DE102017100822A1 - Gas flow conducting valve - Google Patents
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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
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
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.
-
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.
In
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]
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---|---|---|---|
DE102017100822.5A DE102017100822A1 (en) | 2017-01-17 | 2017-01-17 | Gas flow conducting valve |
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---|---|---|---|
DE102017100822.5A DE102017100822A1 (en) | 2017-01-17 | 2017-01-17 | Gas flow conducting valve |
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---|---|
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ID=62716244
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---|---|
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010035622A1 (en) | 2010-08-26 | 2012-03-01 | Pierburg Gmbh | Exhaust gas recirculation valve for an internal combustion engine |
-
2017
- 2017-01-17 DE DE102017100822.5A patent/DE102017100822A1/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010035622A1 (en) | 2010-08-26 | 2012-03-01 | Pierburg Gmbh | Exhaust gas recirculation valve for an internal combustion engine |
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R003 | Refusal decision now final |