DE102007055422B4 - Valve for controlling the flow of a gaseous or liquid medium - Google Patents
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Abstract
Ventil zur Steuerung des Durchflusses eines gasförmigen oder flüssigen Mediums, insbesondere des Abgases einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (11), das einen Ventildurchlass (14) mit Ventilfläche (15) aufweist, und mit einem Ventilglied (12) mit der Ventilfläche (15) zugeordneter Schließfläche (16), das im Gehäuse (11) zwischen einer Offenstellung und einer Sperrstellung beweglich gelagert ist, in der die Schließfläche (16) mit der Ventilfläche (15) zum Verschluss des Ventildurchlasses (14) zusammenwirkt, wobei zumindest der Bereich um die Schließfläche (16) des Ventilgliedes (12) und/oder um die Ventilfläche (15) des Gehäuses (11) mit einer Schicht (17) gegen Anhaften von Schmutzpartikeln, Flüssigkeit, Kondensat, Feststoffen, Eis od. dgl. Partikeln versehen ist, wobei das Ventilglied (12) als schwenkbare Klappe (13) ausgebildet ist, die mit einem Ventildurchlass (14) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (12), insbesondere die Klappe (13), mittels einer daran festen Welle (30, 31) zumindest einseitig drehbeweglich im Gehäuse (11) gelagert ist, dass ein gehäuseseitiger Durchlaß (40, 41) für die Welle (30, 31) und/oder die Welle (30, 31) an den einander zugewandten Flächen (42, 43 bzw. 32, 33), insbesondere Berührungsflächen, mit einer Schicht (17) gegen Anhaften von Schmutzpartikeln, Flüssigkeit, Kondensat, Feststoffen, Eis od. dgl. Partikeln versehen sind, und dass der gehäuseseitige Durchlass (40, 41) für die Welle (30, 31) auf der der Bohrung (24) und der darin befindlichen Klappe (13) abgewandten Seite eine Abschrägung (44, 45) in Form einer Fase mit sich ergebender Reduzierung der axialen Erstreckung der inneren Umfangsfläche (42, 43) aufweist.Valve for controlling the flow of a gaseous or liquid medium, in particular the exhaust gas of an internal combustion engine, comprising a housing (11) having a valve passage (14) with valve face (15) and a valve member (12) with the valve face (15) associated closing surface (16) which is movably mounted in the housing (11) between an open position and a locking position, in which the closing surface (16) with the valve surface (15) for closing the valve passage (14) cooperates, wherein at least the area around the Closing surface (16) of the valve member (12) and / or the valve surface (15) of the housing (11) with a layer (17) against adhesion of dirt particles, liquid, condensate, solids, ice od. Like. Particles is provided, wherein the valve member (12) is designed as a pivotable flap (13) which cooperates with a valve passage (14), characterized in that the valve member (12), in particular the flap (13), by means of a fixed shaft (30, 31) at least on one side rotatably mounted in the housing (11) that a housing-side passage (40, 41) for the shaft (30, 31) and / or the shaft (30, 31) to the facing surfaces (42, 43 or 32, 33), in particular contact surfaces, with a layer (17) against adhesion of dirt particles, liquid, condensate, solids, ice or the like. Particles are provided, and that the housing-side passage (40 , 41) for the shaft (30, 31) on the side facing away from the bore (24) and the flap (13) therein, a chamfer (44, 45) in the form of a chamfer with resulting reduction of the axial extent of the inner peripheral surface ( 42, 43).
Description
Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Steuerung des Durchflusses eines gasförmigen oder flüssigen Mediums, insbesondere des Abgases einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, das einen Ventildurchlass mit Ventilfläche aufweist, und mit einem Ventilglied mit der Ventilfläche zugeordneter Schließfläche, das im Gehäuse zwischen einer Offenstellung und einer Sperrstellung beweglich gelagert ist, in der die Schließfläche mit der Ventilfläche zum Verschluss des Ventildurchlasses zusammenwirkt, wobei zumindest der Bereich um die Schließfläche des Ventilgliedes und/oder um die Ventilfläche des Gehäuses mit einer Schicht gegen Anhaften von Schmutzpartikeln, Flüssigkeit, Kondensat, Feststoffen, Eis od. dgl. Partikeln versehen ist, wobei das Ventilglied als schwenkbare Klappe ausgebildet ist, die mit einem Ventildurchlass zusammenwirkt.The invention relates to a valve for controlling the flow of a gaseous or liquid medium, in particular of the exhaust gas of an internal combustion engine, with a housing having a valve passage with valve face, and with a valve member with the valve surface associated closing surface in the housing between an open position and a Locking position is movably mounted, in which the closing surface with the valve surface for closing the valve passage, wherein at least the area around the closing surface of the valve member and / or around the valve surface of the housing with a layer against adhesion of dirt particles, liquid, condensate, solids, ice od. Like. Particles is provided, wherein the valve member is designed as a pivotable flap which cooperates with a valve passage.
Ein derartiges Ventil ist aus der
Hierbei wirkt die Ventilklappe mit einem im Gehäuse gehaltenen Rohrende zusammen. Die Ventilsitzfläche ist hierbei mit einer hochtemperaturbeständigen Schicht versehen, die ein Anhaften von Schmutzpartikeln und dgl. verhindern soll.In this case, the valve flap cooperates with a tube end held in the housing. The valve seat surface is in this case provided with a high-temperature-resistant layer, which should prevent the adhesion of dirt particles and the like.
Ventile mit Beschichtungen ähnlicher Art, die jedoch nicht als Klappenventile ausgebildet sind, sind aus der
Bei Ventilen, die insbesondere zur Steuerung des Durchflusses des Abgases einer Brennkraftmaschine ausgebildet sind, z. B. als Abgasrückführventile auf der ”kalten Seite”, ergeben sich im Zusammenhang mit der Abgaskühlung, insbesondere während der Startphase und bei vielen Teillastbetrieben, Motorzustände, in denen sich Abgaskondensat niederschlägt und eine zähe bzw. klebrige Masse bildet. Je nach Schichtdicke dieser Masse kann dies eine zuverlässige Öffnungsfunktion des Ventils verhindern bzw. in Extremfällen zu einem Verkleben des Ventilgliedes mit dem Gehäuse führen. Dieses Versottungsproblem könnte zwar grundsätzlich durch einen sehr starken Aktuator behoben werden. Jedoch würde ein solcher Aktuator deutlich mehr Bauraum benötigen und höhere Kosten verursachen, weswegen eine solche Lösung entfällt. Insbesondere dann, wenn z. B. das Gehäuse aus einem Material mit im Verhältnis zum Ventilglied größerem Wärmekoeffizienten besteht, dehnt sich das Gehäuse aufgrund des darin geführten heißen Abgases stärker aus als das Ventilglied, wodurch im Bereich von Kontaktflächen größere Spalte entstehen, durch die Rußpartikel, Kohlepartikel cd. dgl. im Abgas enthaltene Partikel hindurch gelangen. Beim Erkalten des Gehäuses und Zusammenziehen dieses besteht dann die Gefahr, dass Rußpartikel, Kohlepartikel od. dgl. festbacken und dadurch unerwünschte Anlagerungsschichten entstehen, die unter Umständen auch etwa lackartig und sehr hart sein können. Auch wurde festgestellt, dass an den Innenseiten des Ventilgehäuses, besonders auch an den Berührungsflächen des Ventilgliedes und des Gehäuses, sich unter Einwirkung von Abgaskondensaten Korrosionen mit einhergehender Schädigung bilden können.In valves, which are designed in particular for controlling the flow of the exhaust gas of an internal combustion engine, for. As exhaust gas recirculation valves on the "cold side", resulting in connection with the exhaust gas cooling, especially during the starting phase and many part-load operations, engine conditions in which precipitates condensate and forms a tough or sticky mass. Depending on the layer thickness of this mass, this can prevent a reliable opening function of the valve or, in extreme cases, lead to a sticking of the valve member to the housing. This problem of sooting could in principle be remedied by a very strong actuator. However, such an actuator would require significantly more space and cause higher costs, which is why such a solution is eliminated. In particular, if z. B. the housing consists of a material with a larger proportion to the valve member thermal coefficients, the housing expands due to the hot exhaust gas guided therein stronger than the valve member, which in the area of contact surfaces larger gaps caused by the soot particles, carbon particles cd. Like. In the exhaust gas contained particles pass through. When cooling the housing and contraction of this then there is the danger that soot particles, coal particles od. Like. Caked and thereby unwanted accumulation layers arise, which may be about paint and very hard under certain circumstances. It has also been found that on the inner sides of the valve housing, especially at the contact surfaces of the valve member and the housing, can form under the influence of exhaust gas condensates corrosion with concomitant damage.
Der Erfindung liegt vor diesem Hintergrund die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs genannten Art so auszubilden, dass eine einwandfreie Öffnungsfunktion bzw. Sperrfunktion zwischen dem Ventilglied und dem Gehäuse auch bei starkem Verschmutzungspotential aus dem gasförmigen oder flüssigen Medium gewährleistet ist, wie es insbesondere bei AGR-Ventilen auftritt.Against this background, the object of the invention is to design a valve of the type mentioned at the beginning in such a way that a perfect opening function or blocking function between the valve member and the housing is ensured even with a strong contamination potential from the gaseous or liquid medium, as is the case in particular with EGR Valves occurs.
Die Aufgabe wird durch ein Ventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.The object is achieved by a valve having the features of claim 1. Advantageous developments and refinements can be seen from the subclaims.
Beim erfindungsgemäßen Ventil ist durch die Schicht zumindest im Bereich um die Schließfläche des Ventilgliedes und/oder um die Ventilfläche des Gehäuses, insbesondere Anlagefläche für das Ventilglied, der klebrigen Ansammlung von Flüssigkeit, Kondensat, Feststoffen, Partikeln, Eis od. dgl. entgegengewirkt. Die Schicht steigert als Antihaftschicht das Gleitvermögen. Somit ist auch auf lange Betriebsdauer eine einwandfreie Öffnungsfunktion bzw. Sperrfunktion des Ventiles gewährleistet und dies mit einfachen und kostengünstigen Mitteln. Durch die Schicht wird ferner eine eventuelle Kontaktkorrosion zwischen dem Ventilglied und dem Gehäuse verhindert. Es kann eine Betätigungseinrichtung für das Ventilglied, die den bisherigen Dimensionierungen entspricht, beibehalten werden. Größere stärkere Betätigungseinrichtungen sind nicht erforderlich. Durch die Abschrägung in Form der Fase sich ergebende Reduzierung der axialen Erstreckung der inneren Umfangsfläche wird die Kontaktfläche zwischen der Welle und deren Lagerstellen im Gehäuse deutlich reduziert, so dass das Ventil leichtgängiger wird und gegenüber Verschmutzungen weniger anfällig ist.In the valve according to the invention is through the layer at least in the area around the closing surface of the valve member and / or the valve surface of the housing, in particular bearing surface for the valve member, the sticky accumulation of liquid, condensate, solids, particles, ice od. Like. Counteracted. The layer increases the lubricity as an anti-adhesive layer. Thus, a perfect opening function or blocking function of the valve is ensured even for a long period of operation and this with simple and inexpensive means. The layer also prevents possible contact corrosion between the valve member and the housing. It can be an actuator for the valve member, which corresponds to the previous dimensions, maintained. Larger, stronger controls are not required. Due to the bevel in the form of the chamfer resulting reduction of the axial extent of the inner circumferential surface, the contact area between the shaft and their bearings in the housing is significantly reduced, so that the valve is smoother and less susceptible to contamination.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.Further details and advantages of the invention will become apparent from the following description.
Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Hinweis auf die Ansprüche darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und erfindungswesentlich offenbart zu gelten haben. Dabei sind alle in der vorstehenden und folgenden Beschreibung erwähnten Merkmale sowie auch die allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale weitere Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.The full text of the claims is not reproduced above solely to avoid unnecessary repetition, but instead referred to merely by reference to the claims on it, which, however, all of these claim characteristics have to be considered as explicit and essential to the invention at this point. All features mentioned in the preceding and following description as well as the features which can be taken from the drawing alone are further constituents of the invention, even if they are not particularly emphasized and in particular not mentioned in the claims.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawings. Show it:
In den Zeichnungen ist schematisch ein Ventil
Zumindest der Bereich um die Schließfläche
Das Gehäuse
Der Ventildurchlaß
Die Klappe
Die beschriebene Schicht
Das Ventilglied
Bei Ventilen
Dadurch, dass beim beschriebenen Ventil
Im Falle des Gehäuses
Der gehäuseseitige Durchlaß
In einfacher Weise ist diese axial kurze innere Umfangsfläche
Das Ventilglied
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