DE19512729A1 - Butterfly valve giving good fitting in pipe when closed - Google Patents

Butterfly valve giving good fitting in pipe when closed

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DE19512729A1
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    • 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
    • F16K1/221—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 specially adapted operating means therefor

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Abstract

The butterfly valve member (3-5) may be used to throttle the flow of gases. It has flat extending wings (3) on either side of a tube (5) which may accommodate a central spindle on which the butterfly valve turns. The edges of the wings fit into close contact with the ID of the pipe when the valve is closed. The ends of the tube are finished to a spherical shape, whose radius (R) is equal to half the length of the tube, measured from the middle (M) of the tube.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drosselklappenstutzen mit einem rohrartigen Ge­ häuse, in dem eine Drosselklappe auf einer Drosselklappenwelle befestigt ist, die quer zur Längsachse des rohrartigen Gehäuses an ihren freien Enden durch Ausnehmungen in der Gehäusewand hindurchführend drehbar gelagert ist.The invention relates to a throttle valve assembly with a tubular Ge housing in which a throttle valve is attached to a throttle valve shaft, the transverse to the longitudinal axis of the tubular housing at its free ends rotatably supported through recesses in the housing wall is.

Drosselklappenstutzen der vorstehenden Art sind zur Regelung der Ansaugluft von Ottomotoren in Kraftfahrzeugen allgemein bekannt.Throttle body of the above type are used to regulate the intake air of gasoline engines in motor vehicles generally known.

Um den Drosselklappenstutzen und dessen Anbauteile, wie Potentiometer, bei Schwingbelastung vor Zerstörung zu schützen, ist man bestrebt, das Axialspiel der Drosselklappenwelle weitestgehend zu begrenzen.To the throttle body and its attachments, such as potentiometers, at To protect the vibration load from destruction, one endeavors to protect the axial play limit the throttle valve shaft as much as possible.

Das Axialspiel der Drosselklappe ist von der Position der Drosselklappe ab­ hängig. Bei geschlossener Drosselklappe wird das Axialspiel der Drosselklap­ penwelle durch die Differenz des Durchmessers der Drosselklappe zum Durch­ messer der Innenwand des Gehäuses des Drosselklappenstutzens bestimmt. Diese Differenz wird zur Vermeidung hoher Leckluftverluste auf ein Minimum begrenzt.The throttle valve axial play depends on the position of the throttle valve pending. When the throttle valve is closed, the axial play becomes the throttle valve penwelle by the difference in the diameter of the throttle valve to the through Knives the inner wall of the housing of the throttle valve assembly. This difference is minimized to avoid high leakage losses limited.

Bei Öffnung der Drosselklappe entfernt sich der radial umlaufende Randbereich der Drosselklappe von der Innenwand des Gehäuses der Drosselklappe so weit, daß das maximale Axialspiel bei voll geöffneter Drosselklappe von der Differenz des Durchmessers der Drosselklappe zum Durchmesser der Innenwand des Gehäuses des Drosselklappenstutzens im Bereich des Übergangs zu den Ausnehmungen in der Gehäusewand bestimmt wird.When the throttle valve is opened, the radial peripheral area is removed the throttle valve from the inner wall of the throttle body so far that the maximum axial play with the throttle valve fully open from the Difference of the diameter of the throttle valve to the diameter of the Inner wall of the throttle body in the area of the Transition to the recesses in the housing wall is determined.

Zur Begrenzung des Axialspiels ist es bekannt, die Drosselklappenwelle im Bereich der Ausnehmungen mit einer umlaufenden Ringnut zu versehen, in die ein Stift oder ein Ringblech zum Einsatz kommt, wodurch die Drosselklappen­ welle axial fixiert wird.To limit the axial play, it is known that the throttle valve shaft To provide the area of the recesses with a circumferential annular groove in the A pin or ring plate is used, which causes the throttle valves shaft is fixed axially.

Eine derartige Axialspielbegrenzung erfordert einen hohen Bauteil- und Montageaufwand. Bei der Montage der Drosselklappe muß die Drossel­ klappenwelle innerhalb ihrer Axialspielbegrenzung positioniert werden, damit die Drosselklappe ein gleichmäßiges Axialspiel zu der Gehäuseinnenwand aufweist. Such an axial play limitation requires a high component and Assembly effort. The throttle must be used when installing the throttle valve the valve shaft must be positioned within its axial play limitation the throttle valve has an even axial play to the inner wall of the housing having.  

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drosselklappenstutzen der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit geringem Bauteil- und Mon­ tageaufwand sowie mit einfachen und kostengünstigen Mitteln eine sichere und zuverlässige Axialspielbegrenzung der Drosselklappenwelle erreicht wird.The invention has for its object a throttle body type mentioned in such a way that with low component and Mon daily work as well as a safe and simple and inexpensive means reliable axial play limitation of the throttle valve shaft is achieved.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Drosselklappe eine oder mehrere sphärisch bzw. teilsphärisch ausgebildete Abstandshalterflächen aufweist, deren Krümmungsmittelpunkt der Mittelpunkt der Drosselklappe ist, deren Krümmungsradius etwa dem Radius der Drosselklappe entspricht und die sich zu beiden Seiten einer senkrecht zur Ebene der Drosselklappe und quer zur Drehachse der Drosselklappenwelle stehenden, deren Mittelpunkt schneidenden Ebene erstreckend angeordnet sind.The object is achieved in that the throttle valve a or several spherical or partially spherical spacer surfaces whose center of curvature is the center of the throttle valve, whose radius of curvature corresponds approximately to the radius of the throttle valve and which are on either side of one perpendicular to the plane of the throttle valve and standing perpendicular to the axis of rotation of the throttle valve shaft, the center of which intersecting plane are arranged extending.

Die Ausbildung und Anordnung der Abstandshalterflächen hat den Vorteil, daß die Drosselklappe bei Öffnung aus ihrer geschlossenen Stellung heraus zwischen den Abstandshalterflächen und der Innenwand des Gehäuses des Drosselklappenstutzens stets den gleichen Abstand aufweist.The formation and arrangement of the spacer surfaces has the advantage that open the throttle valve from its closed position between the spacer surfaces and the inner wall of the housing of the Throttle body always has the same distance.

Dadurch bleibt das Axialspiel der Drosselklappenwelle unverändert in der Größe, die durch die Differenz des Durchmessers der Drosselklappe zum Durchmesser der Innenwand des Gehäuses des Drosselklappenstutzens bei geschlossener Drosselklappe bestimmt wird.As a result, the axial play of the throttle valve shaft remains unchanged in the Size determined by the difference in the diameter of the throttle valve Diameter of the inner wall of the housing of the throttle valve body at closed throttle valve is determined.

Die sphärischen oder teilsphärischen Abstandshalterflächen sind fertigungs­ technisch einfach auf der Drosselklappe anzubringen, wobei eine axiale Fixie­ rung der Drosselklappe und eine zusätzliche Positionierung der Axialspielbe­ grenzung der Drosselklappenwelle bei der Montage der Drosselklappe entfallen.The spherical or partially spherical spacer surfaces are production technically easy to install on the throttle valve, with an axial fixie throttle valve and additional positioning of the axial play Limitation of the throttle valve shaft when installing the throttle valve omitted.

In vorteilhafter Weise können die Abstandshalterflächen kreissektorförmig in verschiedenen Bereichen auf der Ebene der Drosselklappe angeordnet sein. Die Drosselklappe ist mit diesen kreissektorförmigen Abstandshalterflächen ohne großen Aufwand herstellbar und ohne Positionierung der Axialspiel­ begrenzung der Drosselklappenwelle auf diese montierbar.The spacer surfaces can advantageously be in the form of a circular sector different areas at the level of the throttle valve. The throttle valve is with these circular sector-shaped spacer surfaces Can be produced without great effort and without positioning the axial play Limitation of the throttle valve shaft can be mounted on this.

Vorteilhaft ist es, wenn die Abstandshalterflächen kreissektorförmig in einem spitzen Winkel ausgebildet sind. Damit wird ein Verklemmen der Abstands­ halterflächen mit der Innenwand des Gehäuses des Drosselklappenstutzens beim Verschwenken der Drosselklappe in die offene Stellung vermieden.It is advantageous if the spacer surfaces form a sector of a circle in one acute angles are formed. This will jam the distance holder surfaces with the inner wall of the housing of the throttle valve assembly avoided when swiveling the throttle valve into the open position.

In besonders vorteilhafter Weise sind die Abstandshalterflächen ringartig um die Drosselklappenwelle verlaufend an der Drosselklappe ausgebildet.In a particularly advantageous manner, the spacer surfaces are ring-shaped the throttle valve shaft is formed on the throttle valve.

Diese Form der Abstandshalterflächen ist besonders einfach herstellbar, da die bereits an der Drosselklappe vorhandene, sich um die Drosselklappe er­ streckende rohrartige Umhüllung nur an ihren beiden Stirnflächen eine sphärische Ausbildung erhält.This shape of the spacer surfaces is particularly easy to manufacture because the already existing on the throttle valve, he around the throttle valve  stretching tubular casing only on its two end faces receives spherical training.

Die ringförmige Fläche reicht aus, um in jeder Schwenkposition der Drossel­ klappe ein konstantes Axialspiel der Drosseklappenwelle zu ermöglichen. Gleichzeitig erfolgt durch diese Ausbildung der Abstandshalterflächen keine wesentliche Beeinflussung des Strömungskanals, wobei eine möglichst geringe Verwirbelung der Luftströmung erreicht wird.The annular surface is sufficient to in any pivot position of the throttle to allow a constant axial play of the throttle valve shaft. At the same time, this formation of the spacer surfaces does not result in any significant influence on the flow channel, the smallest possible Whirling of the air flow is achieved.

Es ist auch möglich, die Abstandshalterflächen die Drosselklappenwelle zu­ mindest teilweise umgreifend an der Drosselklappe auszubilden.It is also possible to close the spacer surfaces of the throttle valve shaft at least partially encompass the throttle valve.

Diese Form kann hierbei zur Anwendung kommen, wenn die Drosselklappe bei ihrer Montage durch einen Schlitz in der Drosselklappenwelle zu führen ist und dabei Abstandshalterflächen an der Drosselklappenwelle zur Anlage kommen, wodurch einfache Montage möglich ist.This form can be used here if the throttle is at their installation is to be passed through a slot in the throttle valve shaft and spacer surfaces come into contact with the throttle valve shaft, which makes simple assembly possible.

Die Anordnung der Abstandshalterflächen auf der Drosselklappe sollte mög­ lichst derart erfolgen, daß sie bei geöffneter Drosselklappe die Drosselklappen­ welle aus Richtung der Atmosphärendruckseite des Drosselklappenstutzens teilweise umgreifen, damit die Verwirbelung der durchströmenden Luft mög­ lichst gering ist.The arrangement of the spacer surfaces on the throttle valve should be possible Lich so that they are the throttle valve when the throttle valve is open shaft from the direction of the atmospheric pressure side of the throttle valve assembly partially reach around so that the swirling of the air flowing through is possible is as low as possible.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Drosselklappenstutzen Fig. 1 shows a section through a throttle valve assembly

Fig. 2 eine Ausführungsform einer Drosselklappe mit Abstandshalterflächen Fig. 2 shows an embodiment of a throttle valve with spacer surfaces

Fig. 3 einen Schnitt durch die Drosselklappe aus Fig. 2 Fig. 3 is a section through the throttle valve of FIG. 2

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Drosselklappe mit Abstandshalter­ flächen. Fig. 4 surfaces a further embodiment of a throttle valve with spacers.

Fig. 5 einen Schnitt durch die Drosselklappe aus Fig. 4. Fig. 5 is a section through the throttle valve in FIG. 4.

Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 1, durch welches quer hindurch eine Drosselklappen­ welle 2 führt, die eine Drosselklappe 3 trägt. Fig. 1 shows a housing 1 , through which a throttle valve shaft 2 leads, which carries a throttle valve 3 .

Entsprechend Fig. 2 ist die Drosselklappe 3 mit zwei sphärisch ausgebildeten Abstandshalterflächen 4 versehen, die sich an den Stirnseiten einer sich um die Drosselklappenwelle 2 erstreckenden, rohrartigen Umhüllung 5 der Drossel­ klappe 3 ringartig um die Drosselklappenwelle 2 verlaufend befinden. According to FIG. 2 is provided, the throttle valve 3 with two spherically shaped spacer surfaces 4, the one extending at the end faces around the throttle valve shaft 2, tube-like enclosure 5, the throttle valve 3 ring-like manner are running around the throttle valve shaft 2.

Der Krümmungsmittelpunkt der Abstandshalterflächen 4 ist, wie in Fig. 3 ersichtlich, der Mittelpunkt M der Drosselklappe 3, während der Krümmungs­ radius der Abstandshalterflächen 4 etwa dem Radius R der Drosselklappe 3 entspricht.The center of curvature of the spacer surfaces 4, as can be seen in Fig. 3, the center M of the throttle valve 3, while the curvature radius of the spacer surfaces 4 is approximately equal to the radius R of the throttle valve 3.

Diese Ausführung der Abstandshalterflächen 4 ist einfach zu fertigen, wobei die Drosselklappe 3 auf der Drosselklappenwelle 2 leicht montierbar ist. Die Abstandshalterflächen 4 gewährleisten eine ausreichende und sichere Axial­ spielbegrenzung der Drosselklappenwelle 2 bei gleichzeitig unwesentlicher Beeinflussung der Luftstömungsverhältnisse.This design of the spacer surfaces 4 is easy to manufacture, the throttle valve 3 being easily mountable on the throttle valve shaft 2 . The spacer surfaces 4 ensure a sufficient and safe axial play limitation of the throttle valve shaft 2 while at the same time having an insignificant influence on the air flow conditions.

Eine weitere Ausführungsform der Drosselklappe 3 ist in Fig. 4 dargestellt. Die Drosselklappe 3 weist zwei die Drosselklappenwelle 2 teilweise umgreifende Abstandshalterflächen 6 auf. Diese Ausführungsform ist für eine geschlitzte Drosselklappenwelle 2 vorgesehen, wo die Abstandshalterflächen 6 bei geöffneter Drosselklappe 3 aus strömungstechnischen Gründen aus Richtung der Atmosphärendruckseite des Drosselklappenstutzens bei der Montage der Drosselklappe 3 durch den Schlitz der Drosselklappenwelle 2 an deren Umfang zur Anlage gelangen.Another embodiment of the throttle valve 3 is shown in FIG. 4. The throttle valve 3 has two spacer surfaces 6 which partially encompass the throttle valve shaft 2 . This embodiment is provided for a slotted throttle valve shaft 2 , where the spacer surfaces 6 come into contact with the circumference when the throttle valve 3 is open due to fluidic reasons from the direction of the atmospheric pressure side of the throttle valve body when the throttle valve 3 is installed through the slot in the throttle valve shaft 2 .

Wie aus Fig. 5 erkennbar, ist der Krümmungsmittelpunkt der Abstands­ halterflächen 6 der Mittelpunkt M der Drosselklappe 3, wobei der Krüm­ mungsradius der Abstandshalterflächen 6 dem Radius R der Drosselklappe 3 entspricht.As seen from Fig. 5, is the center of curvature of the spacer mounting surface 6 of the center point M of the throttle valve 3, wherein the radius of curvature of the spacer surfaces 6 corresponds to the radius R of the throttle valve 3.

Claims (5)

1. Drosselklappenstutzen mit einem rohrartigen Gehäuse, in dem eine Drosselklappe auf einer Drosselklappenwelle befestigt ist, die quer zur Längsachse des rohrartigen Gehäuses an ihren freien Enden durch Ausnehmungen in der Gehäusewand hindurchführend drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (3) eine oder mehrere sphärisch bzw. teilsphärisch ausgebildete Abstandshalter­ flächen (4; 6) aufweist, deren Krümmungsmittelpunkt der Mittelpunkt (M) der Drosselklappe (3) ist, deren Krümmungsradius etwa dem Radius (R) der Drosselklappe entspricht und die sich zu beiden Seiten einer senkrecht zur Ebene der Drosselklappe (3) und quer zur Drehachse der Drosselklappenwelle (2) stehenden, deren Mittelpunkt (M) schneidenden Ebene erstreckend angeordnet sind.1. Throttle body with a tubular housing in which a throttle valve is attached to a throttle valve shaft, which is rotatably mounted transversely to the longitudinal axis of the tubular housing at its free ends through recesses in the housing wall, characterized in that the throttle valve ( 3 ) one or has several spherical or partially spherical spacer surfaces ( 4 ; 6 ) whose center of curvature is the center point (M) of the throttle valve ( 3 ), whose radius of curvature corresponds approximately to the radius (R) of the throttle valve and which is perpendicular to the plane on both sides the throttle valve ( 3 ) and transverse to the axis of rotation of the throttle valve shaft ( 2 ), the center (M) intersecting plane of which are arranged extending. 2. Drosselklappenstutzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalterflächen kreissektorförmig ausgebildet sind.2. throttle valve assembly according to claim 1, characterized in that that the spacer surfaces are circular sector-shaped. 3. Drosselklappenstutzen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalterflächen kreissektorförmig in einem spitzen Winkel ausgebildet sind.3. throttle valve assembly according to claim 2, characterized in that the spacer surfaces are circular sector-shaped at an acute angle are trained. 4. Drosselklappenstutzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalterflächen (4) ringartig um die Drosselklappenwelle (2) verlaufend an der Drosselklappe (3) aus­ gebildet sind.4. Throttle valve assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the spacer surfaces ( 4 ) extending in an annular manner around the throttle valve shaft ( 2 ) on the throttle valve ( 3 ). 5. Drosselklappenstutzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalterflächen (6) die Drosselklappenwelle (2) zumindest teilweise umgreifend an der Dros­ selklappe (3) ausgebildet sind.5. Throttle valve assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the spacer surfaces ( 6 ), the throttle valve shaft ( 2 ) at least partially encompassing the throttle valve ( 3 ) are formed.
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