DE102019129356A1 - Ventilklappenbaugruppe, Ventilanordnung, Abgasanlage und Fahrzeug - Google Patents

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Bastien Perichon
Francois Fernand
Otto Steinhauser
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Faurecia Emissions Control Technologies Germany GmbH
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Abstract

Es wird eine Ventilklappenbaugruppe (48) für ein Abgasventil beschrieben, bei der eine erste Ventilklappe (52) zum Verschließen eines ersten Strömungsquerschnitts und eine zweite Ventilklappe (54) zum Verschließen eines zweiten Strömungsquerschnitts vorgesehen sind. Dabei ist die zweite Ventilklappe (54) gegenüber der ersten Ventilklappe (52) schwenkbar gelagert. Darüber hinaus wird eine Ventilanordnung für eine Abgasanlage vorgestellt, die eine derartige Ventilklappenbaugruppe (48) umfasst. Ferner wird eine Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs präsentiert, die eine solche Ventilklappenbaugruppe (48) und/oder eine Ventilanordnung aufweist. Auch wird ein Fahrzeug mit einer solchen Abgasanlage erläutert.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ventilklappenbaugruppe für ein Abgasventil, mit einem ersten Schwenklagerelement zum Verschwenken der Ventilklappenbaugruppe um eine Schwenkachse zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, mit einer ersten Ventilklappe zum Verschließen eines ersten Strömungsquerschnitts in der ersten Position, und mit einer zweiten Ventilklappe zum Verschließen eines zweiten Strömungsquerschnitts in der zweiten Position.
  • Auch betrifft die Erfindung eine Ventilanordnung für eine Abgasanlage mit einem Ventilgehäuse und einer derartigen Ventilklappenbaugruppe.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, mit einer Ventilklappenbaugruppe der eingangs genannten Art und/oder einer Ventilanordnung der zuvor genannten Art.
  • Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Abgasanlage.
  • Derartige Fahrzeuge, Abgasanlagen, Ventilanordnungen und Ventilklappenbaugruppen sind aus dem Stand der Technik bekannt.
  • Dabei sind Ventilanordnungen und Ventilklappenbaugruppen in der Regel vergleichsweise hohen Temperaturen ausgesetzt, die auf innerhalb einer zugehörigen Abgasanlage geführte Abgasströme zurückzuführen sind. Sie müssen daher robust und insbesondere temperaturbeständig ausgeführt sein.
  • Nachdem Abgasanlagen häufig auch Komponenten aufweisen, die nur bis zu einer gewissen Grenze temperaturbeständig sind, werden Ventilanordnungen und Ventilklappenbaugruppen häufig dafür eingesetzt, solche Komponenten im Bedarfsfall von heißen Abgasströmen zu trennen. Dabei ist es von besonderer Bedeutung, dass die Ventilanordnung und/oder die Ventilklappenbaugruppe dicht schließt, also im geschlossenen Zustand keine oder nur eine geringe Leckage zulässt. Ansonsten besteht die Gefahr, dass die begrenzt temperaturbeständigen Komponenten Schaden nehmen.
  • In diesem Zusammenhang existiert insbesondere bei Ventilklappenbaugruppen der eingangs genannten Art das Problem, dass die beiden Ventilklappen nicht unabhängig voneinander eingestellt werden können, um ein dichtes Verschließen des jeweils zugeordneten Strömungsquerschnitts zu gewährleisten. Zudem müsste ein solcher Einstellmechanismus temperaturbeständig ausgeführt sein.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Ventilklappenbaugruppe der eingangs genannten Art anzugeben, mittels der ein besonders dichtes Verschließen der zugeordneten Strömungsquerschnitte gewährleistet ist. Die Ventilklappenbaugruppe soll also leckagefrei oder zumindest leckagearm arbeiten. Gleichzeitig soll sie robust und temperaturbeständig sein, sodass sie auch unter dem Einfluss von heißen Abgasströmen zuverlässig funktioniert.
  • Die Aufgabe wird durch eine Ventilklappenbaugruppe der eingangs genannten Art gelöst, bei der die zweite Ventilklappe gegenüber der ersten Ventilklappe schwenkbar an der ersten Ventilklappe gelagert ist.
  • In diesem Zusammenhang sind der erste Strömungsquerschnitt und der zweite Strömungsquerschnitt als separate Strömungsquerschnitte zu verstehen.
  • Darüber hinaus meint eine schwenkbare Lagerung der zweiten Ventilklappe an der ersten Ventilklappe, dass die zweite Ventilklappe strukturell an der ersten Ventilklappe befestigt ist. Es kann also die zweite Ventilklappe relativ zur ersten Ventilklappe verschwenkt werden, wobei eine Relativbewegung zwischen den beiden Ventilklappen maßgeblich ist. Dadurch können die Ventilklappen unabhängig voneinander auf den jeweils zugeordneten Strömungsquerschnitt eingestellt werden und so für ein dichtes Verschließen desselben sorgen.
  • In diesem Zusammenhang können mittels der schwenkbaren Lagerung der zweiten Ventilklappe gegenüber der ersten Ventilklappe auch Maßabweichungen kompensiert werden, die innerhalb der Ventilklappenbaugruppe und/oder einer Ventilanordnung auftreten, in der die Ventilklappenbaugruppe verbaut ist. Solche Maßabweichungen können aus Fertigungs- und Montagetoleranzen resultieren. Die Kompensation von Maßabweichungen trägt ebenfalls einem dichten Verschließen der jeweiligen Strömungsquerschnitte bei.
  • Vorzugsweise sind die Ventilklappen aus Blech hergestellt. Sie können dabei als Stanz-Biege-Teile ausgeführt sein. Damit können die Ventilklappen einfach und kostengünstig hergestellt werden. Darüber hinaus können so Ventilklappen geschaffen werden, die gegenüber den hohen Temperaturen eines Abgasstroms beständig sind.
  • Wenn die Ventilklappenbaugruppe dafür verwendet wird, Abgasströmungen zu beeinflussen, kann sie auch als Abgasklappe bezeichnet werden.
  • Das erste Schwenklagerelement ist zum Beispiel an der ersten oder zweiten Ventilklappe befestigt.
  • Die erste Ventilklappe und die zweite Ventilklappe können geometrisch unterschiedlich sein. Beispielsweise unterscheiden sich die erste Ventilklappe und die zweite Ventilklappe hinsichtlich der von einer jeweils zugeordneten Dichtkontur umschlossenen Fläche. Vereinfacht gesagt kann die erste Ventilklappe größer sein als die zweite Ventilklappe oder umgekehrt. Ebenso ist es möglich, dass sich die Ventilklappen hinsichtlich ihrer Form unterscheiden. Es kann dabei eine der Ventilklappen im Wesentlichen rund sein und die andere im Wesentlichen viereckig oder polygonförmig. Die Ventilklappen können so hinsichtlich ihrer Geometrie unabhängig voneinander auf den jeweils zu verschließenden Strömungsquerschnitt angepasst werden und diesen somit wahlweise zuverlässig verschließen.
  • Vorzugsweise ist das erste Schwenklagerelement derart ausgebildet, dass es zum Schwenken der Ventilklappenbaugruppe um die Schwenkachse mit einem zweiten Schwenklagerelement zusammenwirken kann. Das erste Schwenklagerelement und das zweite Schwenklagerelement bilden somit ein Schwenklager, über das die Ventilklappenbaugruppe gelagert ist. Insbesondere ist dabei das zweite Schwenklagerelement an einem Ventilgehäuse vorgesehen, sodass die Ventilklappenbaugruppe gegenüber diesem Ventilgehäuse schwenkbar ist. Es ergibt sich eine zuverlässige Lagerung und damit auch eine zuverlässige Funktion der Ventilklappenbaugruppe.
  • Gemäß einer Variante weisen bzw. weist die erste Ventilklappe und/oder die zweite Ventilklappe einen gekrümmten Dichtabschnitt auf, der insbesondere als Kugelflächenabschnitt ausgeführt ist. Solche Dichtabschnitte können im geschlossenen Zustand mit einer Dichtkontur an einem zu verschließenden Strömungsquerschnitt einen Linienkontakt ausbilden. Auf diese Weise lässt sich der Strömungsquerschnitt zuverlässig und leckagefrei oder leckagearm verschließen. Dabei ist die Dichtkontur am Strömungsquerschnitt zum Beispiel als Kegelstumpfmantelfläche ausgeführt.
  • In einer Alternative weisen bzw. weist die erste Ventilklappe und/oder die zweite Ventilklappe einen flachen Dichtabschnitt auf, der im Wesentlich in einer Ebene liegt. Mit anderen Worten ist ein solcher Dichtabschnitt eine flache Fläche. Er dient dazu, zusammen mit einer an einem zu verschließenden Strömungsquerschnitt angeordneten Dichtkontur einen Flächenkontakt auszubilden. Auch damit kann der dem Dichtabschnitt zugeordnete Strömungsquerschnitt zuverlässig verschlossen werden. Darüber hinaus sind flache Dichtabschnitte vergleichsweise einfach und kostengünstig herstellbar.
  • Nach einer Ausführungsform weist die Ventilklappenbaugruppe einen Lagerstift auf, wobei die zweite Ventilklappe über den Lagerstift an der ersten Ventilklappe gelagert ist, insbesondere wobei der Lagerstift mit der ersten Ventilklappe oder der zweiten Ventilklappe starr verbunden ist und an der jeweils anderen der ersten Ventilklappe und der zweiten Ventilklappe schwenkbar gelagert ist. Die zweite Ventilklappe ist somit auf einfache und gleichzeitig robuste, insbesondere temperaturbeständige Weise an der ersten Ventilklappe gelagert. Es ergibt sich somit ein vergleichsweise geringer Herstellungs- und Montageaufwand für die Ventilklappenbaugruppe.
  • Dabei kann der Lagerstift einen Kugelkopf umfassen und der Kugelkopf in einer korrespondierenden Kugelschale aufgenommen sein, die an derjenigen aus der ersten Ventilklappe und der zweiten Ventilklappe vorgesehen ist, an der der Lagerstift schwenkbar gelagert ist. Es lässt sich so auf einfache Weise die Verschwenkbarkeit der zweiten Ventilklappe gegenüber der ersten Ventilklappe sicherstellen. Insbesondere liegt dabei der Kugelkopf zwischenelementfrei in der Kugelschale. Somit wird eine hohe Temperaturbeständigkeit des durch die Kugelschale und den Kugelkopf gebildeten Gelenks gewährleistet. Ferner lässt sich ein solches Gelenk vergleichsweise einfach und kostengünstig herstellen.
  • Vorteilhafterweise ist der Lagerstift an der ersten Ventilklappe und/oder der zweiten Ventilklappe über ein elastisch und/oder plastisch verformbares Lagerbauteil abgestützt, insbesondere an der Ventilklappe, an der der Lagerstift schwenkbar gelagert ist. Es versteht sich dabei, dass mit der elastischen und/oder plastischen Verformbarkeit eine mögliche Verformung während des vorgesehenen Betriebs gemeint ist. Falls das Lagerbauteil rein plastisch verformbar ist, können die erste Ventilklappe und die zweite Ventilklappe ausgehend von einer Ausgangsstellung in eine neue Relativstellung überführt werden. Diese neue Relativstellung wird dann gehalten. Insbesondere springen die erste Ventilklappe und die zweite Ventilklappe nicht in die Ausgangsstellung zurück. Dieses Verhalten des Lagerbauteils eignet sich insbesondere zur Kompensation von Maßabweichungen innerhalb der Ventilklappenbaugruppe oder einer Ventilanordnung, die aus Fertigung- und/oder Montagetoleranzen resultieren. Im Unterschied zu einer rein elastischen Verformung des Lagerbauteils muss bei einer rein plastischen Verformung die Maßabweichung auch nicht bei jeder Betätigung der Ventilklappenbaugruppe durch ein erneutes Verformen kompensiert werden. Dadurch ist die Ventilklappenbaugruppe mit einem plastisch, insbesondere rein plastisch, verformbaren Lagerbauteil besonders verschleißarm und langlebig.
  • Bevorzugt umfasst das Lagerbauteil ein Drahtgeflecht, ein Drahtgewebe und/oder ein Formgedächtnismaterial. Dabei soll eine Aufzählung mehrerer Alternativen mit „und/oder“ im Rahmen dieser Erfindung als eine Offenbarung einer beliebigen Kombination der Alternativen verstanden werden. Das Lagerbauteil umfasst also ein Drahtgeflecht und/oder ein Drahtgewebe und/oder ein Formgedächtnismaterial. Derartige Lagerbauteile sind im Betrieb der Ventilklappenbaugruppe im Wesentlichen rein plastisch verformbar. Sie springen also nach einer Verformung nicht in ihre Ausgangsstellung zurück. Auf diese Weise lassen sich Maßabweichungen besonders wirkungsvoll kompensieren. Zudem sind die genannten Materialien vergleichsweise einfach und kostengünstig. Auch weisen sie eine hohe Hitzebeständigkeit auf.
  • Die Ventilklappenbaugruppe kann ein Lagergehäuse aufweisen, wobei das Lagerbauteil im Inneren des Lagergehäuses angeordnet ist. Dabei ist das Lagergehäuse insbesondere an derjenigen Ventilklappe befestigt, an der sich das Lagerbauteil abstützt. Bevorzugt ist dabei das Lagergehäuse aus Blech hergestellt. Auf diese Weise ist das Lagerbauteil einfach und zuverlässig an einer zugeordneten Ventilklappe gehalten.
  • Bevorzugt umgibt das Lagerbauteil den Lagerstift bezüglich der Mittelachse des Lagerstifts in Umfangsrichtung, insbesondere im Bereich des Kugelkopfes in Umfangsrichtung. Es kann folglich durch das Lagerbauteil ein Verschwenken der zweiten Ventilklappe gegenüber der ersten Ventilklappe in allen Richtungen zuverlässig abgestützt werden.
  • Zudem wird die Aufgabe durch eine Ventilanordnung für eine Abgasanlage mit einem Ventilgehäuse und einer erfindungsgemäßen Ventilklappenbaugruppe gelöst, wobei die Ventilklappenbaugruppe gegenüber dem Ventilgehäuse um die Schwenkachse schwenkbar ist, insbesondere wobei das zweite Schwenklagerelement am Ventilgehäuse vorgesehen ist. Dabei kann das Ventilgehäuse wenigstens einen ersten und einen zweiten Strömungsquerschnitt aufweisen, die mittels der Ventilklappenbaugruppe wahlweise verschließbar sind. Somit lassen sich die beiden Strömungsquerschnitte leckagefrei oder zumindest leckagearm abdichten. Das Ventilgehäuse kann einteilig oder mehrteilig sein.
  • Die zur Ventilklappenbaugruppe genannten Merkmale und Vorteile gelten gleichermaßen für die Ventilanordnung und umgekehrt.
  • Die Ventilanordnungen kann auch als Abgasventil, Abgasklappenanordnung oder Abgasklappenventil bezeichnet werden.
  • Zusätzlich wird die Aufgabe durch eine Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs gelöst, die eine erfindungsgemäße Ventilklappenbaugruppe und/oder eine erfindungsgemäße Ventilanordnung umfasst. In einer derartigen Abgasanlage können Abgasströme mittels der Ventilklappenbaugruppe und/oder der Ventilanordnung zuverlässig gesteuert werden. Dies erfolgt leckagefrei oder zumindest leckagearm. Insbesondere können dabei solche Komponenten der Abgasanlage vor heißem Abgasströmen zuverlässig geschützt werden, die nur eine begrenzte Temperaturbeständigkeit aufweisen.
  • Die zur Ventilklappenbaugruppe und/oder zur Ventilanordnung genannten Merkmale und Vorteile gelten gleichermaßen für die Abgasanlage und umgekehrt.
  • Die Abgasanlage kann ein Wärmerückgewinnungssystem zur Rückgewinnung von Wärme aus Abgas und ein Abgasrückführungssystem zum Einleiten von Abgas in einen Ansaugtrakt aufweisen und die Ventilklappenbaugruppe kann eine Komponente des Wärmerückgewinnungssystems und/oder des Abgasrückführungssystems sein. In diesem Zusammenhang wird ein Abgasrückführungssystem auch als Exhaust Gas Recirculation (abgekürzt: EGR) bezeichnet. Ein Wärmerückgewinnungssystem wird fachsprachlich auch Exhaust Heat Recovery System (abgekürzt: EHRS) genannt. Die Ventilklappenbaugruppe kann dazu genutzt werden, das Wärmerückgewinnungssystem und/oder das Abgasrückführungssystem vor Abgasströmen zu schützen, deren Temperatur die Beständigkeit des Wärmerückgewinnungssystems und/oder des Abgasrückführungssystems übersteigt. Dieser Schutz ist besonders zuverlässig, da die Ventilklappenbaugruppe leckagefrei oder zumindest leckagearm arbeitet.
  • Außerdem wird die Aufgabe durch ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Abgasanlage gelöst. Nachdem bei einem derartigen Fahrzeug ein innerhalb der Abgasanlage vorhandenes Wärmerückgewinnungssystem und/oder ein dort vorgesehenes Abgasrückführungssystem vor zu hohen Temperaturen geschützt wird, funktioniert die Abgasanlage besonders zuverlässig und weist eine hohe Lebensdauer auf. Dies gilt auch für ein damit ausgestattetes Fahrzeug.
  • Die zur Ventilklappenbaugruppe, zur Ventilanordnung und/oder zur Abgasanlage genannten Merkmale und Vorteile gelten gleichermaßen für das Fahrzeug und umgekehrt.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele erläutert, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. Es zeigen:
    • - 1 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Abgasanlage, die eine erfindungsgemäße Ventilanordnung und eine erfindungsgemäße Ventilklappenbaugruppe umfasst,
    • - 2 einen Ausschnitt der Abgasanlage aus 1,
    • - 3 ein Detail III der Abgasanlage aus 2,
    • - 4 die Ventilklappenbaugruppe der Abgasanlage gemäß der 1 bis 3 in einer isolierten Darstellung,
    • - 5 eine der 3 entsprechende Darstellung, wobei die Ventilklappenbaugruppe gemäß einer alternativen Ausführungsform gestaltet ist, und
    • - 6 eine der 5 entsprechende Darstellung, wobei mittels der Ventilklappenbaugruppe Maßabweichungen ausgeglichen sind.
  • 1 zeigt ein Fahrzeug 10 mit einem Verbrennungsmotor 12, der mit einer Abgasanlage 14 gekoppelt ist. Dabei dient die Abgasanlage 14 dazu, vom Verbrennungsmotor 12 generiertes Abgas in eine Umgebung 16 zu leiten.
  • Wie in 2 gezeigt umfasst die Abgasanlage 14 eine motorseitige Abgasleitung 18 in Form eines motorseitigen Abgasrohrs, über das ein mittels mehrerer Pfeile symbolisierter Abgasstrom 20 in die Abgasanlage 14 eingeleitet werden kann.
  • An einem dem Verbrennungsmotor 12 abgewandten Ende der motorseitigen Abgasleitung 18 ist ferner eine Verzweigungsstelle 22 vorgesehen, mittels der ein erster Teilstrom des Abgasstroms 20 in einen ersten Zweig 24 der Abgasanlage 14 geleitet werden kann. Dieser ist mit einem Wärmetauscher 26 ausgestattet.
  • Ein zweiter Teilstrom des Abgasstroms 20 kann mittels der Verzweigungsstelle 22 in einen zweiten Zweig 28 der Abgasanlage 14 geleitet werden, der ohne Wärmetauscher ausgeführt ist.
  • Dabei dient der Wärmetauscher 26 dazu, Wärme aus dem Abgasstrom 20, genauer gesagt aus dem Teilstrom im ersten Zweig 24, zurückzugewinnen und bildet somit ein Wärmerückgewinnungssystem 30.
  • Ausgehend vom ersten Zweig 24 kann der Abgasstrom 20 über eine Abgasrückführleitung 32 und ein Abgasrückführventil 34 wahlweise in einen Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors 12 zurückgeführt werden. Insofern bilden die Abgasrückführleitung 32 und das Abgasrückführventil 34 ein Abgasrückführungssystem 36.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der Abgasstrom aus dem ersten Zweig 24 über einen ersten Strömungsquerschnitt 38 in eine stromabwärtige Abgasleitung 40 in Form eines stromabwärtigen Abgasrohrs geleitet werden. Von dort aus kann der Abgasstrom 20 in Richtung Umgebung 16 gelangen.
  • Ausgehend vom zweiten Zweig 28 kann der Abgasstrom 20 über einen zweiten Strömungsquerschnitt 42 ebenfalls in die stromabwärtige Abgasleitung 40 geleitet werden.
  • Der erste Zweig 24 und der zweite Zweig 28 verlaufen sowohl strömungsmäßig als auch geometrisch im Wesentlichen parallel.
  • Zusätzlich ist eine Ventilanordnung 44 vorgesehen, die den ersten Zweig 24, den zweiten Zweig 28 und die stromabwärtige Abgasleitung 40 verbindet.
  • Sie umfasst ein Ventilgehäuse 46 und eine Ventilklappenbaugruppe 48.
  • In 3 ist die Ventilanordnung 44 mit dem Ventilgehäuse 46 und der Ventilklappenbaugruppe 48 gemäß einer ersten Ausführungsform im Detail zu sehen. In 3 befindet sich die Ventilklappenbaugruppe 48 in einer ersten Position. Zusätzlich zeigt 4 die Ventilklappenbaugruppe 48 in perspektivischer Ansicht.
  • Die Ventilklappenbaugruppe 48 umfasst eine erste Ventilklappe 52, eine zweite Ventilklappe 54, ein erstes Schwenklagerelement 56 und einen Lagerstift 60.
  • Das erste Schwenklagerelement 56 ist in der dargestellten Ausführungsform an der zweiten Ventilklappe 54 befestigt. Es umfasst die Schwenklagerelementabschnitte 56a und 56b, die zueinander versetzt an der zweiten Ventilklappe 54 befestigt sind.
  • Am Ventilgehäuse 46 ist ein zweites Schwenklagerelement 58 vorgesehen, wobei das erste Schwenklagerelement 56 und das zweite Schwenklagerelement 58 zusammen ein Schwenklager mit einer Schwenkachse 50 bilden.
  • In der in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsform ist der Lagerstift 60 starr mit der ersten Ventilklappe 52 verbunden.
  • An seinem der ersten Ventilklappe 52 abgewandten Ende weist der Lagerstift 60 einen Kugelkopf 62 auf. Dieser ist in einer korrespondierenden Kugelschale 64 aufgenommen, die an der zweiten Ventilklappe 54 vorgesehen ist.
  • Der Kugelkopf 62 und die Kugelschale 64 bilden somit ein Kugelgelenk.
  • Zusätzlich ist der Lagerstift 60 über ein im Wesentlichen rein plastisch verformbares Lagerbauteil 66, das in der dargestellten Ausführungsform als Drahtgeflecht ausgeführt ist, an der zweiten Ventilklappe 54 abgestützt.
  • Dabei umgibt das Lagerbauteil 66 im Bereich des Kugelkopfes 62 den Lagerstift 60 bezüglich seiner Mittelachse in Umfangsrichtung und ist in einem Lagergehäuse 68 angeordnet.
  • Das Lagergehäuse ist an der zweiten Ventilklappe 54 befestigt.
  • Anhand der 3 und 4 ist ersichtlich, dass die beiden Ventilklappen 52, 54 geometrisch unterschiedlich sind und auf diese Weise an den jeweils zugeordneten, zu verschließenden Strömungsquerschnitt 38, 42 angepasst sind.
  • Genauer gesagt ist die erste Ventilklappe 52 rund und die zweite Ventilklappe 54 im Wesentlichen rechteckig. Ferner ist die zweite Ventilklappe 54 größer als die erste Ventilklappe 52.
  • In diesem Zusammenhang weist die erste Ventilklappe 52 einen als Kugelflächenabschnitt ausgeführten Dichtabschnitt 70 auf. Dieser wirkt zum Verschließen des ersten Strömungsquerschnitts 38 mit einer zugeordneten Dichtkontur 72 zusammen, die im Bereich des Strömungsquerschnitts 38 am Ventilgehäuse 46 vorgesehen ist.
  • Die Dichtkontur 72 ist im Wesentlichen komplementär zum Dichtabschnitt 70 geformt.
  • Wenn der erste Strömungsquerschnitt 38 mittels der ersten Ventilklappe 52 verschlossen ist, bilden der Dichtabschnitt 70 und die Dichtkontur 72 einen Linienkontakt. Die Dichtkontur 72 hat beispielsweise die Form einer Kegelstum pfmantelfläche.
  • Der Dichtabschnitt 74 der zweiten Ventilklappe 54 ist flach und liegt im Wesentlichen in einer Ebene. Eine zugeordnete Dichtkontur 76, die im Bereich des zweiten Strömungsquerschnitts 42 am Ventilgehäuse 46 vorgesehen ist, ist dementsprechend ebenfalls flach und liegt im Wesentlichen in einer Ebene.
  • Der Dichtabschnitt 74 und die Dichtkontur 76 bilden somit einen Flächenkontakt, wenn der zweite Strömungsquerschnitt 42 mittels der zweiten Ventilklappe 54 verschlossen ist.
  • Die Ventilklappenbaugruppe 48 ist gegenüber dem Ventilgehäuse 46 um die Schwenkachse 50 schwenkbar zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verschwenbar.
  • Auf diese Weise kann mittels der Ventilklappenbaugruppe 48 in der ersten Position der erste Strömungsquerschnitt 38 und in der zweiten Position der zweite Strömungsquerschnitt 42 verschlossen werden.
  • Selbstverständlich sind dabei auch Zwischenstellungen der Ventilklappenbaugruppe 48 denkbar. In einer Zwischenstellung ist dann weder der erste Strömungsquerschnitt 38 noch der zweite Strömungsquerschnitt 42 vollständig geschlossen.
  • Über die Stellung der Ventilklappenbaugruppe 48 und des Abgasrückführventils 34 lässt sich somit gezielt einstellen, welcher Anteil des Abgasstroms 20 durch das Wärmerückgewinnungssystem 30 geleitet wird und welcher Anteil ins Abgasrückführungssystem 36 geführt wird. Die Ventilklappenbaugruppe 48 ist somit auch als eine Komponente des Wärmerückgewinnungssystems 30 und des Abgasrückführungssystems 36 anzusehen.
  • Die beiden Ventilklappen 52, 54 sind ferner über den Lagerstift 60 schwenkbar aneinander gelagert. Es kann somit die erste Ventilklappe 52 gegenüber der zweiten Ventilklappe 54 verschwenkt werden und umgekehrt.
  • Der Umstand, dass die erste Ventilklappe 52 und die zweite Ventilklappe 54 relativ zueinander verschwenkbar sind, kann dafür genutzt werden, Maßabweichungen zu kompensieren, die aus der Herstellung und/oder der Montage von Komponenten der Abgasanlage 14 oder der Ventilanordnung 44 resultieren. Mit anderen Worten können der erste Strömungsquerschnitt 38 und der zweite Strömungsquerschnitt 42 auch beim Auftreten von Maßabweichungen zuverlässig leckagefrei oder leckagearm verschlossen werden.
  • In diesem Zusammenhang kann die erste Ventilklappe 52 unter im Wesentlichen rein plastischer Verformung des Lagerbauteils 66 gegenüber der zweiten Ventilklappe 54 verschwenkt werden.
  • Die plastische Verformung des Lagerbauteils 66 gewährleistet dabei, dass die erste Ventilklappe 52 und die zweite Ventilklappe 54 auch in diesem verschwenkten Zustand verweilen, bis unter Umständen eine weitere Verstellung der Ventilklappenbaugruppe 48 notwendig ist. Somit findet eine Anpassungsbewegung nur einmalig bzw. wenige Male statt, wodurch Verschleiß vermieden wird. Außerdem lassen sich so auch während des Betriebs der Abgasanlage 14 neu entstehende Maßabweichungen ausgleichen.
  • In den 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform der Ventilanordnung gezeigt. Diese entspricht im Wesentlichen der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird. Gleiche und funktionsgleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Die Ventilanordnung 44 der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass nun der Lagerstift 60 starr mit der zweiten Ventilklappe 54 verbunden ist und schwenkbar an der ersten Ventilklappe 52 gelagert ist.
  • Dafür ist nunmehr an der ersten Ventilklappe 52 eine Kugelschale 64 ausgebildet. Der Kugelkopf 62 ist dementsprechend am der ersten Ventilklappe 52 zugewandten Ende des Lagerstifts 60 vorgesehen.
  • Außerdem ist in der zweiten Ausführungsform der Dichtabschnitt 74 der zweiten Ventilklappe 54 durch ein Dichtelement 78 gebildet, das an der zweiten Ventilklappe 54 montiert ist.
  • Eine Zusammenschau der 5 und 6 illustriert darüber hinaus, wie die Ventilklappenbaugruppe 48 Maßabweichungen kompensieren kann.
  • Dabei mag in 5 eine Ausgangssituation dargestellt sein. Gegenüber dieser Ausgangssituation ist in 6 die erste Ventilklappe 52 mittels des aus dem Kugelkopf 62 und der Kugelschale 64 gebildeten Kugelgelenk verschwenkt, um trotz aufgetretener Maßabweichungen den ersten Strömungsquerschnitt 38 zuverlässig und im Wesentlichen leckagefrei abdichten zu können.
  • In diesem Zusammenhang wurde das Lagerbauteils 66 plastisch verformt.
  • In den 5 und 6 ist ferner mit gestrichelten Linien die zweite Position der Ventilklappenbaugruppe 48 dargestellt.

Claims (15)

  1. Ventilklappenbaugruppe (48) für ein Abgasventil, mit einem ersten Schwenklagerelement (56) zum Verschwenken der Ventilklappenbaugruppe (48) um eine Schwenkachse (50) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, einer ersten Ventilklappe (52) zum Verschließen eines ersten Strömungsquerschnitts (38) in der ersten Position, und einer zweiten Ventilklappe (54) zum Verschließen eines zweiten Strömungsquerschnitts (42) in der zweiten Position, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ventilklappe (54) gegenüber der ersten Ventilklappe (52) schwenkbar an der ersten Ventilklappe (52) gelagert ist.
  2. Ventilklappenbaugruppe (48) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ventilklappe (52) und die zweite Ventilklappe (54) geometrisch unterschiedlich sind.
  3. Ventilklappenbaugruppe (48) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schwenklagerelement (56) derart ausgebildet ist, dass es zum Schwenken der Ventilklappenbaugruppe (48) um die Schwenkachse (50) mit einem zweiten Schwenklagerelement (58) zusammenwirken kann.
  4. Ventilklappenbaugruppe (48) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ventilklappe (52) und/oder die zweite Ventilklappe (54) einen gekrümmten Dichtabschnitt (70) aufweist, der insbesondere als Kugelflächenabschnitt ausgeführt ist.
  5. Ventilklappenbaugruppe (48) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ventilklappe (52) und/oder die zweite Ventilklappe (54) einen flachen Dichtabschnitt (74) aufweist, der im Wesentlich in einer Ebene liegt.
  6. Ventilklappenbaugruppe (48) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilklappenbaugruppe (48) einen Lagerstift (60) aufweist, wobei die zweite Ventilklappe (54) über den Lagerstift (60) an der ersten Ventilklappe (52) gelagert ist, insbesondere wobei der Lagerstift (60) mit der ersten Ventilklappe (52) oder der zweiten Ventilklappe (54) starr verbunden ist und an der jeweils anderen der ersten Ventilklappe (52) und der zweiten Ventilklappe (54) schwenkbar gelagert ist.
  7. Ventilklappenbaugruppe (48) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerstift (60) einen Kugelkopf (62) aufweist und der Kugelkopf (62) in einer korrespondierenden Kugelschale (64) aufgenommen ist, die an derjenigen aus der ersten Ventilklappe (52) und der zweiten Ventilklappe (54) vorgesehen ist, an der der Lagerstift (60) schwenkbar gelagert ist.
  8. Ventilklappenbaugruppe (48) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerstift (60) an der ersten Ventilklappe (52) und/oder der zweiten Ventilklappe (54) über ein elastisch und/oder plastisch verformbares Lagerbauteil (66) abgestützt ist, insbesondere an der Ventilklappe (52, 54), an der der Lagerstift (60) schwenkbar gelagert ist.
  9. Ventilklappenbaugruppe (48) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerbauteil (66) ein Drahtgeflecht, ein Drahtgewebe und/oder ein Formgedächtnismaterial umfasst.
  10. Ventilklappenbaugruppe (48) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilklappenbaugruppe (48) ein Lagergehäuse (68) aufweist, wobei das Lagerbauteil (66) im Inneren des Lagergehäuses (68) angeordnet ist.
  11. Ventilklappenbaugruppe (48) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerbauteil (66) den Lagerstift (60) bezüglich der Mittelachse des Lagerstifts (60) in Umfangsrichtung umgibt, insbesondere im Bereich des Kugelkopfes (62) in Umfangsrichtung umgibt.
  12. Ventilanordnung (44) für eine Abgasanlage (14) mit einem Ventilgehäuse (46) und einer Ventilklappenbaugruppe (48) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ventilklappenbaugruppe (48) gegenüber dem Ventilgehäuse (46) um die Schwenkachse (50) schwenkbar ist, insbesondere wobei das zweite Schwenklagerelement (58) am Ventilgehäuse (46) vorgesehen ist.
  13. Abgasanlage (14) für einen Verbrennungsmotor (12) eines Fahrzeugs (10), mit einer Ventilklappenbaugruppe (48) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und/oder einer Ventilanordnung (44) nach Anspruch 12.
  14. Abgasanlage (14) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasanlage (14) ein Wärmerückgewinnungssystem (30) zur Rückgewinnung von Wärme aus Abgas und ein Abgasrückführungssystem (36) zum Einleiten von Abgas in einen Ansaugtrakt aufweist und die Ventilklappenbaugruppe (48) eine Komponente des Wärmerückgewinnungssystems (30) und/oder des Abgasrückführungssystems (36) ist.
  15. Fahrzeug (10) mit einer Abgasanlage (14) nach Anspruch 13 oder 14.
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