DE102011054003A1

DE102011054003A1 - Sealing arrangement for a valve of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102011054003A1
Application number: DE102011054003A
Authority: DE
Inventors: Alvito Fernandes; Janusz Zurke
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2013-03-28
Anticipated expiration: 2031-09-29
Also published as: DE102011054003B4; WO2013045200A1

Abstract

Dichtungsanordnungen für Ventile (10) in Verbrennungskraftmaschinen mit einer radial äußeren feststehenden hohlzylindrischen Wandfläche (40), einer radial inneren translatorisch bewegbaren Zylinderwandfläche (46), einem Lippendichtring (32), der ein Trägerteil (34) sowie einen sich vom Trägerteil (34) erstreckenden radial inneren Schenkel (38), dessen Ende gegen die Zylinderwandfläche (46) anliegt und einen sich vom Trägerteil (34) erstreckenden radial äußeren Schenkel (36) aufweist, dessen Ende gegen die hohlzylindrische Wandfläche (40) anliegt, so dass der Lippendichtring (32) einen inneren Raum (16) des Ventils (10) von einem äußeren Raum (20) trennt und einer feststehenden sich radial erstreckenden Wandfläche (35), die die innere Zylinderwandfläche (46) umgibt und gegen die der Trägerteil (34) des Lippendichtringes (32) axial anliegt, sind bekannt. Bei hohen Drücke und Temperaturen reicht häufig die Formbeständigkeit der Lippendichtringe nicht aus, so dass Undichtigkeiten entstehen. Es wird daher vorgeschlagen, dass an der sich radial erstreckenden Wandfläche (35) ein Vorsprung (48) ausgebildet ist, gegen den der innere Schenkel (38) des Lippendichtringes (32) im verformten Zustand des radial inneren Schenkels (38) anliegt.Sealing arrangements for valves (10) in internal combustion engines with a radially outer fixed hollow cylindrical wall surface (40), a radially inner translationally movable cylinder wall surface (46), a lip seal (32), a support member (34) and extending from the support member (34) radially inner leg (38), the end of which abuts against the cylinder wall surface (46) and a radially outer leg (36) extending from the support member (34), the end abuts against the hollow cylindrical wall surface (40), so that the lip seal (32 ) separates an inner space (16) of the valve (10) from an outer space (20) and a fixed radially extending wall surface (35) surrounding the inner cylinder wall surface (46) and against the support portion (34) of the lip seal ring (34). 32) bears axially, are known. At high pressures and temperatures often the dimensional stability of the lip seals is not sufficient, so that leaks occur. It is therefore proposed that on the radially extending wall surface (35), a projection (48) is formed against which the inner leg (38) of the lip seal (32) in the deformed state of the radially inner leg (38).

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für ein Ventil einer Verbrennungskraftmaschine mit einer radial äußeren feststehenden hohlzylindrischen Wandfläche, einer radial inneren translatorisch bewegbaren Zylinderwandfläche, einem Lippendichtring, der ein Trägerteil sowie einen sich vom Trägerteil erstreckenden radial inneren Schenkel, dessen Ende gegen die Zylinderwandfläche anliegt und einen sich vom Trägerteil erstreckenden radial äußeren Schenkel aufweist, dessen Ende gegen die hohlzylindrische Wandfläche anliegt, so dass der Lippendichtring einen inneren Raum des Ventils von einem äußeren Raum trennt und einer feststehenden sich radial erstreckenden Wandfläche, die die innere Zylinderwandfläche umgibt und gegen die der Trägerteil des Lippendichtringes axial anliegt.The invention relates to a sealing arrangement for a valve of an internal combustion engine with a radially outer fixed hollow cylindrical wall surface, a radially inner translationally movable cylinder wall surface, a lip seal, a support member and extending from the support member radially inner leg, the end of which rests against the cylinder wall surface and a extending from the support member radially outer leg, the end of which rests against the hollow cylindrical wall surface, so that the lip seal separates an inner space of the valve from an outer space and a fixed radially extending wall surface which surrounds the inner cylinder wall surface and against the support member of the lip seal axially abutting.

Lippendichtringe zwischen einem beweglichen Kolben und einem feststehenden Hohlzylinder werden beispielsweise bei Schubumluftventilen an Turboladern benutzt, um einen inneren Raum des Ventils, in dem beispielsweise der Druck der Druckseite des Kompressors des Turboladers anliegt von einem äußeren Raum zu trennen, in dem der Druck der Saugseite des Kompressors anliegt.Lip seals between a movable piston and a fixed hollow cylinder are used, for example, in the tumble valves on turbochargers to separate an internal space of the valve, in which, for example, the pressure of the pressure side of the compressor of the turbocharger from an outer space in which the pressure of the suction side of the Compressor is applied.

Eine solche Dichtungsanordnung ist beispielsweise aus der DE 10 2009 011 938 B3 bekannt, wobei der darin offenbarte Lippendichtring zwei im gleichen Winkel zur Zylinderachse angeordnete Schenkel aufweist, von denen der radial innere Schenkel kürzer ausgeführt ist. Auch die EP 1 941 138 B1 offenbart einen derartigen Dichtungsring.Such a seal arrangement is for example from the DE 10 2009 011 938 B3 known, wherein the lip seal disclosed therein comprises two at the same angle to the cylinder axis arranged legs, of which the radially inner leg is made shorter. Also the EP 1 941 138 B1 discloses such a sealing ring.

Diese Dichtringe sind häufig aus PTFE hergestellt, da dieses Material sich insbesondere für Hochtemperaturanwendungen geeignet ist, also auch bei Temperaturen von 250°C eingesetzt werden kann. Gleichzeitig bietet dieses Material besonders gute Gleiteigenschaften, so dass es sich besonders gut für eine Abdichtung zwischen zwei sich relativ zueinander bewegenden Teilen eignet.These seals are often made of PTFE, as this material is particularly suitable for high temperature applications, so it can be used even at temperatures of 250 ° C. At the same time, this material offers particularly good sliding properties, so that it is particularly well suited for a seal between two relatively moving parts.

Nachteilig an diesem Material ist jedoch seine geringe Rückfedereigenschaft und geringe Wärmeformbeständigkleit bei Temperaturen über 150°C. Seine Steifigkeit verringert sich im Vergleich zu Normalumgebungstemperaturen bei Einsatztemperaturen von etwa 100°C auf etwa die Hälfte bei etwa 150°C sogar auf etwa ein Drittel des üblichen Wertes.A disadvantage of this material, however, is its low spring-back property and low heat resistance at temperatures above 150 ° C. Its stiffness decreases compared to normal ambient temperatures at service temperatures of about 100 ° C to about half at about 150 ° C even to about a third of the usual value.

Daher werden zum Beispiel Stahlfedern in die PTFE-Dichtringe eingebaut, die nach dem Verformen sicherstellen sollen, dass die Dichtung wieder ihre ursprüngliche Form erhält.Therefore, for example, steel springs are incorporated into the PTFE gaskets which, after deformation, are intended to ensure that the gasket regains its original shape.

So wird in der WO 94/08159 A1 ein Dichtring mit einer nach radial innen weisenden Dichtlippe zum radialen Abdichten zweier Zylinderflächen vorgeschlagen, bei dem ein Haltering aus einem formbeständigen Werkstoff mit der eigentlichen Dichtung aus PTFE fest verbunden wird. Der Haltering weist dabei einen Vorsprung auf, der in eine Nut des Dichtringes greift. Des Weiteren ist am Haltering eine radial innen liegende Anlagefläche ausgebildet, die sich axial und radial etwa in Richtung der inneren Dichtlippe erstreckt und gegen die die Lippe bei höheren Drücken anliegt. Nach radial außen dichtet der Dichtring über eine axial sich erstreckende Dichtfläche.So will in the WO 94/08159 A1 a sealing ring proposed with a radially inwardly facing sealing lip for radial sealing of two cylindrical surfaces, in which a retaining ring made of a dimensionally stable material with the actual seal made of PTFE is firmly connected. The retaining ring has a projection which engages in a groove of the sealing ring. Furthermore, a radially inner contact surface is formed on the retaining ring, which extends axially and radially approximately in the direction of the inner sealing lip and against which rests the lip at higher pressures. After radially outward, the sealing ring seals over an axially extending sealing surface.

Ein derartig aufgebauter Dichtring ist relativ aufwendig herzustellen und weist bei einem Einsatzbereich im Fahrzeug aufgrund der großen Einsatztemperaturspanne im radial äußeren Bereich das Problem von Undichtigkeiten auf, da ein Ausdehnen oder Zusammenziehen des Dichtkörpers aufgrund wechselnder Temperaturen nicht ausgeglichen werden kann.Such a constructed sealing ring is relatively expensive to produce and has at a range of use in the vehicle due to the large operating temperature in the radially outer region, the problem of leaks, since expansion or contraction of the sealing body due to changing temperatures can not be compensated.

Daher stellt sich die Aufgabe, eine Dichtungsanordnung zur Verfügung zu stellen, die in eine hohe Dichtigkeit bei in einem breiten Bereich wechselnden Drücken und Temperaturen über eine lange Lebensdauer sicherstellt. Die Dichtung soll sich entsprechend für einen Einsatz in einem Schubumluftventil eignen.Therefore, the object is to provide a sealing arrangement which ensures high tightness at widely varying pressures and temperatures over a long lifetime. The seal should be suitable for use in a diverter valve.

Diese Aufgabe wird durch eine Dichtungsanordnung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.This object is achieved by a sealing arrangement having the features of the main claim.

Dadurch, dass an der sich radial erstreckenden Wandfläche ein Vorsprung ausgebildet ist, gegen den der innere Schenkel des Lippendichtringes im verformten Zustand des radial inneren Schenkels anliegt, wird das Aufblähen bei hohen Temperaturen und hohen Innendrücken durch ein Reduzieren der wirksamen Schenkellänge reduziert, wodurch eine andauernde plastische Verformung des Dichtringes verhindert wird. Entsprechend federt der Lippendichtring bei Normaldruck wieder in seine Ausgangsstellung zurück. Entsprechend bleibt eine gute Dichtwirkung bei wechselnden Drücken und Temperaturen zwischen –40°C und 180°C über einen langen Zeitraum erhalten. Trotz der guten Dichtwirkung wird eine Leichtgängigkeit des Kolbens erhalten, da das Aufblähen nicht zu einer erhöhten Anlagekraft führen kann. Diesen Vorsprung direkt an einer Wandfläche des abzudichtenden Bauteils anzuordnen verringert die Kosten bei der Herstellung und Montage.Characterized in that on the radially extending wall surface, a projection is formed against which abuts the inner leg of the lip seal in the deformed state of the radially inner leg, the puffing is reduced at high temperatures and high internal pressures by reducing the effective leg length, creating a lasting plastic deformation of the sealing ring is prevented. Accordingly, the lip seal at normal pressure springs back to its original position. Accordingly, a good sealing effect is maintained at varying pressures and temperatures between -40 ° C and 180 ° C over a long period of time. Despite the good sealing effect a smooth running of the piston is obtained because the inflation can not lead to increased contact force. To arrange this projection directly on a wall surface of the component to be sealed reduces the cost of manufacture and assembly.

Vorzugsweise erstreckt sich eine radial innere Fläche des Vorsprungs parallel zur Zylinderwandfläche, wodurch bei ausreichend kleinen Abständen bereits eine geringe Dichtwirkung erreicht wird.Preferably, a radially inner surface of the projection extends parallel to the cylinder wall surface, whereby a small sealing effect is already achieved at sufficiently small distances.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn sich eine radial äußere Fläche des Vorsprungs parallel zum entspannten radial inneren Schenkel des Lippendichtringes erstreckt. Bei dieser Ausführung entsteht eine relativ flächige Anlage des Schenkels bei erhöhtem Innendruck, so dass auch eine gehobene Belastung einzelner Abschnitte des inneren Schenkels entfallen. In particular, it is advantageous if a radially outer surface of the projection extends parallel to the relaxed radially inner leg of the lip seal. In this embodiment, a relatively flat contact of the leg arises at elevated internal pressure, so that account for an elevated load of individual sections of the inner leg.

In einer weiterführenden Ausführung ist die radial äußere Fläche des Vorsprungs beabstandet vom entspannten Schenkel des Lippendichtringes angeordnet. Dies führt dazu, dass bei geringeren Temperaturen und Drücken trotz der Stützstruktur die gesamte Dichtschenkellänge zur Erzeugung der Anpresskraft zur Verfügung steht.In a further embodiment, the radially outer surface of the projection is spaced from the relaxed leg of the lip seal arranged. This means that at lower temperatures and pressures, despite the support structure, the entire sealing leg length is available for generating the contact pressure.

Besonders gute Ergebnisse fassen sich erzielen, wenn die Höhe des Vorsprungs etwa einem Viertel bis zu einer Hälfte der Höhe des radial inneren Schenkels entspricht. Bei dieser Konstruktion wurden über den gesamten Temperatur- und Druckbereich sehr gute Dichtergebnisse erzielt.Particularly good results can be achieved if the height of the projection corresponds to about one quarter to one half of the height of the radially inner leg. In this construction, very good sealing results were achieved over the entire temperature and pressure range.

In einer besonderen Ausführung schließt der radial innere Schenkel des Lippendichtringes zur Zylinderachse einen größeren Winkel ein als der radial äußere Schenkel. Der äußere, nicht durch Bewegung der Wandanlagefläche belastete Schenkel, kann sich entsprechend an die Wandfläche anlegen, wenn ein erhöhter Druck vorliegt. Ein so hoher Anpressdruck des Schenkels durch Federwirkung wie an der inneren Seite ist nicht erforderlich.In a particular embodiment, the radially inner leg of the lip seal encloses a greater angle to the cylinder axis than the radially outer leg. The outer leg, which is not burdened by movement of the wall contact surface, can accordingly rest against the wall surface if there is an increased pressure. Such a high contact pressure of the leg by spring action as on the inner side is not required.

Vorzugsweise ist der Lippendichtring aus PTFE hergestellt. Dieses Material hat eine hohe Dauergebrauchstemperatur und sehr gute Gleiteigenschaften.Preferably, the lip seal is made of PTFE. This material has a high continuous service temperature and very good sliding properties.

In einer weiterführenden Ausführung weist die radial äußere feststehende hohlzylindrische Wandfläche einen Absatz auf, wobei der radial äußere Schenkel des Lippendichtringes in die durch den Absatz gebildete Ausnehmung in der hohlzylindrischen Wandfläche ragt. So kann zuverlässig ein axiales Verschieben des Dichtringes relativ zur umgebenden Hohlzylinderwandfläche vermieden werden. Des Weiteren wird die Dichtigkeit durch Erhöhung des Strömungswiderstandes verbessert.In a further embodiment, the radially outer fixed hollow cylindrical wall surface on a shoulder, wherein the radially outer leg of the lip seal protrudes into the recess formed in the recess in the hollow cylindrical wall surface. Thus, an axial displacement of the sealing ring relative to the surrounding hollow cylinder wall surface can reliably be avoided. Furthermore, the tightness is improved by increasing the flow resistance.

Es wird somit eine Dichtungsanordnung geschaffen, mit der bei Drücken von bis zu 2 bar und Temperaturen von –40°C bis 180°C eine zuverlässige Abdichtung zwischen zwei zylinderförmigen beziehungsweise hohlzylinderförmigen Wandflächen sichergestellt wird. Eine derartige Dichtungsanordnung stellt diese Dichtigkeit über einen langen Zeitraum sicher.Thus, a sealing arrangement is provided with which, at pressures of up to 2 bar and temperatures of -40 ° C to 180 ° C, a reliable seal between two cylindrical or hollow cylindrical wall surfaces is ensured. Such a sealing arrangement ensures this tightness over a long period of time.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung ist in den Figuren dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.An embodiment of a sealing arrangement according to the invention is shown in the figures and will be described below.

1 zeigt einen Ausschnitt einer Seitenansicht eines Schubumluftventils mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung in geschnittener Darstellung im unbelasteten Zustand. 1 shows a section of a side view of a diverter valve with a seal assembly according to the invention in a sectional view in the unloaded state.

2 zeigt den Ausschnitt der Seitenansicht des Schubumluftventils mit der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß 1 im belasteten Zustand mit Innendruck. 2 shows the detail of the side view of the diverter valve according to the invention with the seal assembly according to 1 in loaded condition with internal pressure.

Das ausschnittsweise in den Figuren dargestellte Schubumluftventil 10 besteht aus einem elektromagnetischen Kreis zur Aktuierung eines Ankers 12, der mit einem Verschlusskörper 14 verbunden ist, so dass der Verschlusskörper bei Bestromung des Elektromagneten vom Ventilsitz abgehoben wird. Dies bedeutet für die vorliegende Anwendung als Schubumluftventil, dass die Saugseite eines Verdichters eines Turboladers mit der Druckseite verbunden wird.The fragmentary recirculation valve shown in the figures 10 consists of an electromagnetic circuit for the actuation of an armature 12 that with a lock body 14 is connected, so that the closure body is lifted when energizing the electromagnet from the valve seat. This means for the present application as a diverter valve that the suction side of a compressor of a turbocharger is connected to the pressure side.

Im nicht bestromten Zustand wird der Verschlusskörper 14 mittels einer Feder 15 auf den Ventilsitz gedrückt, so dass Saug- und Druckseite voneinander getrennt sind. In diesem Zustand wird über Bohrungen im Verschlusskörper 14 der Druck der Druckseite in einen inneren Raum 16 des Schubumluftventils 10 geleitet, wodurch ein Druckgleichgewicht hergestellt wird, was in bekannter Weise ein schnelleres Öffnen des Ventils 10 ermöglicht.In the non-energized state of the closure body 14 by means of a spring 15 pressed on the valve seat, so that suction and pressure side are separated. In this state is via holes in the closure body 14 the pressure of the pressure side into an inner space 16 the diverter valve 10 passed, whereby a pressure equilibrium is established, which in a known manner a faster opening of the valve 10 allows.

Der innere Raum 16 des Ventils 10 wird durch ein Gehäuseteil 18 begrenzt, welches den Verschlusskörper 14 radial über einen sich mit Bewegung des Verschlusskörpers 14 ändernden axialen Abschnitt umgibt. Zu einem äußeren Raum 20, in dem im geschlossenen Zustand des Ventils 10 der Druck der Saugseite des Verdichters anliegt, wird der innere Raum 16 durch eine sich radial ersteckende Scheibe 22 begrenzt, durch deren mittlere Öffnung 24 der Verschlusskörper 14 ragt.The inner space 16 of the valve 10 is through a housing part 18 limited, which the closure body 14 radially over one with movement of the closure body 14 surrounding changing axial section. To an outer space 20 , in the closed state of the valve 10 the pressure of the suction side of the compressor is applied, the inner space 16 through a radially extending disk 22 limited, through the middle opening 24 the closure body 14 protrudes.

In den Figuren ist zusätzlich ein außenliegendes, das gesamte Schubumluftventil 10 begrenzendes Gehäuseteil 26 zu erkennen, über welches das Ventil 10 an einem Kanal befestigt werden kann. Die Scheibe 22 weist eine ringförmige Erhebung 28 auf, welche zwischen dem außenliegenden Gehäuseteil 26 und einem kurzen sich radial erstreckenden Abschnitt 29 des den inneren Raum 16 begrenzenden Gehäuseteils 18 mittels Clipsen oder Schweißen befestigt ist.In the figures, in addition an external, the entire diverter valve 10 limiting housing part 26 to recognize over which the valve 10 can be attached to a canal. The disc 22 has an annular elevation 28 on which between the outer housing part 26 and a short radially extending portion 29 of the inner space 16 limiting housing part 18 is attached by means of clips or welding.

Um eine Reibung zwischen dem Verschlusskörper 14 und der Scheibe 22 zu vermeiden, ist zwischen der Scheibe 22 und dem Verschlusskörper 14 ein ringförmiger Spalt 30 ausgebildet. Um zu verhindern, dass im geschlossenen Zustand des Ventils 10 über den Spalt 30 eine Kurzschlussströmung aus dem inneren Raum 16, in dem ein höherer Druck herrscht, in den äußeren Raum 20, in dem ein geringerer Druck herrscht, entsteht wird dieser Spalt 30 mittels eines Lippendichtringes 32a abgedichtet.To a friction between the closure body 14 and the disc 22 to avoid is between the disc 22 and the closure body 14 an annular gap 30 educated. To prevent in the closed state of the valve 10 over the gap 30 a short circuit flow from the inner space 16 , in which a higher pressure prevails, in the outer space 20 , in which there is a lower pressure, this gap is created 30 by means of a lip sealing ring 32a sealed.

Dieser Lippendichtring 32 weist ein Trägerteil 34 auf, mit dem der Lippendichtring 32 auf einer inneren, sich radial erstreckenden Wandfläche 35 der Scheibe 22 aufliegt. Von diesem Trägerteil 34 erstrecken sich zwei Schenkel 36, 38 etwa V-förmig, wobei der radial äußere Schenkel 36 um einen Winkel von etwa 15° zur Zylinderachse geneigt ist und der radial innere Schenkel 38 um etwa 30° zur Zylinderachse geneigt ist. Das Ende des radial äußeren Schenkels 36 liegt gegen eine radial äußere feststehende hohlzylindrische Wandfläche 40 des Gehäuseteils 18 an, an dem unmittelbar angrenzend zum Ende des äußeren Schenkels 36 des montierten Lippendichtringes ein Absatz 42 ausgebildet ist, der ein Verschieben aus dieser Lage bei Bewegung des Verschlusskörpers 14 verhindert. Entsprechend liegt das Ende des Schenkels 36 radial gegen eine durch die Ausbildung des Absatzes 42 entstehende ringförmige Ausnehmung 44 an, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel die hohlzylindrische Wandfläche bildet.This lip seal 32 has a support part 34 on, with the lip seal 32 on an inner, radially extending wall surface 35 the disc 22 rests. From this carrier part 34 two legs extend 36 . 38 approximately V-shaped, wherein the radially outer leg 36 is inclined at an angle of about 15 ° to the cylinder axis and the radially inner leg 38 inclined by about 30 ° to the cylinder axis. The end of the radially outer leg 36 lies against a radially outer fixed hollow cylindrical wall surface 40 of the housing part 18 at, immediately adjacent to the end of the outer leg 36 the mounted lip seal a paragraph 42 is formed, which is a displacement from this position during movement of the closure body 14 prevented. Accordingly, the end of the thigh lies 36 radially against a through the formation of the paragraph 42 resulting annular recess 44 on, which forms the hollow cylindrical wall surface in the present embodiment.

Das Ende des radial inneren Schenkels 38 liegt gegen eine Zylinderwandfläche 46 des Verschlusskörpers 14 an, welche entsprechend relativ zum Lippendichtring 32 translatorisch bewegt wird. Aus diesem Grund wird der Lippendichtring 32 aus einem besonders gleitfähigen Material wie Polytetrafluorethylen (PTFE) hergestellt. Dieses weist jedoch eine begrenzte Wärmeformbeständigkeit auf, so dass bei häufigem Aufblähen der Dichtung in Phasen wechselnder Druckdifferenzen, die Rückstellkraft deutlich nachlässt, wodurch entweder Undichtigkeiten entstehen oder eine zu hohe Anpresskraft des Dichtringes gewählt werden müsste, was zu höheren notwendigen Öffnungskräften und vor allem längeren Öffnungszeiten aufgrund der Reibungskräfte führen würde.The end of the radially inner leg 38 lies against a cylinder wall surface 46 of the closure body 14 which is correspondingly relative to the lip seal 32 is moved translationally. For this reason, the lip seal becomes 32 made of a particularly lubricious material such as polytetrafluoroethylene (PTFE). However, this has a limited heat resistance, so that with frequent inflation of the seal in phases of varying pressure differences, the restoring force significantly decreases, which either leaks arise or too high contact pressure of the sealing ring should be selected, resulting in higher necessary opening forces and especially longer opening times due to frictional forces.

Aus diesem Grund ist erfindungsgemäß am radial inneren Ende der Scheibe 22 ein Vorsprung 48 ausgebildet, der sich in Richtung des inneren Raums 16 über etwa ein Drittel der Höhe des Lippendichtringes 32 erstreckt. Eine radial innere Fläche 50 des Vorsprungs 48 erstreckt sich parallel zum Verschlusskörper 14 in Zylinderachse des Ventils 10, so dass der Spalt 30 eine konstante Breite aufweist. Eine radial äußere Fläche 52 des Vorsprungs 48 erstreckt sich ebenso wie der radial innere Schenkel 38 des Lippendichtringes 32 in einem Winkel von etwa 30° zur Zylinderachse, wobei zwischen dem Schenkel 38 und der Fläche 52 im nicht aufgrund einer Druckdifferenz aufgeblähten Zustand des Lippendichtringes 32 ein Spalt 54 vorhanden ist.For this reason, according to the invention at the radially inner end of the disc 22 a lead 48 formed, moving in the direction of the inner space 16 over about one third of the height of the lip seal 32 extends. A radially inner surface 50 of the projection 48 extends parallel to the closure body 14 in the cylinder axis of the valve 10 so the gap 30 has a constant width. A radially outer surface 52 of the projection 48 extends as well as the radially inner leg 38 of the lip seal 32 at an angle of about 30 ° to the cylinder axis, between the leg 38 and the area 52 in not inflated due to a pressure difference state of the lip seal 32 A gap 54 is available.

Liegt nun eine Druckdifferenz an wird der Lippendichtring 32 verformt, also aufgebläht. Wie es in 2 dargestellt ist, legt sich der radial innere Schenkel 38 gegen die radial äußere Fläche 52 des Vorsprungs 48 an, wodurch die wirksame Schenkellänge um ein Drittel verkürzt wird. Dies führt jedoch zu einer höheren Steifigkeit dieses Schenkels 38, und verbessert entsprechend auch bei hohen Temperaturen von über 150°C dessen Wärmeformbeständigkeit.If there is now a pressure difference, the lip seal will be 32 deformed, so bloated. As it is in 2 is shown, the radially inner leg sets 38 against the radially outer surface 52 of the projection 48 which shortens the effective leg length by one third. However, this leads to a higher rigidity of this leg 38 , and accordingly improves its heat resistance even at high temperatures of over 150 ° C.

Durch diese Maßnahme wird eine für jede Situation angepasste Anpresskraft sichergestellt, also eine kurze und weiche Dichtlippe bei hohen Temperaturen und Drücken und eine lange harte Dichtlippe bei geringen Temperaturen und Drücken. Des Weiteren wird ein stärkeres Verformen des inneren Schenkels 38 durch den Vorsprung 48 verhindert, was zu einer erhöhten Reibung am Verschlusskörper 14 und somit zu längeren Öffnungszeiten führen würde.This measure ensures a contact force adapted to each situation, ie a short and soft sealing lip at high temperatures and pressures and a long, hard sealing lip at low temperatures and pressures. Furthermore, a stronger deformation of the inner leg 38 through the lead 48 prevents, resulting in increased friction on the closure body 14 and thus lead to longer opening hours.

Es sollte deutlich sein, dass der Schutzbereich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt ist. Weitere Anwendungen neben dem beschriebenen Schubumluftventil sind selbstverständlich ebenfalls denkbar. Auch sind konstruktive Änderungen je nach vorhandenen Druckdifferenzen und Temperaturspannen innerhalb des Schutzbereiches möglich. So sollte beispielsweise jeweils ein optimales Verhältnis zwischen der Höhe des Vorsprungs und der Höhe des Lippendichtringes eingestellt werden. Auch die Spreizwinkel des Lippendichtrings sollte an die Verhältnisse angepasst werden.It should be clear that the scope of protection is not limited to the embodiment described. Other applications in addition to the described diverter valve are of course also conceivable. Also, design changes are possible depending on the existing pressure differences and temperature ranges within the protection range. For example, an optimal ratio between the height of the projection and the height of the lip seal should be set, for example. The spread angle of the lip sealing ring should also be adapted to the conditions.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009011938 B3 [0003]
EP 1941138 B1 [0003]
WO 94/08159 A1 [0007]

Claims

Sealing arrangement for a valve ( 10 ) an internal combustion engine with a radially outer fixed hollow cylindrical wall surface ( 40 ), a radially inner translationally movable cylinder wall surface ( 46 ), a lip seal ( 32 ), which is a carrier part ( 34 ) as well as from the carrier part ( 34 ) extending radially inner leg ( 38 ) whose end against the cylinder wall surface ( 46 ) and a from the support part ( 34 ) extending radially outer leg ( 36 ), whose end against the hollow cylindrical wall surface ( 40 ) is applied, so that the lip seal ( 32 ) an inner space ( 16 ) of the valve ( 10 ) from an external space ( 20 ) and a fixed radially extending wall surface ( 35 ), the inner cylinder wall surface ( 46 ) and against which the carrier part ( 34 ) of the lip seal ( 32 axially abutting, characterized in that at the radially extending wall surface ( 35 ) a lead ( 48 ) is formed, against which the inner leg ( 38 ) of the lip seal ( 32 ) in the deformed state of the radially inner leg ( 38 ) is present.

Sealing arrangement for a valve of an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that a radially inner surface ( 50 ) of the projection ( 48 ) parallel to the cylinder wall surface ( 46 ).

Sealing arrangement for a valve of an internal combustion engine according to one of claims 1 or 2, characterized in that a radially outer surface ( 52 ) of the projection ( 48 ) parallel to the relaxed radially inner leg ( 38 ) of the lip seal ( 32 ).

Sealing arrangement for a valve of an internal combustion engine according to claim 3, characterized in that the radially outer surface ( 52 ) of the projection ( 48 ) spaced from the relaxed leg ( 38 ) of the lip seal ( 32 ) is arranged.

Sealing arrangement for a valve of an internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the height of the projection ( 48 ) about one quarter to one half of the height of the radially inner leg ( 38 ) corresponds.

Sealing arrangement for a valve of an internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the radially inner leg ( 38 ) of the lip seal ( 32 ) to the cylinder axis includes a larger angle than the radially outer leg ( 36 ).

Sealing arrangement for a valve of an internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the lip sealing ring ( 32 ) is made of PTFE.

Sealing arrangement for a valve of an internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the radially outer fixed hollow cylindrical wall surface ( 40 ) a paragraph ( 42 ), wherein the radially outer leg ( 36 ) of the lip seal ( 32 ) as referred to in paragraph ( 42 ) formed recess ( 44 ) in the hollow cylindrical wall surface ( 40 protrudes.