DE102018114360B4 - Klappenvorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Klappenvorrichtung für eine Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE102018114360B4
DE102018114360B4 DE102018114360.5A DE102018114360A DE102018114360B4 DE 102018114360 B4 DE102018114360 B4 DE 102018114360B4 DE 102018114360 A DE102018114360 A DE 102018114360A DE 102018114360 B4 DE102018114360 B4 DE 102018114360B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bearing
flap
flow channel
sealing
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102018114360.5A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102018114360A1 (de
Inventor
Hans Gerards
Jürgen Michels
Andreas Grauten
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pierburg GmbH
Original Assignee
Pierburg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pierburg GmbH filed Critical Pierburg GmbH
Priority to DE102018114360.5A priority Critical patent/DE102018114360B4/de
Priority to PCT/EP2019/064625 priority patent/WO2019238490A1/de
Priority to EP19729500.9A priority patent/EP3807510A1/de
Publication of DE102018114360A1 publication Critical patent/DE102018114360A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102018114360B4 publication Critical patent/DE102018114360B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1035—Details of the valve housing
    • F02D9/106—Sealing of the valve shaft in the housing, e.g. details of the bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/65—Constructional details of EGR valves
    • F02M26/70—Flap valves; Rotary valves; Sliding valves; Resilient valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/65—Constructional details of EGR valves
    • F02M26/72—Housings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/224—Details of bearings for the axis of rotation
    • F16K1/225—Details of bearings for the axis of rotation the axis of rotation having only one bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/041—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor for rotating valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183—Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
    • F02M26/53—Systems for actuating EGR valves using electric actuators, e.g. solenoids
    • F02M26/54—Rotary actuators, e.g. step motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Abstract

Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Strömungsgehäuse (12), welches einen Strömungskanal (14) begrenzt,einem Klappenkörper (16), welcher drehbar in dem Strömungskanal (14) angeordnet ist,einer einseitig gelagerten Klappenwelle (18), an der der Klappenkörper (16) befestigt ist, wobei die Klappenwelle (18) mittels eines Aktors (22) antreibbar ist, undeiner Lageraufnahme (32), welche an dem Strömungsgehäuse (12) ausgebildet ist, wobei in der Lageraufnahme (32) zur einseitigen Lagerung der Klappenwelle (18) ein erstes Lager (42) und ein zweites Lager (44) angeordnet sind,dadurch gekennzeichnet, dassdie Lageraufnahme (32) in den Strömungskanal (14) hineinragt und das erste Lager (42) innerhalb des Strömungskanals (14) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Strömungsgehäuse, welches einen Strömungskanal begrenzt, einem Klappenkörper, welcher drehbar in dem Strömungskanal angeordnet ist, einer einseitig gelagerten Klappenwelle, an der der Klappenkörper befestigt ist, wobei die Klappenwelle mittels eines Aktors antreibbar ist, und einer Lageraufnahme, welche an dem Strömungsgehäuse ausgebildet ist, wobei in der Lageraufnahme zur einseitigen Lagerung der Klappenwelle ein erstes Lager und ein zweites Lager angeordnet sind.
  • Derartige Klappenvorrichtungen sind beispielsweise als Drosselklappen zur Regulierung der Luftzufuhr zum Verbrennungsmotor oder als Abgasrückführklappen zur Regelung der zum Verbrennungsmotor zurückgeführten Abgasmenge bekannt, wobei durch ein Verdrehen der in dem Strömungsgehäuse angeordneten Klappe der zur Verfügung stehende Durchströmungsquerschnitt verändert wird.
  • Eine derartige Klappenvorrichtung offenbart beispielsweise die EP 0 972 975 B1 . Die Klappenvorrichtung weist ein Strömungsgehäuse mit einem Strömungskanal auf, wobei in dem Strömungskanal ein Klappenkörper angeordnet ist. Der Klappenkörper ist an einer Klappenwelle befestigt, welche mit einem Aktor drehfest verbunden ist. Die Klappenwelle ist über zwei in einer Lageraufnahme angeordnete Lager einseitig an dem Strömungsgehäuse gelagert. Die Lageraufnahme ist in einer in dem Strömungsgehäuse ausgebildeten Öffnung angeordnet, wobei die Lageraufnahme nicht in den Strömungskanal hineinragt, so dass der Strömungskanal im Bereich der Lageraufnahme einen stetigen, kreisrunden Durchströmungsquerschnitt aufweist. An einem aus der Lageraufnahme herausragenden und sich in den Strömungskanal erstreckenden, axialen Ende der Klappenwelle ist der Klappenkörper befestigt.
  • Eine weitere einseitig gelagerte Klappe ist aus der DE 20 2005 017 593 U1 bekannt. Bei dieser Klappe ist die Führungsbuchse direkt an das Strömungsgehäuse geschweißt, so dass auf weitere Lager verzichtet wird.
  • Die DE 10 2014 104 578 A1 offenbart eine Klappenvorrichtung mit einer einseitig gelagerten Klappe, deren Lagereinheit aus einem ersten Lager und einem zweiten Lager besteht. Da erste Lager befindet sich in einer Lageraufnahme des Strömungsgehäuses, während das zweite Lager im Aktorgehäuse befestigt ist.
  • Des Weiteren ist aus der DE 196 30 164 A1 eine Abgasklappe bekannt, die einseitig in einer Lageraufnahme über eine Stopfbuchse gelagert wird, wobei die Lageraufnahme außerhalb des Strömungskanals angeordnet ist.
  • Auch ist aus der AT 65 307 E eine Drosselklappe für Hochtemperaturanwendungen bekannt, bei der in einem Stopfen eine Buchse zur Lagerung angeordnet ist, wobei der Stopfen in einer Dichthülse angeordnet ist. Das eine Lager ist außerhalb des Kanals angeordnet.
  • Nachteilig an einer Klappenvorrichtung mit einer einseitig gelagerten Klappenwelle ist, dass eine auf den Klappenkörper wirkende Belastung eine hohe Durchbiegung der Klappenwelle verursacht, wodurch die Lebensdauer der Lager und damit der Klappenvorrichtung reduziert wird.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Klappenvorrichtung mit einer einseitig gelagerten Klappenwelle bereitzustellen, bei der die Durchbiegung der Klappenwelle bei einer auf den Klappenkörper wirkenden Belastung reduziert wird und dadurch die Lebensdauer der Lager und der Klappenvorrichtung erhöht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Klappenvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Dadurch, dass die Lageraufnahme in den Strömungskanal hineinragt und das zweite Lager innerhalb des Strömungskanals angeordnet ist, wird die Durchbiegung der Klappenwelle reduziert. Dabei hängt die Höhe der Durchbiegung und die daraus resultierende Belastung der Lager von dem axialen Abstand zwischen der Mittelachse des Strömungskanals und dem ersten Lager ab. Durch die Verlagerung des ersten Lagers in den Strömungskanal wird der Abstand zwischen der Mittelachse des Strömungskanals und dem ersten Lager reduziert, wodurch die Durchbiegung der Klappenwelle reduziert wird. Auf diese Weise wird die durch die Durchbiegung verursachte Belastung der Lager reduziert und dadurch die Lebensdauer der Lager und damit der Klappenvorrichtung erhöht.
  • Vorzugsweise ist die Lageraufnahme hülsenförmig ausgebildet, wobei am in den Strömungskanal ragenden ersten axialen Ende eine Einschnürung ausgebildet ist, gegen die das erste Lager anliegt und durch die die Klappenwelle ragt. Dadurch wird das erste Lager in eine axiale Richtung fixiert. Die Fixierung in die andere axiale Richtung erfolgt beispielsweise durch einen Sicherungsring. Auf diese Weise wird das erste Lager einfach und kostengünstig axial fixiert.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist am zweiten axial entgegengesetzten Ende der Lageraufnahme eine ringförmige Anlaufscheibe befestigt, durch die die Klappenwelle ragt. Durch die Anlaufscheibe wird der durch die hülsenförmige Lageraufnahme begrenzte Innenraum geschlossen, so dass ein Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutzpartikeln aus der Umgebung in den Innenraum verhindert wird und die Lebensdauer der in dem Innenraum angeordneter Lager erhöht wird.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Lageraufnahme eine Dichtungsvorrichtung auf, wobei die Dichtungsvorrichtung eine an der Klappenwelle fluiddicht befestigte Konturscheibe und eine axial gelagerte Dichtscheibe aufweist, wobei eine Dichtfläche der Konturscheibe an einer Gegendichtfläche der Dichtscheibe anliegt. Dadurch, dass sich die Klappenwelle durch die Lageraufnahme erstreckt und sich relativ dazu bewegt, liegt zwingenderweise ein Spalt zwischen der Klappenwelle und der Lageraufnahme vor, wobei durch den Spalt das durch den Strömungskanal strömende Abgas aus dem Strömungsgehäuse hinausströmen kann. Durch die Dichtungsvorrichtung kann der Strömungskanal zuverlässig abgedichtet und eine Leckage des Abgases durch die Lageraufnahme verhindert werden.
  • Vorzugsweise liegt die Dichtscheibe an dem zweiten Lager axial an. Dabei wird die Dichtscheibe durch die Konturscheibe, welche gemeinsam mit der Klappenwelle axial federnd vorgespannt ist, gegen das zweite Lager gepresst. Auf diese Weise kann die Dichtscheibe einfach und kostengünstig axial gelagert werden.
  • Vorzugsweise sind die Dichtfläche der Konturscheibe und die Gegendichtfläche der Dichtscheibe konisch oder kegelstumpfförmig ausgeführt. Die Dichtscheibe ist lediglich durch die Anlage an das zweite Lager und durch die Anpressung der Konturscheibe über die Dichtfläche radial und axial gelagert. Durch die konische oder kegelstumpfförmige Ausgestaltung der Dicht- und Gegendichtfläche kann sich die Dichtscheibe radial ausrichten. Außerdem wird durch die konische oder kegelstumpfförmige Ausgestaltung der Dicht- und Gegendichtfläche die wirksame Dichtfläche vergrößert und dadurch eine verbesserte Dichtwirkung erreicht.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Konturscheibe über eine Pressverbindung oder stoffschlüssig mit der Klappenwelle verbunden. Dadurch wird eine fluiddichte Verbindung zwischen der Konturscheibe und der Klappenwelle hergestellt, wodurch eine Leckage durch den Spalt zwischen der Konturscheibe und der Klappenwelle verhindert wird.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Klappenkörper eine zur Kontur eines in den Strömungskanal hineinragenden kanalseitigen Abschnitts der Lageraufnahme korrespondierende Aussparung auf, so dass der Strömungskanal zuverlässig durch den Klappenkörper vollständig geschlossen werden kann.
  • Vorzugsweise ist das erste Lager temperaturfest ausgeführt, wodurch die Lebensdauer des ersten Lagers erhöht wird und ein vorzeitiger Ausfall des ersten Lagers aufgrund einer thermischen Überbelastung verhindert wird. Das erste Lager kann beispielsweise als Gleitlager, insbesondere als Keramik- oder Graphitlager, ausgebildet sein.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Aktor in einem separaten Aktorgehäuse angeordnet, wobei das Aktorgehäuse an dem Strömungsgehäuse befestigt ist. Dadurch kann der Aktor einfach und kostengünstig, beispielsweise bei einem Schaden des Elektromotors des Aktors, ausgetauscht werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Lagergehäuse separat ausgeführt und an dem Strömungsgehäuse befestigt. Dadurch kann die Lagervorrichtung gemeinsam mit der Klappenwelle in einem Vormontageschritt vormontiert werden und in einem nachfolgenden Schritt an dem Strömungsgehäuse fixiert werden. Auf diese Weise wird die Montage der Klappenvorrichtung vereinfacht.
  • Es wird somit eine Klappenvorrichtung mit einer einseitig gelagerten Klappenwelle geschaffen, bei der die auf die Welle wirkenden Biegemomente reduziert wird und dadurch die Lebensdauer der Lager und der Klappenvorrichtung erhöht wird.
    • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Klappenvorrichtung.
    • 2 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Klappenvorrichtung in geschnittener Darstellung.
  • Die Figuren zeigen eine Klappenvorrichtung 10, welche ein Strömungsgehäuse 12 umfasst, in dem ein Strömungskanal 14 ausgebildet ist, dessen freier Durchströmungsquerschnitt mittels eines drehbar im Strömungskanal 14 angeordneten Klappenkörpers 16 geregelt werden kann. Der Klappenkörper 16 ist mit einer drehbar in dem Strömungsgehäuse 12 gelagerten Klappenwelle 18 fest verbunden.
  • Zur Betätigung der Klappenwelle 18 ist an einem zum Strömungskanal 14 abgewandten axialen Ende der Klappenwelle 18 ein topfförmiger Hebelträger 20 befestigt, welcher mit einer Antriebswelle 24 eines Aktors 22 drehfest verbunden ist. Die Befestigung des Hebelträgers 20 an der Klappenwelle 18 erfolgt beispielsweise durch Schweißen.
  • Der Aktor 22 ist in einem separat ausgebildeten und an dem Strömungsgehäuse 12 befestigten Aktorgehäuse 25 angeordnet und weist einen Elektromotor 21 und ein zwischen dem Elektromotor 21 und der Klappenwelle 18 zwischengeschaltetes Getriebe 23 auf. Durch die Betätigung des Aktors 22 werden der topfförmige Hebelträger 20 und damit die Klappenwelle 18 und der Klappenkörper 16 um eine gemeinsame Drehachse bewegt, wobei durch die Verdrehung des Klappenkörpers 16 der freie Durchströmungsquerschnitt des Strömungskanals 14 verändert wird.
  • Der topfförmige Hebelträger 20 wird radial von einer Hülse 26 umgeben, die sich axial in Richtung des Strömungsgehäuses 12 erstreckt. Die Hülse 26 dient als Führung für eine Rückstellfeder 30, die die Hülse 26 radial umgibt. Dabei liegt ein erster Federschenkel der Rückstellfeder 30 an einem am Strömungsgehäuse 12 ausgebildeten Anschlag an und ein zweiter Federschenkel liegt an einem am Hebelträger 20 ausgebildeten Anschlag an, so dass bei Drehung der Klappenwelle 18 die Rückstellfeder 30 vorgespannt wird und durch die in der Rückstellfeder 30 gespeicherte Energie eine Rückstellung der Klappenwelle 18 in ihre Ausgangsposition erfolgt, ohne dass ein Drehmoment durch den Aktor 22 aufgebracht werden muss. Auf diese Weise wird eine definierte fail-safe Stellung der Klappenwelle 18 bei Ausfall des Aktors 22 angefahren.
  • Die drehbare Lagerung der Klappenwelle 18 erfolgt über ein erstes Lager 42 und ein zweites Lager 44, welche in einer gemeinsamen Lageraufnahme 32 angeordnet sind. Auf diese Weise wird die Klappenwelle 18 einseitig an dem Strömungsgehäuse 12 gelagert.
  • Die Lageraufnahme 32 ist in einer am Strömungsgehäuse 12 ausgebildeten Öffnung 13 angeordnet und weist einen kanalseitigen Abschnitt 34 und einen aktorseitigen Abschnitt 36 auf, wobei der kanalseitige Abschnitt 34 in den Strömungskanal 14 hineinragt und der aktorseitige Abschnitt 36 aus dem Strömungsgehäuse 12 herausragt. Die Lageraufnahme 32 ist hülsenartig ausgebildet und begrenzt gemeinsam mit einer an dem kanalseitigen Abschnitt 34 ausgebildeten Einschnürung 39 und einer an dem aktorseitigen Abschnitt 36 befestigten Anlaufscheibe 48 einen Innenraum 40. Die Einschnürung 39 und die Anlaufscheibe 48 weisen eine Bohrung auf, durch die die Klappenwelle 18 verläuft.
  • In dem Innenraum 40 sind das erste Lager 42 und das zweite Lager 44 angeordnet. Das erste Lager 42 ist im kanalseitigen Abschnitt 34 und damit erfindungsgemäß in dem Strömungskanal 14 angeordnet.
  • Beide Lager 42, 44 liegen mit ihrer Außenumfangsfläche radial an einer den Innenraum 40 radial begrenzenden Innenumfangsfläche der Lageraufnahme 32 an. Zur axialen Sicherung des ersten Lagers 42 liegt dieses mit einem ersten axialen Ende an der Einschnürung 39 an und wird an dem zweiten axialen Ende durch einen Sicherungsring 46 gesichert. Das zweite Lager 44 liegt mit einem axialen Ende an der Anlaufscheibe 48 und mit dem anderen axialen Ende an der Dichtscheibe 52 einer Dichtungsvorrichtung 50 an, wodurch das zweite Lager 44 axial gesichert ist.
  • Die Dichtungsvorrichtung 50 setzt sich aus der Dichtscheibe 52 und einer Konturscheibe 54 zusammen. Die Konturscheibe 54 ist stoffschlüssig oder über eine Pressverbindung an der Klappenwelle 18 befestigt und rotiert mit der Klappenwelle 18 mit. Die Dichtscheibe 52 liegt mit einem axialen Ende am zweiten Lager 44 und mit einer konischen Gegendichtfläche an einer konischen Dichtfläche der Konturscheibe 54 an. Die Dichtwirkung zwischen der Dichtfläche und der Gegendichtfläche erfolgt durch eine durch die Rückstellfeder 30 verursachte axiale Anpressung zwischen den beiden Dichtflächen. Dabei liegt die Rückstellfeder 30 axial mit ihrer ersten Windung an einer ringförmigen, radial erstreckenden Erweiterung 27 der Hülse 26 an und mit ihrer letzten Windung an einer ringförmigen, radial ersteckenden Erweiterung 29 einer Federauflagehülse 28 an, wobei die Federauflagehülse 28 an dem Strömungsgehäuse 12 anliegt und sich in Richtung der Hülse 26 axial erstreckt.
  • Durch eine derartige Anordnung und eine axiale Vorspannung der Rückstellfeder 30 wirkt eine axiale Federkraft auf den Hebelträger 20 und damit auf die Klappenwelle 18 in Richtung des Aktors 22, wodurch die Dichtfläche der Konturscheibe 54 gegen die Gegendichtfläche der Dichtscheibe 52 gepresst wird, die Dichtscheibe 52 gegen das zweite Lager 44 gepresst wird und das zweite Lager 44 gegen die fest angeordnet Anlaufscheibe 48 gepresst wird. Auf diese Weise werden die Klappenwelle 18, die Konturscheibe 54, die Dichtscheibe 52 sowie das zweite Lager 44 axial fixiert, wobei Druckpulsationen und thermische Ausdehnung durch einen derartigen Aufbau ausgeglichen werden können.
  • Die Hülse 26 sowie die Federauflagehülse 28 dienen außerdem gemeinsam mit dem Hebelträger 20 zur Einkapselung der Lageraufnahme 32, um einen Wassereintritt durch Spritzwasser in die Lageraufnahme 32 zu verhindern. Hierbei ist zwischen der Federauflagehülse 28 und der Hülse 26 ein axialer Spalt vorgesehen, wodurch eine Berührung der beiden Hülsen 26, 28 bei thermischen Dehnungen oder beim Zusammenziehen der Rückstellfeder 30 vermieden wird. Wird nun die Klappenvorrichtung 10 Spritzwasser ausgesetzt, so wird der Großteil des Spritzwassers durch die Hülse 26 und die Federauflagehülse 28 daran gehindert in den Lagerbereich einzudringen. Ein Rest Spritzwasser gelangt jedoch über den Spalt zwischen den Hülsen 26, 28 zur Lageraufnahme 32 und strömt an der Außenfläche der Lageraufnahme 32 entlang. Um diese Strömung entlang der Lageraufnahme 32 zu verhindert, weist die Lageraufnahme 32 eine Nut 60 mit einem asymmetrischen Querschnitt auf, so dass sich das Wasser ohne großen Widerstand in Richtung des Nutgrundes bewegen kann, wo es sich sammelt. Durch das Aufstauen des Wassers in dem Nutgrund wird der Strömungswiderstand erhöht und ein Weiterströmen des Wassers zur Klappenwelle 18 verhindert.
  • Im Betrieb der Klappenvorrichtung 10 strömt das Abgas durch den Strömungskanal 14, wodurch eine Belastung auf den Klappenkörper 16 in Längsrichtung der Strömungskanals 14 und senkrecht zur Drehachse der Klappenwelle 18 wirkt. Diese Belastung wird vom Klappenkörper 16 an die Klappenwelle 18 übertragen, woraus durch das wirkende Biegemoment eine Biegebelastung und somit eine Durchbiegung der Klappenwelle 18 resultiert. Eine hohe Durchbiegung führt zu einem vorzeitigen Ausfall der Lager 42, 44, wobei die Durchbiegung mit dem ansteigenden Abstand zwischen der Mittelachse des Strömungskanals 14 und dem ersten Lager 42 ansteigt. Erfindungsgemäß ragt die Lageraufnahme 32 in den Strömungskanal 14 und das erste Lager 42 ist innenhalb des Strömungskanals 14 angeordnet, wodurch der Abstand zwischen der Mittelachse des Strömungskanals 14 und dem ersten Lager 42 reduziert wird und dadurch die Durchbiegung der Klappenwelle 18 verringert wird.
  • Es sollte deutlich sein, dass auch andere konstruktive Ausführungsformen im Vergleich zur beschriebenen Ausführungsform möglich sind, ohne den Schutzbereich des Hauptanspruchs zu verlassen. Es können beispielsweise die Lageraufnahme oder die Kupplung anders ausgeführt sein.

Claims (11)

  1. Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Strömungsgehäuse (12), welches einen Strömungskanal (14) begrenzt, einem Klappenkörper (16), welcher drehbar in dem Strömungskanal (14) angeordnet ist, einer einseitig gelagerten Klappenwelle (18), an der der Klappenkörper (16) befestigt ist, wobei die Klappenwelle (18) mittels eines Aktors (22) antreibbar ist, und einer Lageraufnahme (32), welche an dem Strömungsgehäuse (12) ausgebildet ist, wobei in der Lageraufnahme (32) zur einseitigen Lagerung der Klappenwelle (18) ein erstes Lager (42) und ein zweites Lager (44) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraufnahme (32) in den Strömungskanal (14) hineinragt und das erste Lager (42) innerhalb des Strömungskanals (14) angeordnet ist.
  2. Klappenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraufnahme (32) hülsenförmig ausgebildet ist, wobei am in den Strömungskanal (14) ragenden ersten axialen Ende (35) eine Einschnürung (39) ausgebildet ist, gegen die das erste Lager (42) anliegt und durch die die Klappenwelle (18) ragt.
  3. Klappenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten axial entgegengesetzten Ende (37) der Lageraufnahme (32) eine ringförmige Anlaufscheibe (48) befestigt ist, durch die die Klappenwelle (18) ragt.
  4. Klappenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lageraufnahme (32) eine Dichtungsvorrichtung (50) angeordnet ist, wobei die Dichtungsvorrichtung (50) eine an der Klappenwelle (18) befestigte Konturscheibe (54) und eine axial gelagerte Dichtscheibe (52) aufweist, wobei eine Dichtfläche der Konturscheibe (54) an einer Gegendichtfläche der Dichtscheibe (52) anliegt.
  5. Klappenvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtscheibe (52) an dem zweiten Lager (44) axial anliegt.
  6. Klappenvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche der Konturscheibe (54) und die Gegendichtfläche der Dichtscheibe (52) konisch oder kegelstumpfförmig ausgeführt sind.
  7. Klappenvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturscheibe (54) über eine Pressverbindung oder kraftschlüssig mit der Klappenwelle (18) verbunden ist.
  8. Klappenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klappenkörper (16) eine zur Kontur eines in den Strömungskanal hineinragenden kanalseitigen Abschnitts (34) der Lageraufnahme (32) korrespondierende Aussparung (38) aufweist.
  9. Klappenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lager (42) temperaturfest ausgeführt ist.
  10. Klappenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (22) in einem separaten Aktorgehäuse (25) angeordnet ist, wobei das Aktorgehäuse (25) an dem Strömungsgehäuse (12) befestigt ist.
  11. Klappenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraufnahme (32) separat ausgeführt ist und an dem Strömungsgehäuse (12) befestigt ist.
DE102018114360.5A 2018-06-15 2018-06-15 Klappenvorrichtung für eine Brennkraftmaschine Active DE102018114360B4 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018114360.5A DE102018114360B4 (de) 2018-06-15 2018-06-15 Klappenvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
PCT/EP2019/064625 WO2019238490A1 (de) 2018-06-15 2019-06-05 Klappenvorrichtung für eine brennkaftmaschine
EP19729500.9A EP3807510A1 (de) 2018-06-15 2019-06-05 Klappenvorrichtung für eine brennkaftmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018114360.5A DE102018114360B4 (de) 2018-06-15 2018-06-15 Klappenvorrichtung für eine Brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102018114360A1 DE102018114360A1 (de) 2019-12-19
DE102018114360B4 true DE102018114360B4 (de) 2021-03-04

Family

ID=66810794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018114360.5A Active DE102018114360B4 (de) 2018-06-15 2018-06-15 Klappenvorrichtung für eine Brennkraftmaschine

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3807510A1 (de)
DE (1) DE102018114360B4 (de)
WO (1) WO2019238490A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3080427B1 (fr) 2018-04-24 2020-04-03 Faurecia Systemes D'echappement Vanne pour une ligne d'echappement
IT202100004703A1 (it) * 2021-03-01 2022-09-01 Marelli Europe Spa Valvola a farfalla motorizzata per un condotto di scarico
IT202200004115A1 (it) 2022-03-04 2023-09-04 Marelli Europe Spa Valvola a farfalla motorizzata e raffreddata per un condotto di scarico
DE102023108001A1 (de) 2023-03-29 2024-10-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Luftklappeneinheit

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT65307B (de) 1912-04-11 1914-06-10 Frankfurter Musikwerke Fabrik Antrieb für die Schöpfer des Gebläses pneumatisch betriebener Spielwerke.
ATE65307T1 (de) * 1985-04-30 1991-08-15 Asahi Glass Co Ltd Drosselklappe zur steuerung eines hochtemperaturfluids.
DE19630164A1 (de) * 1996-07-26 1998-01-29 Schmitz & Brill Gmbh & Co Kg Absperrklappe in Abgassystemen von Brennkraftmaschinen
DE202005017593U1 (de) * 2005-11-10 2006-01-12 Kohlhage Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Anordnung einer Klappe in einem Rohrstück
EP0972975B1 (de) * 1998-02-10 2008-07-09 JFE Steel Corporation Durchflussregelventil für hochtemperatur und hochdruckbereich und verfahren um das verklemmen des ventilschaftes zu verhindern
DE102014104578A1 (de) * 2014-04-01 2015-10-01 Pierburg Gmbh Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6135415A (en) * 1998-07-30 2000-10-24 Siemens Canada Limited Exhaust gas recirculation assembly
DE19934113A1 (de) * 1999-07-21 2001-01-25 Bosch Gmbh Robert Klappenventil
US20020130287A1 (en) * 2001-03-16 2002-09-19 Smith Craig D. Noise-suppressive valve assembly and method for use
DE102011119139A1 (de) * 2011-11-23 2013-05-23 Gustav Wahler Gmbh U. Co. Kg Ventil, insbesondere Niederdruckventil, zur Steuerung einer Abgasrückführung
DE102014104577B4 (de) * 2014-04-01 2020-02-06 Pierburg Gmbh Abgasklappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102014104579B4 (de) * 2014-04-01 2017-05-11 Pierburg Gmbh Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102014117675B4 (de) * 2014-12-02 2017-10-26 Pierburg Gmbh Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102014117987B4 (de) * 2014-12-05 2017-10-26 Pierburg Gmbh Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT65307B (de) 1912-04-11 1914-06-10 Frankfurter Musikwerke Fabrik Antrieb für die Schöpfer des Gebläses pneumatisch betriebener Spielwerke.
ATE65307T1 (de) * 1985-04-30 1991-08-15 Asahi Glass Co Ltd Drosselklappe zur steuerung eines hochtemperaturfluids.
DE19630164A1 (de) * 1996-07-26 1998-01-29 Schmitz & Brill Gmbh & Co Kg Absperrklappe in Abgassystemen von Brennkraftmaschinen
EP0972975B1 (de) * 1998-02-10 2008-07-09 JFE Steel Corporation Durchflussregelventil für hochtemperatur und hochdruckbereich und verfahren um das verklemmen des ventilschaftes zu verhindern
DE202005017593U1 (de) * 2005-11-10 2006-01-12 Kohlhage Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Anordnung einer Klappe in einem Rohrstück
DE102014104578A1 (de) * 2014-04-01 2015-10-01 Pierburg Gmbh Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019238490A1 (de) 2019-12-19
DE102018114360A1 (de) 2019-12-19
EP3807510A1 (de) 2021-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018114360B4 (de) Klappenvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP2961972B1 (de) Klappenvorrichtung für eine verbrennungskraftmaschine
EP2844856B1 (de) Klappenlagersystem für eine klappenwelle in einem kraftfahrzeug
WO2014086557A1 (de) Klappenvorrichtung für eine verbrennungskraftmaschine
EP3696384A1 (de) Abgasklappe
EP0471270A1 (de) Absperrklappe
DE102014104578B4 (de) Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
EP3865696A1 (de) Klappeneinrichtung
DE102012111948B4 (de) Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102014117987B4 (de) Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE112009001460T5 (de) Schubbund für Abgasrückführungsventil
EP3456999A1 (de) Planetengetriebevorrichtung für eine strömungsmaschine
EP1820941A1 (de) Leitapparat und Dämpfelement für einen Leitapparat
WO2002044578A1 (de) Abdichtung für ein ausrücklager
EP3227541B1 (de) Klappenvorrichtung für eine verbrennungskraftmaschine
DE102017130323B3 (de) Ventilvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
EP2772625B1 (de) Antriebsanordnung für ein Aggregat eines Verbrennungsmotors
EP3779205B1 (de) Fluidpumpe mit elektrischem antrieb
EP1783384A2 (de) Kreuzgelenkanordnung
DE19846988A1 (de) Betätigungsvorrichtung für eine Reibungskupplung
EP2241786B1 (de) Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem hydrostatischen und einem mechanischen Leistungszweig
DE102019120100A1 (de) Wellgetriebe und Verfahren zur Montage eines Wellgetriebes
EP2917539B1 (de) Klappenvorrichtung für eine verbrennungskraftmaschine oder ein elektrofahrzeug
DE102007049879B4 (de) Betätigungseinrichtung für eine Fahrzeugkupplung
EP2251536B1 (de) Planetengetriebevorrichtung für eine Regelvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: TERPATENT PARTGMBB, DE

Representative=s name: TERPATENT PATENTANWAELTE TER SMITTEN EBERLEIN-, DE

R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final