist die Ventilklappe 14 auf beiden Seiten mit je einem zweiten Dämpfungselement 36 versehen (siehe 5 und 7).

10: Abgasventil
12: Gehäuse
14: Ventilklappe
16: Betätigungswelle
18: Welle
20: Schwenkhebel
22: Kopf
26: Ende
28: Anschlag
30: Anschlag
32: Dämpfungselement
34: Sicke
35: Nut
36: Dämpfungselement
38: Rand
40: Umfangssegmente
42: Rand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005028397 A1 [0003]

Claims

Abgasventil für eine Kraftfahrzeug-Abgasanlage, mit einem Gehäuse (12), einer im Gehäuse (12) schwenkbar angebrachten Ventilklappe (14), die den effektiven Strömungsquerschnitt des Gehäuses (12) verändern kann, und einer Betätigungswelle (16), die mit der Ventilklappe (14) so verbunden ist, daß darüber die Schwenkstellung der Ventilklappe (14) einstellbar ist, wobei die Ventilklappe (14) und/oder die Betätigungswelle (16) in ihren Endstellungen jeweils in Anlage an einen Anschlag (30, 28) kommen, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des jeweiligen Anschlags (30, 28) an der Ventilklappe (14) und/oder an der Betätigungswelle (16) ein Dämpfungselement (36, 32) vorgesehen ist.
Abgasventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (32, 36) aus einem Blech gebildet ist.
Abgasventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (32) eine Hülse ist, die ein Ende (26) der Betätigungswelle (16) wenigstens abschnittsweise umgibt.
Abgasventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse einen geschlitzten Umfangsmantel zur Entstehung von federnd nachgiebigen Umfangssegmenten (40) aufweist.
Abgasventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (36) ein flacher Materialabschnitt ist, der auf der Ventilplatte (14) befestigt ist.
Abgasventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (32, 36) elastisch ausgebildet ist und die Anschlagbewegung abfedern kann.