DE1902606A1

DE1902606A1 - Drosselklappenventil

Info

Publication number: DE1902606A1
Application number: DE19691902606
Authority: DE
Inventors: John Sikorcin
Original assignee: Vapor Corp
Current assignee: Vapor Corp
Priority date: 1968-01-19
Filing date: 1969-01-20
Publication date: 1969-08-28
Also published as: GB1193396A; FR1585822A; DE1902606C3; DE1902606B2; US3508737A

Description

betreffend
Drosselklappenventil.

Die Erfindung bezieht sioh allgemein auf ein Droseelklappenventil und betrifft insbesondere den zuverlässigen Einbau eines Dichtungsringes in eine Hut einer Drosselklappe.

Es sind bereits zahlreiche verschiedene Konstruktionen von Drosselklappenventilen zum Regeln des Strömens von Gasen und Flüssigkeiten bekannt. Bei allen diesen Konstruktionen ist eine zur Abdichtung dienende zylindrische Bohrung vorgesehen, die mit einer drehbaren Drosselklappe oder Scheibe zusammenarbeitet, und entweder di© Klappe bzw. Scheibe oder die Bohrung ist mit einer Dichtungsringanordnung versehen.

Ferner sind bereits allgemein zweiteilige Mchtungsringsätze mit einem radial innenliegenden und einem an dessen Außenumfang angeordneten äußeren Dichtungsring bekannt, die in Umfangsrichtung nicht geschlossen sind und einen Spalt von begrenzter Größe aufweisen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bereits bekannte zweiteilige Dichtungsringanordnung mit einem Spalt von begrenzter Größe der Verwendung bei einem Drosselklappenventil anzupassen. Wenn man einen Dichtungsringsatz der genannten Art einfaoh in eine Ringnut am Umfang einer Drosselklappe einbaut, ergeben sich Schwierigkeiten, da zu große Undiohtigkeiten auftreten und sich der äußere Dichtungsring gegenüber der zugehörigen Nut verlagern bzw. aus ihr herauefallen kann. Der Dichtungsringeatz umfaßt einen geeohlitzten inneren

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Hing mit einem geraden Schlitz und einen äußeren Ring_s der an seinen den Spalt "bildenden Enden hakenförmige Endabschnitte trägt, die so zusammenarbeiten, daß das Aufspreizen des äußeren Rings begrenzt wird. Bei den bis Jetzt bekannten Konstruktionen dreht sich der innere Dichtungsring bei der Betätigung des Drosselklappenventils innerhalb des äußeren Dichtungsringe, bis die beiden Hingspalte einander benachbart sind» so daß am Rand der Drosselklappe eine Undichtigkeit entsteht, die zu übermäßig hohen Leckverlusten führt. Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich bei der Betätigung des Ventils dann, sienn der äußere Dichtungsring in eine bestimmte Stellung gedreht wird, bei der nur ein Ende dieses Dichtungsrings an dessen Spalt durch die Wand des Ventilgehäuses in der Ringnut der Drosselklappe festgehalten wird. Das andere Ende des äußeren Dichtungsrings kann sich in der Nut in radialer Richtung bewegen, so daß es außer Eingriff mit dem anderen hakenförmigen Ende kommt und sich aus der Ringnut heraus bewegt« Infolgedessen kann das freie Ende des äußeren Dichtungsrings zwischen der Umfangsfläche der Drosselklappe und der Innenwand des Ventilgehäuses eingeklemmt werden, so daß ein vollständiges Schließen des Ventils nicht mehr möglich ist.

Die Erfindung sieht nunmehr ine Anordnung vor, bei der die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten nicht auftreten können. Erstens sieht die Erfindung eine Konstruktion vor, die dazu dient, den Spalt des inneren Dichtungsrings auf mechanischem Wege in einer bestimmten Lage zu halten, so daß die Spalte des inneren und des äußeren Dichtungsrings keinen direkten Strömungsweg bilden können, der Anlaß zu Leckverlusten geben würde. Weiterhin sieht die Erfindung eine Vorrichtung vor, mittels deren der Spalt des äußeren Dichtungsrings gegenüber der Drosselklappe auf mechanischem Wege in einer vorbestimmten Lage gehalten wird, um zu gewährleisten, daß beide Enden des äußeren Dichtungsring stets durch die Innenfläche des Ventilgehäuses in der Ringnut am Rand der Drosselklappe; festgehalten werden, und zwar bei Jeder Stellung, die die' Drosselklappe während der normalen Betätigung des Ventils einnehmen kann.

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Ferner sieht die Erfindung st eine Konstruktion vor, die es ermöglicht -,, einen handelsüblichen zweiteiligen Diohtungsringsatz mit einem Spalt von begrenzter Größe in Verbindung mit einem Drosselklappenventil zu verwenden« Weiterhin sieht die Erfindung ein Drosselklappenventil vor, bei dem ein. zweiteiliger Dichtungsringeatz mit einem Spalt von begrenzter Größe verwendet ist, der einen inneren und einen äußeren Dichtungsring umfaßt, und bei dem eine Vorrichtung vorgeethen ist, mittels deren der Spalt des inneren Dichtungsrings auf mechanischem Wege in einer vorbestimmten Lage gegenüber dem Spalt des äußeren Dichtungsringe gehalten wird, um die Leckverluste auf ein Minimum zu verringern. Schließlich sieht die Erfindung ein Drosselklappenventil mit einem zweiteiligen Diohtungsringsatz mit einem Spalt von begrenzter Größe vor, das eine Vorrichtung umfaßt, mittels deren der Spalt des äußeren' Dichtungsrings auf mechanischem Wege in einer vorbestimmten Lage gehalten wird, so daß beide Enden des äußeren Dichtungsrings durch die Wand oder Bohrung des Ventilgehäuses ständig in der Ringnut der Drosselklappe festgehalten werden, wenn die Drosselklappe eine beliebige normale Betätigungestellung einnimmt·

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand sohematisoher Zeichnungen an einem Aueführungsbeispiel näher erläutert.

Fig· 1 zeigt im Längsschnitt ein Drosselklappenventil mit einen handelsüblichen Dichtungsringsatz, der gemäß der Erfindung in seiner Lage gehalten wird.

rig. 2 ist ein Schnitt längs der Lini· 2-2 in Fig. 3.

Fig_# 5 zeigt im Grundriß di· Drosselklappe, wobei bestimmte Teile mit gestrichelten Linien angedeutet und andere Teile weggtbrochen gezeichnet sind, um das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung zum Festhalten der Dichtungsringe erkennbar zu machen.

Fig. 4- zeigt einen Teil des Randes der Drosselklappe bei Betrachtung desselben von der Linie 4-4- in Fig. 3 aus.

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In Fig. 1 erkennt man ein Drosselklappenventil bekann- ' ter Konstruktion, bei dem die Erfindung angewendet werden kann; ■ das Drosselklappenventil umfaßt ein Ventilgehäuse 10 mit einer durchgehenden zylindrischen Bohrung 11» Diese Beohrung umfaßt ihrerseits einen Abschnitt 12, an welchem die Ventilbohrung dicht verschlossen werden kann, und in welchem eine drehbare Drosselklappe 13 zum Regeln des Öffnungsquerschnitts des Ventils drehbar angeordnet ist. Jedes Ende des Ventilgehäuses 10 trägt einen Flansch 14 oder dergleichen, so daß das Ventilgehäuse leicht mit geeigneten Rohrleitungen verbunden werden < kann. Ein Ende der Ventilbohrung kann den Einlaß und das andere ^ . ι Ende den Auslaß des Ventils bilden, und die Drosselklappe 15 ermöglicht es, den öffnungsquerschnitt dadurch zu regeln, daß sie zwischen ihrer öffnungsstellung und ihrer Schließstellung gedreht wird.

Die Drosselklappe 13 ist auf einer Ventilwelle 15 angeordnet, die an ihren Enden in Nadellagern 16 gelagert ist, welche durch Kappenteile 17 und 18 in ihrer Lage gehalten werden. Es sei bemerkt, daß man zu diesem Zweck Jede beliebige geeignete Lageranordnung vorsehen könnte. Beispielsweise könnte man auch Kugel- oder Gleitlager vorseehen. Die Ventilwelle 15 ist durch eine. Keilverzahnung drehfest mit der Drosselklappe 13 verbunden, so daß man auf das freie äußere Ende 19 der Welle eine Drehkraft aufbringen kann, um die Drosselklappe 13 au drehen* Eine solche Drehkraft kann mit Hilfe eines Schraubenschlüssels oder einer anderen Betätigungsvorrichtung aufgebracht werden.

Die Drosselklappe ist an ihrem Rand mit einer Ringnut 20 zum Aufnehnen eines Dichtungsringsatzes 21 versehen. Das bis jβtat beschriebene Ventil ist von bekannter Konstruktion.

Der Dlchtungsringsatz 21 umfaßt einen inneren Dichtungsring 22 und einen äußeren Dichtungsring 23. Der innere Dichtungsring ist mit einem geraden Spalt versehen, der gemäß Fig. 3 durch die einander benachbarten Enden 22a und 22b abgegrenzt ist. Die Enden, dee äußeren Dichtungsrings sind im Bereich des •.Spalte» mit hakenförmigen Abschnitten 23a und 23b versehen,

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die im vorliegenden lall dazu dienen, das Aufspreizen des äußeren Dichtungsrings zu begrenzen. Dichtungsringsätze der beschriebenen Art mit einem inneren und einem äußeren Dichtungsring sind bekannt, und sie werden in erster Linie zum Abdichten von Kolben verwendet, wenn die Leckverluste möglichst klein gehalten werden sollen; in solchen "Fällen haben die Hakenförmigen Abschnitte nicht die Aufgabe, das Aufspreizen der Dichtungsringe zu begrenzen, sondern sie dienen dazu» eine bessere Abdichtung zu bewirken. Wenn man die hakenförmigen Abschnitte am Spalt des äußeren Dichtungsrings dazu benutzt, das Aufspreizen der Dichtungsringe zu begrenzen und eine vorbestimmte Lage des inneren Dichtungsrings gegenüber dem äußeren. Dichtungsring aufrechtzuerhalten, ist es gemäß der Erfindung möglich, einen solchen Dichtungsringsatz in Verbindung mit einem Drosselklappenventil auf eine solche Weise zu verwenden, daß eine Verbesserung des Betriebsverhaltens des Ventils erzielt wird. Gemäß der Erfindung treten bei einem solchen Drosselklappenventil nur geringe Leckverluste auf, und die Verwendung des äußeren Dichtungsrings mit seinen hakenförmigen Enden ermöglicht es, das zur Betätigung des Ventils erforderliche Drehmoment auf ein Mindestmaß zu verkleinern, da das Aufspreizen der Dichtungsringe begrenzt wird, so daß das Ventil mit Hilfe einer kleineren und leichteren Betätigungsvorrichtung betätigt werden kann·

Um den zweiteiligen Dichtungsringsatz mit einem Spalt von begrenzter Größe auf optimale Weise zur Wirkung zu bringen, ist gemäß der Erfindung eine Vorrichtung vorgesehen, mittels deren der Spalt des inneren Dichtungsrings auf mechanischem Wege in einer vorbestimmten Lage gegenüber dem Spalt des äußeren Dichtungsrings gehalten werden kann, um die Leckverluste möglichst klein zu halten, und mittels deren der Spalt des äußeren Dichtungsrings auf mechanischem Wege in einer vorbestimmten Lage gegenüber der Drosselklappe gehalten wird, so daß beide Enden des äußeren Dichtungsrings durch die Wand der Bohrung des Ventilgehäuses stets in der Ringnut 20 der Drosselklappe festgehalten werden, wenn die Drosselklappe 13 innerhalb ihres normalen Arbeitsbereichs eine beliebige Winkelstellung einnimmt· ■■

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Die genannten Vorrichtungen umfassen einen sich in radialer Richtung erstreckenden Stift 24, der in die Drosselklappe 13 eingebaut ist und in den Spalt des inneren Dichtungsrings 22 hineinragt, wie es insbesondere aus Fig. 2 und 3 ersichtlich. ist, sowie einen Haltestift 25» der ebenfalls fest in die Drosselklappe 13 eingebaut ist und gemäßITig_e 2, 3 und 4 in eine offene Zone im Bereich der hakenförmigen Enden des äußeren Dichtungsrings 23 hineinragt· Der Stift 25 erstreckt sich parallel zur Achse des Dichtungaringsatzes 21. Gemäß I"igo 2 ist die Drosselklappe mit einer Öffnung 26 versehen, deren. Vorhandensein das Einbauen des Stiftes 25 erleichtert. Der Stift 25 erstreckt sich ferner gemäß J¹Ig. 2 über einen Teil der äußeren Umfangsflache des inneren Diohtungsrings 22. Es sei bemerkt, daß man die beschriebenen Stifte durch angeschweißte Bolzen oder ähnliche Vorrichtungen ersetzen könnte_β Fig. 3 zeigt die Anordnung der Stifte 24 und 25 gegenüber der Achse der Ventilwelle 15» die in senkrechter Richtung und gleichachsig mit dem Stift 24 verläuftα

'^Λ Patentanspruch» ι

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Claims

DR.ING.F.WTTKSTHOFF 8 MÜNOHKN DO

DIPIi. ING. G. PTTIiS SCHWEICKERSTHASSE C

DR.K.T.PECHMANN T*i.«roir 88 08 51

DR. ING. D. BKHRKNS mraimuiBeM:

ΡΒΟΤΚΟΤΡΛΤΧΧΤ J(ONOHXN

I 1A-35 208

Patentansprüche

Drosselklappenventil mit einem Ventilgehäuse mit einer zylindrisohen Bohrung, in der eine Drosselklappe mit einer sioh in üufangsrichtung erstreckenden Ringnut angeordnet ist, in die ein Dichtungsring eingelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring aus einem an sioh bekannten Dichtungsringaatz (21) mit einem geteilten inneren Dichtungsring (22) und einem geteilten äußeren Dichtungsring (23) besteht, daß die Enden (23a, 23b) des äußeren Dichtungsrings so ausgebildet sind, daß das Aufspreizen des Dichtungsrings begrenzt ist, und daß ein Halteteil (24) zum Festlegen " des Spaltes zwischen den Enden (22a, 22b) des inneren Dichtungsringes,/Uafangsrichtung sowie ein Halteteil (25) zum Festlegen &** des äußeren Dichtungsrings in Umfangsrlchtung in einer Lage vorgesehen sind in der beide Enden des äußeren Diohtungsrings bei jeder normalerweise vorkommenden Winkelstellung der Drosselklappe (13) durch die Wand der Bohrung (12) des Ventilgehäuses (10) in der Ringnut (20) festgehalten sind.

2. Drosselklappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt des inneren Dichtungsrings (22) in ÜBfangsriohtung gegenüber dem Spalt des äußeren Dichtungsrings (23) versetzt ist.

3· Drosselklappenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halteteile jeweils τοπ. einem an der Drosselklappe (13) vorgesehenen, vorspringenden Stift (24 bzw. 25) gebildet sind.

4, Drosselklappenventil naoh Anepruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sioh der eine Stift (24) in ra-

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dialer Richtung und der andere Stift (25) in axialer Richtung erstreckt.

. 5· Drosselklappenventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennz ei ohnet, daß der äußere Dichtungsring (23) hakenförmige Endabsehnitte (23a, 23b) zum Begrenzen des AufSpreizens des Dichtungsrings aufweist.

6β Drosselklappenventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil bzw. | der Stift (25) für den äußeren Dichtungsring (23) im Bereich der Dichtungsringenden (23a, 23b) bzw. des von diesen gebildeten Spalts vorgesehen ist.

7. Drosselklappenventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dem inneren Dichtungsring (22) zugeordnete Halteteil bzw. der Stift (24) in radialer Richtung in den Spalt zwischen den Dichtungsringenden (22a, 22b) ragt.

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