DE102017100822A1 - Gas flow conducting valve - Google Patents

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Martina Gottschling
Stefan Wendenburg
Frank Beger
Arne Brömer
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein einen Gasstrom leitendes Ventil (1), welches ein Ventilgehäuse (2), einen beweglich ausgebildeten Ventilkörper (3) zur Beeinflussung des Gasstromflusses durch das Ventil (1) sowie eine an dem Ventilkörper (3) angeordnete Ventilschubstange (4) zur Bewegung des Ventilkörpers (3) aufweist, weiterhin die Ventilschubstange (4) mit einem Stellglied (5) wirkverbunden ist, durch welches unmittelbar oder mittelbar eine Stellkraft (6) auf die Ventilschubstange (4) erzeugbar und die Ventilschubstange (4) in einem ersten Linearlager (7) beweglich angeordnet ist. Zudem ist in dem Ventilgehäuse (2) ein als eine Ausnehmung oder Durchbrechung ausgeformtes zweites Linearlager (8) ausgebildet, in welchem ein Abschnitt (9) des Ventilkörpers (3) geführt wird und eine Wirkungslinie (10) der an der Ventilschubstange (4) angreifenden resultierenden Stellkraft (6) entspricht einer Mittellängsachse (11) der Ventilschubstange (4), sodass keine Querkraft und/oder kein Drehmoment auf die Ventilschubstange (4) wirkt oder die Wirkungslinie (10) der an der Ventilschubstange (4) angreifenden resultierenden Stellkraft (6) von der Mittellängsachse (11) der Ventilschubstange (4) verschieden und das erste Linearlager (7) zumindest in Richtung der entstehenden Querkraft und/oder des Drehmomentes verschwenkbar ausgeführt ist oder die Ventilschubstange (4) in einem an dem Ventilgehäuse (2) angeordneten dritten Linearlager (12) geführt wird, welches die entstehende Querkraft und/oder das Drehmoment aufnimmt.The invention relates to a gas flow conducting valve (1) comprising a valve housing (2), a movably formed valve body (3) for influencing the flow of gas flow through the valve (1) and a valve push rod (4) arranged on the valve body (3) Movement of the valve body (3), further the valve push rod (4) with an actuator (5) is operatively connected, by which directly or indirectly a restoring force (6) on the valve push rod (4) and the valve push rod (4) in a first linear bearing (7) is movably arranged. In addition, in the valve housing (2) formed as a recess or opening second linear bearing (8) is formed, in which a portion (9) of the valve body (3) is guided and an action line (10) of the valve push rod (4) attacking resulting actuating force (6) corresponds to a central longitudinal axis (11) of the valve push rod (4), so that no lateral force and / or torque acts on the valve push rod (4) or the line of action (10) acting on the valve push rod (4) resulting actuating force (6 ) of the central longitudinal axis (11) of the valve push rod (4) and the first linear bearing (7) is designed to pivot at least in the direction of the resulting lateral force and / or the torque or the valve push rod (4) in one of the valve housing (2) arranged third Linear bearing (12) is guided, which receives the resulting lateral force and / or torque.

Description

Die Erfindung betrifft ein einen Gasstrom leitendes Ventil, welches ein Ventilgehäuse, einen beweglich ausgebildeten Ventilkörper zur Beeinflussung des Gasstromflusses durch das Ventil sowie eine an dem Ventilkörper angeordnete Ventilschubstange zur Bewegung des Ventilkörpers aufweist. Hierbei ist die Ventilschubstange mit einem Stellglied wirkverbunden, wobei durch das Stellglied unmittelbar oder mittelbar eine Stellkraft auf die Ventilschubstange erzeugbar und die Ventilschubstange in einem ersten Linearlager beweglich angeordnet ist.The invention relates to a gas flow conducting valve, which has a valve housing, a movably formed valve body for influencing the flow of gas flow through the valve and arranged on the valve body valve push rod for movement of the valve body. Here, the valve push rod is operatively connected to an actuator, wherein by the actuator directly or indirectly a force on the valve push rod generated and the valve push rod is movably arranged in a first linear bearing.

Im modernen Kraftfahrzeugbau führen die Bestrebungen insbesondere hin zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauches sowie des Schadstoffausstoßes von Verbrennungsmotoren.In the modern motor vehicle industry, efforts are aimed in particular at reducing fuel consumption and pollutant emissions from internal combustion engines.

Zur Steigerung der Effizienz eines Verbrennungsmotors, also auch der Senkung des Kraftstoffverbrauches, ist es heutzutage üblich, insbesondere in Verbindung mit einer Verkleinerung des Motorenhubraumes, einen Abgasturbolader in den Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges einzufügen.To increase the efficiency of an internal combustion engine, including the reduction of fuel consumption, it is now common, especially in conjunction with a reduction of the engine displacement, to insert an exhaust gas turbocharger in the exhaust system of a motor vehicle.

Zudem werden neben der Reduzierung des Kraftstoffverbrauches, die bei der Verbrennung entstehenden Verbrennungsschadstoffe wie beispielsweise Partikel, unverbrannte Kohlenwasserstoffe, Stickoxide oder Kohlenstoffmonoxid mittels einer Abgasnachbehandlung möglichst weitgehend minimiert. Neben den bekannten Oxidationskatalysatoren werden z. B. zur Reduzierung von Stickoxiden unter anderem Stickoxid-Speicherkatalysatoren und Abgasrückführsysteme eingesetzt. Im Falle einer Abgasrückführung ist es oftmals wünschenswert, die rückgeführten Abgase teilweise oder vollständig über einen Wärmetauscher einer Kühlung zu unterziehen, um eine Erwärmung der zur Verbrennung notwendigen, angesaugten Luft durch die Abgase zu vermeiden. Hierfür muss der Abgasstrom entsprechend umgeleitet werden.In addition, in addition to the reduction of fuel consumption, the resulting combustion combustion pollutants such as particles, unburned hydrocarbons, nitrogen oxides or carbon monoxide as far as possible minimized by exhaust aftertreatment. In addition to the known oxidation catalysts z. B. used for the reduction of nitrogen oxides, inter alia, nitrogen oxide storage catalysts and exhaust gas recirculation systems. In the case of exhaust gas recirculation, it is often desirable to partially or completely subject the recirculated exhaust gases to cooling via a heat exchanger in order to prevent heating of the intake air required for combustion by the exhaust gases. For this purpose, the exhaust gas flow must be redirected accordingly.

Bei Anordnung eines Abgasturboladers im Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges zielen Bestrebungen nach einer möglichst frühzeitigen Aktivierung der Abgasreinigung überdies darauf ab, neben einem stromabwärts des Abgasturboladers angeordneten Oxidationskatalysators einen bedarfsweise zuschaltbaren Oxidationskatalysator stromaufwärts des Abgasturboladers anzuordnen, wozu der Abgasstrom ebenfalls umgeleitet werden muss.When an exhaust gas turbocharger is arranged in the exhaust gas line of a motor vehicle, attempts to activate the exhaust gas purification as early as possible also aim to arrange an oxidation catalytic converter upstream of the exhaust gas turbocharger next to an oxidation catalytic converter arranged downstream of the exhaust gas turbocharger, for which purpose the exhaust gas flow must also be diverted.

Eine solche Umleitung des Abgasstromes lässt sich mittels Ventilen realisieren, welche jeweils in den Abgasstrang eingebracht werden und den Richtungsverlauf des Abgasstromes beeinflussen. Hierbei werden zur Änderung des Richtungsverlaufes oder auch zum Öffnen sowie Schließen des Ventiles vielmals Ventilkörper innerhalb des Ventiles verschoben, wobei zu beachten ist, dass aus Gründen der Verunreinigung und/oder einer möglichst kompakten Ausführungsform der Ventile Fehlfunktionen aufgrund eines Verklemmens des Ventilkörpers bei der Bewegung in seiner Führung auftreten können.Such a diversion of the exhaust gas flow can be realized by means of valves, which are respectively introduced into the exhaust system and influence the direction of the exhaust gas flow. Valve body is displaced within the valve to change the direction or even to open and close the valve many times, it should be noted that due to contamination and / or the most compact embodiment of the valves malfunction due to jamming of the valve body during movement in can act in his leadership.

Die DE 10 2010 035 622 A1 beschreibt in diesem Zusammenhang ein Abgasrückführventil, bei welchem eine Ventilstange innerhalb einer Führungsbuchse durch einen Aktuator bewegt wird, an der ein den Abgasweg öffnender oder verschließender Ventilschließkörper anordnet ist. Aufgrund von zwischen der Führungsbuchse und der Ventilstange entstehenden abgasbedingten Ablagerungen können Fehlfunktionen hervorgerufen werden, die sich im Verklemmen der Ventilstange in der Führungsbuchse sowie einer Beschädigung eines Dichtringes, welcher den Austritt des Abgases aus dem Ventil verhindernden soll, äußern. Zur Minimierung des Klemmens sowie der Beschädigung des Dichtringes sind in der Führungsbuchse zusätzliche Ringspalte vorgesehen, die zum einen die Verunreinigungen aufnehmen und zum anderen die Beschädigung des Dichtringes verhindern sollen. Hierbei stützt sich die Ventilstange in einer Ausführungsform lediglich an zwei kurzen Abschnitten der Führungsbuchse ab, wobei die Abschnitte so beabstandet sind, dass die Führungsgeometrie mit der Ventilstange im Vergleich zu einer durchgehenden Abstützung an der Führungsbuchse erhalten bleibt. Das dargestellte Ventil zeigt einen recht einfachen Aufbau und erfüllt lediglich die Funktion einen Strömungskanal für das Abgas zu öffnen bzw. zu schließen, wofür zudem nur kurze Stellwege benötigt werden.The DE 10 2010 035 622 A1 describes in this context an exhaust gas recirculation valve in which a valve rod is moved within a guide bush by an actuator to which an exhaust path opening or closing valve closing body is arranged. Due to arising between the guide bush and the valve rod exhaust gas deposits can cause malfunctions, which manifest themselves in jamming of the valve stem in the guide bush and damage to a sealing ring, which is intended to prevent the escape of the exhaust gas from the valve. To minimize the jamming and the damage of the sealing ring additional annular gaps are provided in the guide bush, on the one hand to absorb the impurities and prevent the other to damage the sealing ring. In this case, in one embodiment, the valve rod is only supported on two short sections of the guide bushing, the sections being spaced so as to maintain the guide geometry with the valve rod compared to a continuous support on the guide bushing. The valve shown has a fairly simple structure and only fulfills the function of opening and closing a flow channel for the exhaust gas, for which only short travel paths are required.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass ein Klemmen bei einer Bewegung des Ventilkörpers des Ventiles auch bei komplexer Gestaltung des Ventiles und langen Stellwegen verhindert wird.Against this background, the invention has the object, a valve of the type mentioned in such a way that a terminals in a movement of the valve body of the valve is prevented even with complex design of the valve and long travel.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Ventil gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung. This object is achieved with a valve according to the features of claim 1. The dependent claims relate to particularly expedient developments of the invention.

Erfindungsgemäß ist also ein einen Gasstrom leitendes Ventil vorgesehen, welches ein Ventilgehäuse, einen beweglich ausgebildeten Ventilkörper zur Beeinflussung des Gasstromflusses durch das Ventil sowie eine an dem Ventilkörper angeordnete Ventilschubstange zur Bewegung des Ventilkörpers aufweist, weiterhin die Ventilschubstange mit einem Stellglied wirkverbunden ist, durch welches unmittelbar oder mittelbar eine Stellkraft auf die Ventilschubstange erzeugbar ist und die Ventilschubstange in einem ersten Linearlager beweglich angeordnet ist. Weiterhin ist in dem Ventilgehäuse ein als eine Ausnehmung oder Durchbrechung ausgeformtes zweites Linearlager ausgebildet, in welchem ein Abschnitt des Ventilkörpers geführt wird. Es ist denkbar, dass das Ventilgehäuse hierbei einteilig, jedoch bevorzugt mehrteilig ausgeführt ist. Das Ventil an sich weist überdies einen Hauptströmungskanal und zwei Nebenströmungskanäle auf, wobei das als Ausnehmung oder Durchbrechung ausgeformte zweite Linearlager zwischen den Nebenströmungskanälen ausgebildet ist.According to the invention, a gas flow conducting valve is provided, which has a valve housing, a movably formed valve body for influencing the flow of gas flow through the valve and arranged on the valve body valve push rod for moving the valve body, further the valve push rod is operatively connected to an actuator through which directly or indirectly a force on the valve push rod can be generated and the valve push rod is movably arranged in a first linear bearing. Furthermore, in the valve housing as a a recess or aperture formed second bearing formed in which a portion of the valve body is guided. It is conceivable that the valve housing is designed in one piece, but preferably in several parts. The valve itself also has a main flow channel and two secondary flow channels, wherein the formed as a recess or opening second linear bearing is formed between the secondary flow channels.

Weiterhin kann nun zum einen die Wirkungslinie der an der Ventilschubstange angreifenden resultierenden Stellkraft einer Mittellängsachse der Ventilschubstange entsprechen, wodurch keine Querkraft und/oder kein Drehmoment auf die Ventilschubstange wirkt. Dies kann dadurch erreicht werden, dass an dem die Stellkraft erzeugenden Stellglied ein Kraftübertragungselement wie beispielsweise eine Stellgliedachse, eine Stellgliedschubstange oder eine Kupplung angeordnet ist, welche in Bewegungsrichtung mit der Ventilschubstange fluchtet. Das Stellglied führt dabei vorzugsweise eine lineare Bewegung aus. Das Kraftübertragungselement kann dabei zum einen über ein Zwischenglied wie eine Kupplung unmittelbar oder zum anderen über ein weg- und/oder kraftübersetzendes Zwischenglied mittelbar mit der Ventilschubstange verbunden sein. Dadurch, dass die Wirkungslinie der an der Ventilschubstange angreifenden, resultierenden Stellkraft mit der Mittellängsachse der Ventilschubstange zusammenfällt, entsteht keine orthogonal zur Mittellängsachse der Ventilschubstange gerichtete Querkraft und/oder kein Drehmoment auf die Ventilschubstange, wodurch sich diese und/oder der Ventilkörper im ersten und/oder im zweiten Linearlager nicht verklemmen kann.Furthermore, on the one hand, the line of action of the acting on the valve push rod resultant force of a central longitudinal axis of the valve push rod correspond, whereby no lateral force and / or no torque acts on the valve push rod. This can be achieved by arranging a force transmission element, such as an actuator axis, an actuator push rod or a coupling, on the actuating force generating actuator, which is aligned with the valve push rod in the direction of movement. The actuator preferably performs a linear movement. The power transmission element can be directly connected via an intermediate member such as a clutch or directly to the other via a displacement and / or force-transmitting intermediate member indirectly with the valve push rod. Due to the fact that the line of action of the force acting on the valve push rod, resulting restoring force coincides with the central longitudinal axis of the valve push rod, no transverse force directed orthogonal to the central longitudinal axis of the valve push rod and / or no torque on the valve push rod, which this and / or the valve body in the first and / or or in the second linear bearing can not jam.

Unmittelbar wirkverbunden bedeutet in jedem Fall, dass zwischen der Stellbewegung des Stellgliedes und der durch den Ventilkörper oder der Ventilschubstange des Ventiles ausgeführten Bewegung keine Weg- und/oder Kraftübersetzung erfolgt. Im Gegensatz dazu bedeutet mittelbar wirkverbunden demzufolge, dass zwischen der Stellbewegung des Stellgliedes und der durch den Ventilkörper oder der Ventilschubstange des Ventiles ausgeführten Bewegung eine Weg- und/oder Kraftübersetzung erfolgt.Immediately operatively connected means in each case that no displacement and / or force transmission takes place between the actuating movement of the actuator and the movement performed by the valve body or the valve push rod of the valve. In contrast, indirectly operatively connected implies that carried out between the actuating movement of the actuator and the executed by the valve body or the valve push rod of the valve movement and / or force transmission.

Ferner kann zum anderen die Wirkungslinie der an der Ventilschubstange angreifenden, resultierenden Stellkraft von der Mittellängsachse der Ventilschubstange verschieden sein, wodurch einerseits das erste Linearlager zumindest in Richtung der entstehenden Querkraft und/oder des Drehmomentes verschwenkbar oder drehbar ausgeführt ist oder die Ventilschubstange in einem, an dem Ventilgehäuse angeordneten dritten Linearlager geführt wird, welches die entstehende Querkraft und/oder das Drehmoment aufnimmt. Die Wirkungslinie der an der Ventilschubstange angreifenden und durch das Stellglied erzeugten Stellkraft kann beispielsweise parallel zur Mittellängsachse, aber auch in derselben Ebene unter einem Winkel zu der Mittellängsachse oder gar windschief zu dieser ausgebildet sein und während der Bewegung der Ventilschubstange ihre Lage zur Mittellängsachse verändern. Der Kraftangriffspunkt liegt jedoch stets auf der Mittellängsachse. Dies kann unter anderem dadurch erreicht werden, dass an dem die Stellkraft erzeugenden Stellglied ein Kraftübertragungselement angeordnet ist, welches in Bewegungsrichtung nicht mit der Ventilschubstange fluchtet, sondern z. B. parallel zu dieser verläuft und über ein Zwischenglied unmittelbar oder mittelbar mit der Ventilschubstange verbunden ist. Ein Verklemmen der Ventilschubstange und/oder des Ventilkörpers im ersten Linearlager und/oder im zweiten Linearlager kann just dadurch verhindert werden, dass das erste Linearlager verschwenkbar oder drehbar ausgeführt ist und somit die im ersten Linearlager geführte Ventilschubstange der auf sie wirkenden Querkraft oder dem Drehmoment folgen kann. Da ein solches Verklemmen insbesondere dann auftritt, wenn die im zweiten Linearlager geführte Länge des Abschnittes des Ventilkörpers gering ist, also lediglich noch ein Endbereich des Abschnittes in das zweite Linearlager eintaucht, kann auch eine Querstellung des Ventilkörpers ermöglicht werden. In einer weiterenausgestaltung ist insbesondere an dem Ventilkörper ein drittes Linearlager angeordnet, welches die entstehende Querkraft und/oder das Drehmoment aufnimmt.Furthermore, on the other hand, the line of action of acting on the valve push rod, the resulting actuating force from the central longitudinal axis of the valve push rod be different, whereby on the one hand, the first linear bearing is at least in the direction of the resulting lateral force and / or torque pivotable or rotatable or the valve push rod in a on the third valve housing arranged third linear bearing is guided, which receives the resulting lateral force and / or torque. The line of action of acting on the valve push rod and generated by the actuator force can for example be parallel to the central longitudinal axis, but also in the same plane at an angle to the central longitudinal axis or even skewed to this and change their position relative to the central longitudinal axis during movement of the valve push rod. However, the force application point is always on the central longitudinal axis. This can be achieved, inter alia, that at the adjusting force generating actuator, a force transmission element is arranged, which is not aligned in the direction of movement with the valve push rod, but z. B. parallel to this and is connected via an intermediate member directly or indirectly with the valve push rod. Jamming of the valve push rod and / or the valve body in the first linear bearing and / or in the second linear bearing can be prevented just by the fact that the first linear bearing is pivotable or rotatable and thus follow the guided in the first linear bearing valve push rod acting on it lateral force or torque can. Since such a jamming occurs in particular when the guided in the second linear bearing length of the portion of the valve body is low, so only one end portion of the portion dips into the second linear bearing, a transverse position of the valve body can be made possible. In a further embodiment, a third linear bearing is arranged in particular on the valve body, which receives the resulting transverse force and / or the torque.

Durch alle dargestellten Varianten lässt sich ein Verklemmen auch über einen langen Stellweg des Ventilkörpers vorteilhaft verhindern.Through all the variants shown, jamming can also be advantageously prevented over a long travel of the valve body.

In einer überaus vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem Stellglied und der Ventilschubstange des Ventiles eine Stelleinrichtung angeordnet, über welche das Stellglied mit der Ventilschubstange wirkverbunden ist und die durch das Stellglied erzeugte Stellkraft mittelbar auf die Ventilschubstange überträgt. Durch die Anordnung einer Stelleinrichtung zwischen dem Stellglied und der Ventilschubstange des Ventiles kann es ermöglicht werden, die vom Stellglied erzeugte Stellkraft sowie den durch das Stellglied zur Verfügung gestellten Stellweg zu übersetzen und/oder auf die Ventilschubstange zu übertragen, wobei dies unter einem Ausgleich einer gegebenenfalls vorhandenen räumlichen Beabstandung von Stellglied und Ventilschubstange erfolgen kann. Die Stelleinrichtung könnte beispielsweise als eine Kupplung oder aber als ein Getriebe ausgebildet sein. Denkbar ist jedoch ebenso, dass die Stelleinrichtung mehrere solcher komplexen Maschinenelemente oder Baugruppen aus Maschinenelementen umfasst.In an extremely advantageous embodiment of the invention, an adjusting device is arranged between the actuator and the valve push rod of the valve, via which the actuator is operatively connected to the valve push rod and indirectly transmits the actuating force generated by the actuator to the valve push rod. By arranging an actuating device between the actuator and the valve push rod of the valve, it may be possible to translate the actuating force generated by the actuator and the travel provided by the actuator travel and / or transfer to the valve push rod, this being a compensation of an optionally existing spatial spacing of actuator and valve push rod can be done. The adjusting device could be designed, for example, as a clutch or as a transmission. However, it is also conceivable that the adjusting device comprises a plurality of such complex machine elements or assemblies of machine elements.

Auch ist eine gewinnbringende Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung einen Hebelmechanismus und/oder ein Dämpferelement aufweist, wobei das Dämpferelement mit dem Hebelmechanismus oder der Ventilschubstange wirkverbunden ist. Durch einen solchen Hebelmechanismus kann es ermöglich werden, dass der durch das Stellglied bedingte maximale Stellweg in einen demgegenüber benötigten größeren Betätigungsweg des Ventilkörpers übersetzt wird. Hierbei kann vorteilhaft durch die gewählte Anordnung des Hebelmechanismus zwischen dem Stellglied und dem Ventil eine äußerst kompakte Gesamtanordnung bei hohem Betätigungsweg erreicht werden. Das Verbinden des Dämpferelementes mit dem Hebelmechanismus oder der Ventilschubstange kann insbesondere vorteilhaft dazu dienen, dass vor allem die Bewegung im Bereich der Endpositionen des Ventilkörpers nicht abrupt stoppt und somit ein harter Anschlag an das Ventilgehäuse oder im Ventilgehäuse ausgeprägte Ventilkörpersitze erfolgt. Dadurch können beispielsweise, durch einen harten Anschlag und gegebenenfalls durch den Hebelmechanismus erzeugte hohe Kräfte hervorgerufene Verformungsprozesse des Ventilkörpers und/oder des Ventilgehäuses weitgehend minimiert oder gar verhindert werden.Also, a profitable embodiment of the invention is characterized in that the Setting device comprises a lever mechanism and / or a damper element, wherein the damper element is operatively connected to the lever mechanism or the valve push rod. By means of such a lever mechanism, it can be made possible that the maximum actuating travel caused by the actuator is translated into a larger actuating travel of the valve body which is required in comparison. In this case can be advantageously achieved by the selected arrangement of the lever mechanism between the actuator and the valve an extremely compact overall arrangement at high actuating travel. The connection of the damper element to the lever mechanism or the valve push rod can particularly advantageously serve to ensure that, above all, the movement in the region of the end positions of the valve body does not abruptly stop and thus a hard stop occurs on the valve housing or in the valve housing pronounced valve body seats. As a result, for example, deformation processes of the valve body and / or the valve housing caused by a hard stop and possibly by the lever mechanism caused high forces can be largely minimized or even prevented.

Ist überdies der Hebelmechanismus der Stelleinrichtung in Form eines Kniehebels mit zumindest zwei aneinander und gegeneinander drehbar angeordneten Kniehebelarmen ausgebildet, so ist dies als äußerst erfolgversprechend anzusehen, wobei der Hebelmechanismus in Form eines Kniehebels einen ersten Kniehebelarm und einen gegenüber dem ersten Kniehebelarm drehbar ausgebildeten und an dem ersten Kniehebelarm angeordneten kürzeren zweiten Kniehebelarm aufweisen sollte. Eine gleiche Länge der Kniehebelarme ist jedoch ebenso möglich. Denkbar ist überdies, dass der erste Kniehebelarm an einem Ende des ersten Kniehebelarmes mit dem Ventilgehäuse und der zweite Kniehebelarm an einem Ende des zweiten Kniehebelarmes mit der Ventilschubstange drehbar wirkverbunden ist. Mittels eines solchen Kniehebels ist es gewinnbringend möglich, dass die Wirkungslinie der an der Ventilschubstange angreifenden, resultierenden Stellkraft von der Mittellängsachse der Ventilschubstange verschieden ist, z. B. aufgrund dessen, dass ein an dem Stellglied angeordnetes Kraftübertragungselement in Bewegungsrichtung nicht mit der Ventilschubstange fluchtet sondern parallel zu dieser verläuft und der Hebelmechanismus in Form des Kniehebels die Übertragung der Stellkraft auf die Ventilschubstange ermöglicht.If, moreover, the lever mechanism of the adjusting device in the form of a toggle lever with at least two mutually and mutually rotatably mounted toggle arms, this is to be regarded as extremely promising, wherein the lever mechanism in the form of a toggle lever a first toggle lever and a rotatable relative to the first toggle lever trained and on the should first knee lever arm arranged shorter second toggle lever should have. However, an equal length of the toggle lever arms is also possible. It is also conceivable that the first toggle lever at one end of the first toggle lever with the valve housing and the second toggle lever at one end of the second toggle lever with the valve push rod is rotatably operatively connected. By means of such a toggle lever, it is profitably possible that the line of action of acting on the valve push rod, resulting force is different from the central longitudinal axis of the valve push rod, z. B. due to the fact that a arranged on the actuator force transmission element is not aligned in the direction of movement with the valve push rod but parallel to this and the lever mechanism in the form of the toggle lever allows the transmission of the actuating force on the valve push rod.

Eine weitere praxisgerechte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass der Hebelmechanismus der Stelleinrichtung in Form eines symmetrisch ausgeführten, doppelten Kniehebels mit einem ersten Kniehebel und einem zweiten Kniehebel mit jeweilig zumindest zwei aneinander und gegeneinander drehbar angeordneten Kniehebelarmen ausgebildet ist. Aufgrund der symmetrischen Anordnung der zwei Kniehebel ist es möglich, dass die Wirkungslinie der an der Ventilschubstange angreifenden resultierenden Stellkraft der Mittellängsachse der Ventilschubstange entspricht, wodurch keine Querkraft und/oder kein Drehmoment auf die Ventilschubstange wirkt. Ein an dem Stellglied angeordnetes Kraftübertragungselement kann somit in Bewegungsrichtung mit der Ventilschubstange fluchten. Die Ventilschubstange und das Stellglied sind jedoch über den als doppelten Kniehebel ausgebildeten Hebelmechanismus mittelbar wirkverbunden, wodurch eine Übersetzung des Stellweges erfolgen kann. Ein erster Kniehebelbelarm eines jeweiligen Kniehebels könnte wiederum länger ausgebildet sein als ein zweiter Kniehebelarm eines jeweiligen Kniehebels. Gleiche Längen der Kniehebelarme sind ebenfalls denkbar. Denkbar ist zudem wiederum, dass der erste Kniehebelarm eines jeweiligen Kniehebels an einem Ende des ersten Kniehebelarmes eines jeweiligen Kniehebels mit dem Ventilgehäuse und der zweite Kniehebelarm eines jeweiligen Kniehebels an einem Ende des zweiten Kniehebelarmes eines jeweiligen Kniehebels mit der Ventilschubstange drehbar wirkverbunden ist. Die beiden Kniehebel sollten spiegelsymmetrisch gegenüber einer Ebene in welcher die Mittellängsachse der Ventilschubstange liegt, angeordnet sein.Another practical embodiment of the invention is that the lever mechanism of the adjusting device in the form of a symmetrically executed, double toggle lever with a first toggle lever and a second toggle lever with at least two to each other and against each other rotatably arranged toggle arms is formed. Due to the symmetrical arrangement of the two toggle levers, it is possible for the line of action of the resultant actuator force acting on the valve pushrod to correspond to the central longitudinal axis of the valve pushrod, whereby no lateral force and / or torque acts on the valve pushrod. A arranged on the actuator force transmission element can thus be aligned in the direction of movement with the valve push rod. However, the valve push rod and the actuator are indirectly operatively connected via the lever mechanism formed as a double toggle lever, whereby a translation of the travel can be done. A first toggle lever arm of a respective toggle lever could in turn be designed to be longer than a second toggle arm of a respective toggle lever. Same lengths of the toggle lever arms are also conceivable. It is also conceivable, in turn, that the first toggle lever of a respective toggle lever at one end of the first toggle lever of a respective knee lever with the valve housing and the second toggle lever of each toggle lever at one end of the second toggle lever of each toggle lever is rotatably operatively connected to the valve push rod. The two toggle levers should be arranged mirror-symmetrically with respect to a plane in which the central longitudinal axis of the valve push rod is located.

Ebenso ist eine Weiterbildung mit Vorteil behaftet, bei welcher das Stellglied über zumindest ein am Stellglied angeordnetes Stellelement mit einem der Kniehebelarme eines jeweiligen Kniehebels wirkverbunden ist. Hierdurch kann vorteilhaft die durch das Stellglied erzeugte Stellkraft auf einen oder mehrere Kniehebelarme übertragen werden. Ein solches Stellelement könnte dabei starr, beispielsweise in Form eines Hebels, einer Stange oder eines Stiftes ausgebildet sein. Die Anordnung des Stellelementes oder der Stellelemente an einem Kniehebelarm sollte verschwenkbar oder drehbar erfolgen. Zudem wäre die Möglichkeit gegeben, dass das Stellelement oder die Stellelemente gegenüber dem Stellglied oder gegenüber einem an dem Stellglied angeordneten Kraftübertragungselement verschwenkbar oder drehbar an diesem angeordnet ist.Likewise, a development is advantageous in which the actuator is operatively connected via at least one adjusting element arranged on the actuator with one of the toggle lever arms of a respective toggle lever. As a result, advantageously, the actuating force generated by the actuator can be transmitted to one or more toggle lever arms. Such an actuator could be rigid, for example in the form of a lever, a rod or a pin. The arrangement of the actuating element or the adjusting elements on a toggle lever should be pivotable or rotatable. In addition, there would be the possibility that the adjusting element or the adjusting elements relative to the actuator or with respect to a force transmitting element arranged on the actuator is arranged pivotably or rotatably on this.

Weist das erste Linearlager eine Kugelbuchse auf, in welcher die Ventilschubstange linear verschieblich ist, und ist diese Kugelbuchse in einem Kugelsitz angeordnet, welcher zumindest abschnittsweise im Ventilgehäuse ausgeformt ist, so ist das erste Linearlager vorteilhaft so gestaltet, dass dieses z. B. zumindest in Richtung der gegebenenfalls auf die Ventilschubstange entstehenden Querkraft und/oder des Drehmomentes verschwenkbar ausgeführt ist. Ein Verklemmen der Ventilschubstange und/oder des Ventilkörpers könnte somit ohne weiteres verhindert werden, indem die Ventilschubstange sozusagen schwimmend gelagert ist.Does the first linear bearing on a ball bushing, in which the valve push rod is linearly displaceable, and this ball bushing is arranged in a ball seat, which is at least partially formed in the valve housing, the first linear bearing is advantageously designed so that this z. B. at least in the direction of the optionally resulting on the valve push rod transverse force and / or the torque is designed to be pivotable. A jamming of the valve push rod and / or the valve body could thus be readily prevented by the valve push rod is floating, so to speak.

Eine sehr aussichtsreiche Ausbildung der Erfindung liegt auch darin begründet, dass das dritte Linearlager zwei zueinander beabstandet angeordnete Lagerschienen sowie Wälzelemente oder Gleitelemente aufweist, die Wälzelemente oder Gleitelemente an der Ventilschubstange angeordnet sind und die Ventilschubstange in den Lagerschienen führen. Die Lagerschienen sollten dabei am Ventilgehäuse angeordnet sein. Die aufgrund dessen auf die Ventilschubstande entstehende Querkraft oder das wirkende Drehmoment, dass die Wirkungslinie der an der Ventilschubstange angreifenden resultierenden Stellkraft von der Mittellängsachse der Ventilschubstange verschieden ist, kann durch eine solche Ausbildung des dritten Linearlagers vorteilhafterweise über die an der Ventilschubstange angeordneten Wälzelemente oder Gleitelemente auf die Lagerschienen übertragen werden. Hierdurch ist es möglich, ein Verklemmen der Ventilschubstange und/oder des Ventilkörpers zu verhindern. Die dabei an der Ventilschubstange angeordneten Wälzelemente können als ein Wälzlager, wie beispielsweise ein Rillenkugellager, die Gleitelemente als Gleitsteine aus einer Keramik ausgebildet sein. A very promising embodiment of the invention is also due to the fact that the third linear bearing has two mutually spaced bearing rails and rolling elements or sliding elements, the rolling elements or sliding elements are arranged on the valve push rod and lead the valve push rod in the bearing rails. The bearing rails should be arranged on the valve housing. The resulting due to the valve thrust shear force or the acting torque that the line of action of acting on the valve push rod resultant force is different from the central longitudinal axis of the valve push rod can advantageously by such a configuration of the third linear bearing on the arranged on the valve push rod rolling elements or sliding elements the bearing rails are transferred. This makes it possible to prevent jamming of the valve push rod and / or the valve body. The arranged on the valve push rod rolling elements can be designed as a rolling bearing, such as a deep groove ball bearing, the sliding elements as sliding blocks of a ceramic.

In einer zudem vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Stellglied als ein elektrischer Linearmotor oder als ein pneumatischer Steller ausgebildet, wobei sich insbesondere der elektrische Linearmotor dazu eignet, über ein Zwischenglied unmittelbar mit an der Ventilschubstange angeordnet zu werden, da dieser vorteilhaft mit seinem zur Verfügung gestellten Stellweg den notwendigen Betätigungsweg des Ventilkörpers abdecken kann. Ein pneumatischer Steller, wie z. B. eine Druckdose oder ein Pneumatikzylinder, kann bei einem geringen Bauraumbedarf eine hohe Stellkraft erzeugen und eignet sich beispielsweise, um mittelbar mit der Ventilschubstange wirkverbunden zu werden.In a further advantageous development of the invention, the actuator is designed as an electric linear motor or as a pneumatic actuator, in particular, the electric linear motor is suitable to be arranged via an intermediate member directly to the valve push rod, as this advantageous with his available Travel can cover the necessary actuating travel of the valve body. A pneumatic actuator, such. As a pressure cell or a pneumatic cylinder, can produce a high actuating force with a small space requirement and is suitable, for example, to be operatively connected to the valve push rod indirectly.

Eine viel versprechende Ausführungsform der Erfindung zeigt sich auch in der Form, dass der in dem zweiten Linearlager geführte Abschnitt des Ventilkörpers reibungsmindernde Gleitschienen aufweist, was insbesondere die Möglichkeit des Verklemmens des innerhalb des zweiten Linearlagers geführten Abschnittes des Ventilkörpers und somit des Ventilkörpers an sich verhindern kann.A promising embodiment of the invention is also shown in the form that the guided in the second linear bearing portion of the valve body has friction-reducing slide rails, which in particular can prevent the possibility of jamming of the guided inside the second linear bearing portion of the valve body and thus the valve body itself ,

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

  • 1 eine Schnittdarstellung einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ventiles;
  • 2 eine weitere Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Weiterbildung des Ventiles;
  • 3a, 3b Detaildarstellungen der Stelleinrichtung;
  • 4 eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ventiles;
  • 5 eine Weiterbildung des ersten Linearlagers;
  • 6 den Ventilkörper.
The invention allows numerous embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and will be described below. This shows in
  • 1 a sectional view of a development of the valve according to the invention;
  • 2 a further sectional view of an inventive development of the valve;
  • 3a . 3b Detailed representations of the setting device;
  • 4 a development of the valve according to the invention;
  • 5 a development of the first linear bearing;
  • 6 the valve body.

1 zeigt eine Schnittdarstellung einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ventiles 1 zur Leitung eines Gasstromes. Das Ventil 1 weist hierbei das Ventilgehäuse 2, den beweglich ausgebildeten Ventilkörper 3 zur Beeinflussung des Gasstromflusses durch das Ventil 1 sowie die an dem Ventilkörper 3 angeordnete Ventilschubstange 4 zur Bewegung des Ventilkörpers 3 auf. Die Ventilschubstange 4 ist überdies mit dem Stellglied 5, welches in dieser Weiterbildung als ein elektrischer Linearmotor ausgebildet ist, wirkverbunden. Mittels des Stellgliedes 5 wird in dieser Ausbildung unmittelbar die Stellkraft 6 auf die Ventilschubstange 4 erzeugt. Hierbei ist die Ventilschubstange 4 in dem ersten Linearlager 7 und ein Abschnitt 9 des Ventilkörpers 3 in dem zweiten Linearlager 8 beweglich angeordnet, wobei die Ventilschubstange 4 und der Abschnitt 9 des Ventilkörpers 3 in den Linearlagern 7, 8 geführt werden. Es ist anzumerken, dass, wie in allen Ausführungen, das Ventil 1 einen Hauptströmungskanal 30 und zwei orthogonal zu diesem angeordnete Nebenströmungskanäle 31 aufweist, wobei das als Ausnehmung oder Durchbrechung ausgeformte zweite Linearlager 8 zwischen den Nebenströmungskanälen 31 ausgebildet und überdies das Ventilgehäuse 2 zweiteilig ausgeführt ist. Das Ventilgehäuse 2 wird dabei aus dem Ventilgrundkörper 32 und der den Hauptströmungskanal 30 begrenzenden und dem Stellglied 5 zugewandten Ventilkopfplatte 33 gebildet. Weiterhin entspricht zudem in dieser Weiterbildung die Wirkungslinie 10 der an der Ventilschubstange 4 angreifenden resultierenden Stellkraft 6 der Mittellängsachse 11 der Ventilschubstange 4, sodass keine Querkraft und/oder kein Drehmoment auf die Ventilschubstange 4 wirkt. Dies ergibt sich daraus, dass an dem die Stellkraft 6 erzeugenden Stellglied 5 ein Kraftübertragungselement 35, hier ein Linearschlitten, angeordnet ist, welche in Bewegungsrichtung 36 mit der Ventilschubstange 4 fluchtet. Das Kraftübertragungselement 35 ist ferner über das Zwischenglied 34, hier eine Kupplung, unmittelbar mit der Ventilschubstange 4 verbunden. 1 shows a sectional view of a development of the valve according to the invention 1 for conducting a gas flow. The valve 1 in this case has the valve housing 2 , the movably formed valve body 3 for influencing the flow of gas flow through the valve 1 as well as on the valve body 3 arranged valve push rod 4 for movement of the valve body 3 on. The valve push rod 4 is also with the actuator 5 , which is formed in this development as an electric linear motor, operatively connected. By means of the actuator 5 is in this training directly the power 6 on the valve push rod 4 generated. Here is the valve push rod 4 in the first linear bearing 7 and a section 9 of the valve body 3 in the second linear bearing 8th movably arranged, wherein the valve push rod 4 and the section 9 of the valve body 3 in the linear bearings 7 . 8th be guided. It should be noted that, as in all versions, the valve 1 a main flow channel 30 and two bypass ducts orthogonal to it 31 wherein the recess formed as a recess or opening second linear bearing 8th between the bypass ducts 31 trained and also the valve housing 2 is made in two parts. The valve housing 2 is doing from the valve body 32 and the main flow channel 30 limiting and the actuator 5 facing valve head plate 33 educated. Furthermore, in this development also corresponds to the line of action 10 the at the valve push rod 4 attacking resulting force 6 the central longitudinal axis 11 the valve push rod 4 so that no lateral force and / or torque on the valve push rod 4 acts. This results from the fact that the power 6 generating actuator 5 a power transmission element 35 , here a linear slide, is arranged, which in the direction of movement 36 with the valve push rod 4 flees. The power transmission element 35 is also on the intermediate member 34 , here a coupling, directly connected to the valve push rod 4.

2 zeigt eine weitere Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Weiterbildung des Ventiles 1. Da die Wirkungslinie 10 der an der Ventilschubstange 4 angreifenden resultierenden Stellkraft 6 von der Mittellängsachse 11 der Ventilschubstange 4 verschieden ist, wird die Ventilschubstange 4 neben der Führung in dem ersten Linearlager 7 zudem in dem an dem Ventilgehäuse 2 angeordneten dritten Linearlager 12 geführt. Der Abschnitt 9 des Ventilkörpers 3 ist ferner in dem zweiten Linearlager 8 geführt. Das dritte Linearlager 12 weist zwei zueinander beabstandet angeordnete Lagerschienen 26 sowie Gleitelemente 28 auf, die an der Ventilschubstange 4 angeordnet sind und die Ventilschubstange 4 in den Lagerschienen 26 führen. Zwischen dem Stellglied 5, welches als ein pneumatischer Steller in Form einer Druckdose ausgebildet ist, und der Ventilschubstange 4 des Ventiles 1 ist die Stelleinrichtung 13 angeordnet, über welche das Stellglied 5 mit der Ventilschubstange 4 wirkverbunden ist, wobei diese die Stellkraft 6 mittelbar auf die Ventilschubstange 4 überträgt. Hierbei weist die Stelleinrichtung 13 einen Hebelmechanismus 14 in Form eines Kniehebels 16 mit zwei aneinander und gegeneinander drehbar angeordneten Kniehebelarmen 17, 18 auf. Genauer besteht der Kniehebel 16 aus dem ersten Kniehebelarm 17 und dem gegenüber dem ersten Kniehebelarm 17 kürzeren zweiten Kniehebelarm 18. Der erste Kniehebelarm 17 ist an einem Ende mit dem Ventilgehäuse 2 und der zweite Kniehebelarm 18 an einem Ende mit der Ventilschubstange 4 drehbar wirkverbunden, wobei der erste Kniehebelarm 17 an der Ventilkopfplatte 33 angeordnet und das am Stellglied 5 angeordnete Stellelement 23 mit dem ersten Kniehebelarm 17 des Kniehebels 16 wirkverbunden ist. 2 shows a further sectional view of an inventive development of the valve 1 , Because the line of action 10 the at the valve push rod 4 attacking resulting force 6 from the central longitudinal axis 11 the valve push rod 4 is different, the valve push rod 4 next to the guide in the first linear bearing 7 also in the on the valve housing 2 arranged third linear bearing 12 guided. The section 9 of the valve body 3 is further in the second linear bearing 8th guided. The third linear bearing 12 has two mutually spaced bearing rails 26 as well as sliding elements 28 on, on the valve push rod 4 are arranged and the valve push rod 4 in the bearing rails 26 to lead. Between the actuator 5 , which is designed as a pneumatic actuator in the form of a pressure cell, and the valve push rod 4 of the valve 1 the adjusting device 13 is arranged, via which the actuator 5 with the valve push rod 4 is operatively connected, this being the force 6 indirectly on the valve push rod 4 transfers. In this case, the adjusting device 13 a lever mechanism 14 in the form of a toggle lever 16 with two toggle arms pivoted together and against each other 17 . 18 on. More precisely, there is the toggle 16 from the first toggle lever arm 17 and the opposite the first toggle lever 17 shorter second toggle lever 18 , The first toggle lever 17 is at one end with the valve body 2 and the second toggle arm 18 at one end with the valve push rod 4 rotatably operatively connected, wherein the first toggle lever 17 on the valve head plate 33 arranged and that on the actuator 5 arranged actuator 23 with the first toggle lever 17 of the toggle lever 16 is actively connected.

3a und 3b zeigen eine Detaildarstellung der Stelleinrichtung 13, welche wie in 3a dargestellt zwischen dem Stellglied 5 und der Ventilschubstange 4 des Ventiles 1 angeordnet und über welche das Stellglied 5 mit der Ventilschubstange 4 wirkverbunden ist. Die Stelleinrichtung 13 zeigt erneut den Hebelmechanismus 14, welcher in Form des Kniehebels 16 mit zwei aneinander und gegeneinander drehbar angeordneten Kniehebelarmen 17, 18 ausgebildet ist. Die Kniehebelarme 17, 18 sind dabei doppelt und zweiseitig des dritten Linearlagers 12 angeordnet. Weiterhin zeigen 3a und 3b den Kniehebel 16 und somit die Stellungen der Kniehebelarme 17, 18 zugleich in den zwei Endpositionen E1, E2. Dies dient lediglich dem Zwecke der Darstellung, die Ausgestaltung weist tatsächlich lediglich je einen Kniehebel 16 auf. Das dritte Linearlager 12 besteht wiederum aus zwei zueinander beabstandet angeordneten Lagerschienen 26, jedoch im Gegensatz zu der Weiterbildung in 2 sind in dieser Ausführungsform Wälzelemente 27 in Form von Kugellagern an der Ventilschubstange 4 angeordnet, die die Ventilschubstange 4 in den Lagerschienen 26 führen. Die Wälzlager sind hierbei an einem Wälzlagerkäfig 37 angeordnet, welcher mit der Ventilschubstange 4 verbunden ist. In 3a sind die Wälzlager parallel und nebeneinander an dem Wälzlagerkäfig angeordnet, sodass sich ihre Rotationsachsen überdecken. Die Darstellung in 3b zeigt hingegen eine andere Ausführungsvariante, bei welcher die Wälzlager parallel übereinander angeordnet sind, sodass sich ihre Rotationsachsen nicht schneiden, sondern parallel zueinander verlaufen. 3a and 3b show a detailed representation of the actuator 13 , which like in 3a represented between the actuator 5 and the valve push rod 4 of the valve 1 arranged and over which the actuator 5 with the valve push rod 4 is actively connected. The adjusting device 13 again shows the lever mechanism 14 , which in the form of the toggle lever 16 with two toggle arms pivoted together and against each other 17 . 18 is trained. The toggle arms 17 . 18 are double and two-sided of the third linear bearing 12 arranged. Continue to show 3a and 3b the toggle 16 and thus the positions of the toggle arms 17 . 18 at the same time in the two end positions E1 . E2 , This is for the purpose of illustration only, the design actually only ever has a toggle 16 on. The third linear bearing 12 in turn consists of two mutually spaced bearing rails 26 However, unlike the continuing education in 2 are rolling elements in this embodiment 27 in the form of ball bearings on the valve push rod 4 arranged, which the valve push rod 4 in the bearing rails 26 to lead. The bearings are here on a roller bearing cage 37 arranged, which with the valve push rod 4 connected is. In 3a the rolling bearings are arranged parallel and next to each other on the rolling bearing cage, so that cover their axes of rotation. The representation in 3b shows, however, another embodiment in which the rolling bearings are arranged in parallel one above the other, so that their axes of rotation do not intersect, but run parallel to each other.

In 4 ist eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ventiles 1 aufgezeigt. Das Ventil 1 ist so ausgebildet, dass die Wirkungslinie 10 der an der Ventilschubstange 4 angreifenden resultierenden Stellkraft 6 der Mittellängsachse 11 der Ventilschubstange 4 entspricht, sodass keine Querkraft und/oder kein Drehmoment auf die Ventilschubstange 4 wirkt. Die Stelleinrichtung 13, welche zwischen dem Stellglied 5 und der Ventilschubstange 4 des Ventiles 1 angeordnet ist, weist neben dem Hebelmechanismus 14 das Dämpferelement 15 auf, wobei das Dämpferelement 15 zwischen und an dem Stellglied 5 und dem Ventil 1 angeordnet ist und mit dem Hebelmechanismus 14 der Ventilschubstange 4 wirkverbunden ist. Der Hebelmechanismus 14 ist hierbei in Form eines symmetrisch ausgeführten doppelten Kniehebels 19, 20 mit einem ersten Kniehebel 19 und einem zweiten Kniehebel 20 mit jeweils zwei aneinander und gegeneinander drehbar angeordneten Kniehebelarmen 21, 22 ausgebildet. Die Kniehebelarme 21 der Kniehebel 19, 20 sind ferner über die zwei Stellelemente 23 mit dem Kraftübertragungselement 35 des Stellgliedes 5 und somit mit dem Stellglied 5 wirkverbunden. Dadurch, dass die Stellelemente 23 geringer beabstandet zu den jeweiligen Ansatzpunkten 38 des ersten Kniehebelarmes 21 am Ventilgehäuse 2 sind als der am ersten Kniehebelarm 21 angeordnete zweite Kniehebelarm 22, in Verbindung mit den jeweiligen Längen der Kniehebelarme 21, 22, wird der Stellweg des Stellgliedes 5 in einen größeren Betätigungsweg der Ventilschubstange 4 und somit des Ventilkörpers 3 übersetzt.In 4 is a development of the valve according to the invention 1 demonstrated. The valve 1 is designed so that the line of action 10 the at the valve push rod 4 attacking resulting force 6 the central longitudinal axis 11 the valve push rod 4 corresponds so that no lateral force and / or torque on the valve push rod 4 acts. The adjusting device 13 which is between the actuator 5 and the valve push rod 4 the valve 1 is arranged, points next to the lever mechanism 14 the damper element 15 on, wherein the damper element 15 between and on the actuator 5 and the valve 1 is arranged and with the lever mechanism 14 the valve push rod 4 is actively connected. The lever mechanism 14 is here in the form of a symmetrically executed double toggle lever 19 . 20 with a first toggle 19 and a second toggle 20 each with two toggle arms pivotally arranged against each other and against each other 21 . 22 educated. The toggle arms 21 the toggle 19 . 20 are also on the two control elements 23 with the power transmission element 35 of the actuator 5 and thus with the actuator 5 operatively connected. Due to the fact that the control elements 23 less spaced from the respective starting points 38 of the first toggle lever 21 on the valve body 2 are the first toggle arm 21 arranged second toggle lever 22 , in conjunction with the respective lengths of the toggle lever arms 21 . 22 , becomes the travel of the actuator 5 in a larger actuation of the valve push rod 4 and thus the valve body 3 translated.

5 beinhaltet eine Weiterbildung des ersten Linearlagers 7, welches die Kugelbuchse 24 aufweist, in welcher die Ventilschubstange 4 linear verschieblich angeordnet ist. Diese Kugelbuchse 24 ist zudem in dem Kugelsitz 25 angeordnet, welcher abschnittsweise im Ventilgehäuse 2 ausgeformt ist. Ein weiterer Abschnitt des Kugelsitzes 25 ist in dem Kugelsitzdeckel 39 ausgeformt, wodurch eine Montage des ersten Linearlagers ermöglicht wird. 5 includes a development of the first linear bearing 7 which is the ball socket 24 in which the valve push rod 4 is arranged linearly displaceable. This ball bush 24 is also in the ball seat 25 arranged, which sections in the valve body 2 is formed. Another section of the ball seat 25 is in the ball seat cover 39 shaped, whereby an assembly of the first linear bearing is made possible.

6 zeigt den Ventilkörper 3 samt Ventilschubstange 4. Der Abschnitt 9 des Ventilkörpers 3 zeigt dabei die reibungsmindernden Gleitschienen 29. Die Gleitschienen 29 sind im orthogonal zur Mittellängsachse 11 der Ventilschubstange 4 ausgebildeten Randbereich des Abschnittes 9 des Ventilkörpers 3 angeordnet, wobei die Gleitschienen 29 in ihrer Längsrichtung parallel zu der Mittellängsachse 11 verlaufen. Der Ventilkörper 3 besteht aus dem in Richtung der Mittellängsachse ausgeformten Längsschieber 41 und dem orthogonal dazu ausgeformten Querschieber 40, wobei der Abschnitt 9 dem Längsschieber 41 entspricht. 6 shows the valve body 3 including valve push rod 4 , The section 9 of the valve body 3 shows the friction-reducing slide rails 29 , The slide rails 29 are orthogonal to the central longitudinal axis 11 the valve push rod 4 trained edge area of the section 9 of the valve body 3 arranged, with the slide rails 29 in its longitudinal direction parallel to the central longitudinal axis 11 run. The valve body 3 consists of the longitudinal slide formed in the direction of the central longitudinal axis 41 and the orthogonal shaped cross slide 40 , where the section 9 the longitudinal slide 41 equivalent.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
VentilValve
22
Ventilgehäusevalve housing
33
Ventilkörpervalve body
44
VentilschubstangeValve push rod
55
Stellglied actuator
66
Stellkraftforce
77
Erstes LinearlagerFirst linear bearing
88th
Zweites LinearlagerSecond linear bearing
99
Abschnittsection
1010
Wirkungslinie line of action
1111
Mittellängsachsecentral longitudinal axis
1212
Drittes LinearlagerThird linear bearing
1313
Stelleinrichtungsetting device
1414
Hebelmechanismuslever mechanism
1515
Dämpferelement damping element
1616
Kniehebeltoggle
17, 1817, 18
Kniehebelarmtoggle arm
19, 2019, 20
Kniehebeltoggle
21, 2221, 22
Kniehebelarmtoggle arm
2323
Stellelement actuator
2424
Kugelbuchseball socket
2525
Kugelsitzball seat
2626
Lagerschienebearing rail
2727
Wälzelementrolling
2828
Gleitelement Slide
2929
Gleitschieneslide
3030
HauptströmungskanalMain flow channel
3131
NebenströmungskanalAuxiliary channel
3232
VentilgrundkörperValve body
3333
Ventilkopfplatte Valve head plate
3434
Zwischengliedintermediary
3535
KraftübertragungselementPower transmission element
3636
Bewegungsrichtungmovement direction
3737
WälzlagerkäfigRolling bearing cage
3838
Ansatzpunkt starting point
3939
KugelsitzdeckelBall seat cover
4040
Querschiebercross slide
4141
Längsschieber longitudinal slide
E1, E2E1, E2
Endpositionend position

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010035622 A1 [0007]DE 102010035622 A1 [0007]

Claims (10)

Ein einen Gasstrom leitendes Ventil (1), welches ein Ventilgehäuse (2), einen beweglich ausgebildeten Ventilkörper (3) zur Beeinflussung des Gasstromflusses durch das Ventil (1) sowie eine an dem Ventilkörper (3) angeordnete Ventilschubstange (4) zur Bewegung des Ventilkörpers (3) aufweist, weiterhin die Ventilschubstange (4) mit einem Stellglied (5) wirkverbunden ist, durch welches unmittelbar oder mittelbar eine Stellkraft (6) auf die Ventilschubstange (4) erzeugbar und die Ventilschubstange (4) in einem ersten Linearlager (7) beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ventilgehäuse (2) ein als eine Ausnehmung oder Durchbrechung ausgeformtes zweites Linearlager (8) ausgebildet ist, in welchem ein Abschnitt (9) des Ventilkörpers (3) geführt wird und • eine Wirkungslinie (10) der an der Ventilschubstange (4) angreifenden resultierenden Stellkraft (6) einer Mittellängsachse (11) der Ventilschubstange (4) entspricht, sodass keine Querkraft und/oder kein Drehmoment auf die Ventilschubstange (4) wirkt oder • die Wirkungslinie (10) der an der Ventilschubstange (4) angreifenden resultierenden Stellkraft (6) von der Mittellängsachse (11) der Ventilschubstange (4) verschieden ist und ◯ das erste Linearlager (7) zumindest in Richtung der entstehenden Querkraft und/oder des Drehmomentes verschwenkbar ausgeführt ist, ◯ oder die Ventilschubstange (4) in einem, an dem Ventilgehäuse (2) angeordneten dritten Linearlager (12) geführt wird, welches die entstehende Querkraft und/oder das Drehmoment aufnimmt.A gas flow conducting valve (1) comprising a valve housing (2), a movably formed valve body (3) for influencing the gas flow through the valve (1) and a valve push rod (4) arranged on the valve body (3) for moving the valve body (3), furthermore, the valve push rod (4) is operatively connected to an actuator (5) by which directly or indirectly a control force (6) can be generated on the valve push rod (4) and the valve push rod (4) in a first linear bearing (7) is arranged movably, characterized in that in the valve housing (2) formed as a recess or opening second linear bearing (8) is formed, in which a portion (9) of the valve body (3) is guided and • a line of action (10) the resultant actuating force (6) acting on the valve push rod (4) corresponds to a central longitudinal axis (11) of the valve push rod (4), so that no transverse force and / or rotation is involved moment on the valve push rod (4) acts or • the line of action (10) acting on the valve push rod (4) resulting actuating force (6) from the central longitudinal axis (11) of the valve push rod (4) is different and ◯ the first linear bearing (7) at least in the direction of the resulting transverse force and / or torque is designed pivotable, ◯ or the valve push rod (4) in one, on the valve housing (2) arranged third linear bearing (12) is guided, which receives the resulting lateral force and / or torque. Ventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stellglied (5) und der Ventilschubstange (4) des Ventiles (1) eine Stelleinrichtung (13) angeordnet ist, über welche das Stellglied (5) mit der Ventilschubstange (4) wirkverbunden ist und die durch das Stellglied (5) erzeugte Stellkraft (6) mittelbar auf die Ventilschubstange (4) überträgt.Valve (1) to Claim 1 , characterized in that between the actuator (5) and the valve push rod (4) of the valve (1) an adjusting device (13) is arranged, via which the actuator (5) with the valve push rod (4) is operatively connected and by the actuator (5) generated actuating force (6) indirectly on the valve push rod (4) transmits. Ventil (1) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (13) einen Hebelmechanismus (14) und/oder ein Dämpferelement (15) aufweist, wobei das Dämpferelement (15) mit dem Hebelmechanismus (14) oder der Ventilschubstange (4) wirkverbunden ist.Valve (1) according to claims 1 or 2, characterized in that the adjusting device (13) comprises a lever mechanism (14) and / or a damper element (15), wherein the damper element (15) with the lever mechanism (14) or the valve push rod (4) is operatively connected. Ventil (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelmechanismus (14) der Stelleinrichtung (13) in Form eines Kniehebels (16) mit zumindest zwei aneinander und gegeneinander drehbar angeordneten Kniehebelarmen (17, 18) ausgebildet ist.Valve (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the lever mechanism (14) of the adjusting device (13) in the form of a toggle lever (16) is formed with at least two toggle arms (17, 18) which are rotatable relative to each other. Ventil (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelmechanismus (14) der Stelleinrichtung (13) in Form eines symmetrisch ausgeführten doppelten Kniehebels (19, 20) mit einem ersten Kniehebel (19) und einem zweiten Kniehebel (20) mit jeweils zumindest zwei aneinander und gegeneinander drehbar angeordneten Kniehebelarmen (21, 22) ausgebildet ist.Valve (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the lever mechanism (14) of the adjusting device (13) in the form of a symmetrically executed double toggle lever (19, 20) with a first toggle lever (19) and a second toggle lever (20 ) is formed with in each case at least two toggle arms (21, 22) which are mutually rotatable and mutually rotatable. Ventil (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (5) über zumindest ein am Stellglied (5) angeordnetes Stellelement (23) mit einem der Kniehebelarme (17, 18, 21, 22) eines jeweiligen Kniehebels (16, 19, 20) wirkverbunden ist.Valve (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the actuator (5) via at least one on the actuator (5) arranged adjusting element (23) with one of the toggle lever arms (17, 18, 21, 22) of a respective toggle lever ( 16, 19, 20) is operatively connected. Ventil (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Linearlager (7) eine Kugelbuchse (24) aufweist, in welcher die Ventilschubstange (4) linear verschieblich und diese Kugelbuchse (24) in einem Kugelsitz (25) angeordnet ist, welcher zumindest abschnittsweise im Ventilgehäuse (2) ausgeformt ist.Valve (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first linear bearing (7) has a ball bushing (24), in which the valve push rod (4) linearly displaceable and this ball bushing (24) arranged in a ball seat (25) is, which is at least partially formed in the valve housing (2). Ventil (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Linearlager (12) zwei zueinander beabstandet angeordnete Lagerschienen (26) sowie Wälzelemente (27) oder Gleitelemente (28) aufweist, die Wälzelemente (27) oder Gleitelemente (28) an der Ventilschubstange (4) angeordnet sind und die Ventilschubstange (4) in den Lagerschienen (26) führen.Valve (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the third linear bearing (12) has two mutually spaced bearing rails (26) and rolling elements (27) or sliding elements (28), the rolling elements (27) or sliding elements (28 ) are arranged on the valve push rod (4) and the valve push rod (4) in the bearing rails (26) lead. Ventil (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (5) als ein elektrischer Linearmotor oder ein pneumatischer Steller ausgebildet ist.Valve (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the actuator (5) is designed as a linear electric motor or a pneumatic actuator. Ventil (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in dem zweiten Linearlager (8) geführte Abschnitt (9) des Ventilkörpers (3) reibungsmindernde Gleitschienen (29) aufweist.Valve (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the second linear bearing (8) guided portion (9) of the valve body (3) has friction-reducing slide rails (29).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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