DE2441079B2

DE2441079B2 - THROTTLE FLAP VALVE

Info

Publication number: DE2441079B2
Application number: DE19742441079
Authority: DE
Inventors: Heinz; Abschlag Rudolf; 5160Düren Schneider
Original assignee: Zimmermann and Jansen GmbH
Current assignee: Zimmermann and Jansen GmbH
Priority date: 1972-01-15
Filing date: 1974-08-27
Publication date: 1976-07-29
Also published as: DE2441079A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Drosselklappenventil mit einer beim Öffnungsvorgang zunächst vom Ventilsitz •bhebbaren und anschließend um eine zum Sitz parallele Achse schwenkbaren Klappenscheibe, die in ihrem Mittelbereiche mit an der das Klappengehäuse durchdringenden Betätigungswelle vorgesehenen Schwenkhebeln gelenkig verbundene Lagerböcke trägt, deren freie Enden durch einen Führungsbolzen verbunden sind, der einen als Führungskurve dienenden, ^5S kreisbogenförmigen Schlitz durchsetzt, der in einem von der Gehäusewand radial zwischen die Lagerböcke hineinragenden, schwertartigen Stützblech ausgebildet ist. nach Patentanmeldung P 22 01 940.5.The invention relates to a throttle valve with a flap disc which can be lifted from the valve seat during the opening process and then pivotable about an axis parallel to the seat ^{which penetrates a 5S} circular arc-shaped slot serving as a guide curve, which is formed in a sword-like support plate protruding radially between the bearing blocks from the housing wall. according to patent application P 22 01 940.5.

Derartige Drosselklappenventile erweisen sich so- *° wohl in der Herstellung als auch im Betriebe als robust und erfordern einen nur verhältnismäßig geringen Aufwand, und als besonders vorteilhaft fällt ins Gewicht, daß gegenüber einer Reihe bekannter Drosselklappenventile deren Lenker mit ihren in relativ großer Anzahl erforderlichen, empfindlichen Gelenken entfallen, und als vorteilhaft erweist sich weiter die verbesserte Anpassung an übliche Stellantriebe.Such throttle valves turn out to be so- * ° probably in production as well as in operation as robust and only require a relatively small one Effort, and what is particularly advantageous, is that compared to a number of known throttle valves the handlebars with their sensitive joints required in relatively large numbers are omitted, and The improved adaptation to conventional actuating drives also proves to be advantageous.

in der Praxis hat es sich jedoch herausgestellt, daß die Anordnung des Stützbleches, das mit seinem als Führungskurve dienenden Schlitz die erwünschte Schfießcharakteristäk erwirkt, relativ kritsch isi: Da es am Klappengehäuse angeordnet ist, die mit ihm zusammenwirkenden Lagerböcke mit Gelenken und Führungsbolzen aber an der Klappenscheibe vorgesehen sind und die Betätigungsweile sowie der Ventilsitz am Klappengehäuse angeordnet sind, ist bei der Herstellung darauf zu achten, daß entweder die Lager der Betätigungswelle in innerhalb enger Toleranzen definiertem Abstande von der rückwärtigen Gehäusewand vorgesehen werden oder aber bei der Befestigung des Stützbleches während des Schweißens Toleranzen ausgeglichen werden.in practice, however, it has been found that the Arrangement of the support plate, the desired with its serving as a guide curve slot Schfießcharakteristäk achieved, relatively critical isi: Because it is arranged on the flap housing with him interacting bearing blocks with joints and guide pins but provided on the valve disc are and the actuation shaft and the valve seat are arranged on the flap housing, is in the Manufacture to ensure that either the bearing of the operating shaft in within tight tolerances a defined distance can be provided from the rear housing wall or when fastening of the support plate tolerances are compensated for during welding.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, das Stützblech eines gattungsgemäßen Drosselklappenventiles so auszubilden und anzuordnen, daß die Herstellung nicht durch Einhalten enger Toleranzen erschwert und verteuert wird und auch im Betriebe Verformungen de Klappengehäuses, die durch mechanische und/oder thermische Einwirkungen sowie sonstige Fremdeinflüsse bedingt werden können, ohne Auswirkung auf die Führungskurve des Stützbleches bleiben.The invention is based on the object of providing the support plate of a throttle valve of the generic type to train and arrange so that the production is not made difficult by maintaining close tolerances and is made more expensive and deformations of the valve housing caused by mechanical and / or thermal effects as well as other external influences can be caused without affecting the The guide curve of the support plate remain.

Erreicht wird dieses, indem das Stützblech des gattungsgemäßen Drosselklappenventiles auf der Betätigungswelle drehbar gelagert ist. und indem an seinem von dieser Lagerstelle in Gehäuseachsrichtung entfernten, der Gehäusewand benachbarten Ende ein Lenker angreift, dessen entgegengesetztes Ende mit der Innenwand des Gehäuses lösbar verbunden ist. Das auf der Betätigungswelle selbst gelagerte Stützblech vermag sich gegenüber dieser nicht zu verschieben, so daß die Lage des Stützbleches in zwei Freiheitsgraden durch die Betätigungswelle selbst bestimmt ist. Es sind daher nur Schwenkbewegungen des Stützbleches um die Betätigungswelle möglich, die wesentlich geringere Auswirkungen auf das Bewegungsverhalten der Klsppenscheibe zeigen als reine Verschiebungen des Stützbleches, und durch Anordnen eines besonderen, das freie Ende des Stützbleches mit der Innenwand des Gehäuses verbindenden Lenkers lassen sich weitere, eventuell erforderliche Justierung*- oder Anpassungsarbeiten leicht und mit geringem zusätzlichen Aufwände durchführen.This is achieved by placing the support plate of the generic throttle valve on the actuating shaft is rotatably mounted. and in that at its bearing point removed from this bearing point in the direction of the axis of the housing, the housing wall adjacent end engages a handlebar, the opposite end of which with the Inner wall of the housing is detachably connected. The support plate mounted on the actuating shaft itself cannot move relative to this, so that the position of the support plate is determined in two degrees of freedom by the actuating shaft itself. There are therefore only pivoting movements of the support plate around the actuating shaft are possible, which are much smaller Effects on the movement behavior of the clamping disc show as pure shifts of the support plate, and by arranging a special, the free end of the support plate with the inner wall of the housing connecting link can be further, Any adjustment * or adaptation work that may be required is easy and requires little additional effort carry out.

Die Führungssicherheit, und insbesondere die Sicherheit gegen in der Führungskurve sich absetzende Fremdkörper, werden weiterhin gesteigert, wenn der Führungsbolzen einen in die Führungskurve passenden Stein trägt. Gegen das Ende der Führungskurve geschobene Fremdkörper werden sicher beseitigt, wenn die die Führungsbahn der Führungskurve begrenzenden Endflächen derselben als gegen die Führungskurve gerichtete Schneiden ausgebildet sind.The security of leadership, and in particular the security against those who break away in the leadership curve Foreign bodies are further increased if the guide pin fits into the guide curve Stone carries. Foreign bodies pushed towards the end of the guide curve are safely removed if the end faces delimiting the guide path of the guide curve than against the guide curve directed cutting edges are formed.

Bewährt hat es sich, die effektive Länge des Lenkers einstellbar zu halten. Mit Vorteil weist mindestens eine der Anlenkachsen des Lenkers einen exzentrisch ausgebildeten Schaft auf und ist in vorgegebener Lage feststellbar. Als nachahmenswert wurde aber auch erkannt, insbesondere die dem Stützblech zugeordnete Anlenkachse des Lenkers in einen Längsschlitz oder mittels einer Lochgruppe einstellbar zu halten.It has proven useful to keep the effective length of the handlebar adjustable. Advantageously, at least one the articulation axes of the link has an eccentrically formed shaft and is in a predetermined position detectable. But it was also recognized as worthy of imitation, especially the one associated with the support plate To keep the pivot axis of the handlebar adjustable in a longitudinal slot or by means of a group of holes.

Im einzelnen ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigt hierbei:In detail, the invention is illustrated by means of an exemplary embodiment in conjunction with this Drawings explained. It shows:

F i g. 1 eine teilweise im Bereiche der Betätigungswelie geschnitten dargestellte Ansicht eines Drosselklappenventiles, undF i g. 1 shows a partially cut view of a throttle valve in the area of the actuation shaft, and

F i g. 2 den Längsschnitt durch das Ventil nach F i g. 1.F i g. 2 shows the longitudinal section through the valve according to FIG. 1.

In den Figuren ist ein Drosselklappenventil dargestellt dessen Klappengehäuse 1 ein>n rohrartigen Mantel 2 aufweist, der beidendig mit Flanschen 3 ausgestattet ist und im Inneren einen ringartigen Ventilsitz 4 für die Klappenscheibe 5 aufweist In Öffnungen des Mantels 2 eingeschweißt sir>d aus Gründen vereinfachter Herstellung quaderförmig ausgebildete Lagerstücke 6. deren Bohrungen mit Buchsen 7 zur Lagerung der Betätigungswelle 8 ausgekleidet ro sind, deren Dichtungen in den Zeichnungen nicht dargestellt sind.In the figures, a throttle valve is shown whose flap housing 1 is a> n tubular Has jacket 2, which is equipped with flanges 3 at both ends and a ring-like inside Valve seat 4 for the valve disc 5 is welded into openings in the jacket 2 Reasons for simplified manufacture of cuboid bearing pieces 6. their bores with sockets 7 are lined for mounting the actuating shaft 8, the seals of which are not shown in the drawings are shown.

Rückwärtig ist die Klappenscheibe 5 mit zwei Lagerböcken 9 ausgestattet, die, jeweils nach außen weisend, mit mittels eines verstärkten Bundes angeschweißten Schwenkbolzen 10 ausgestattet sind und in Bohrungen einen sie verbindenden, dur~h Scheiben 11 und Querstiffe in seiner axialen Lage gesicherten Führungsbolzen 12 aufnehmen. Die freien Enden der Schwenkbolzen 10 werden von in Augen von Schwenkhebeln 13 vorgesehenen Buchsen umfaßt. Die Naben 14 der Schwenkhebel 13 sind auf der Betätigungswelle 8 von außen nach innen so eingeschoben, daß die Naben durch Nute und Federn mit der Betätigungswelle 8 drehfest verbunden sind und die Augen der Schwenkhebei 13 die Schwenkbolzen 10 umgreifen. In dieser Lage werden die Naben 14 durch mit der Betätigungswelle 8 verbundene Stellringe 15 gehalten.At the rear, the valve disc 5 is equipped with two bearing blocks 9, each of which faces outwards pointing, are equipped with pivot bolts 10 welded on by means of a reinforced collar and in Bores connecting them, secured in its axial position by washers 11 and cross pins Pick up guide pin 12. The free ends of the pivot pin 10 are in the eyes of pivot levers 13 provided sockets includes. The hubs 14 of the pivot levers 13 are on the actuating shaft 8 pushed in from the outside in such a way that the hubs are connected to the actuating shaft 8 Are rotatably connected and the eyes of the pivot lever 13 encompass the pivot pin 10. In this situation the hubs 14 are held by adjusting rings 15 connected to the actuating shaft 8.

Wie insbesondere Fig.2 zeigt, durchgreift der Führungsbolzen 12 einen Stein 16. der, dem Querschnitt sowie der Form der kreisbogenförmigen Führungskurve 17 des Stützbleches 18 angepaßt, in dieser zu gleiten vermag. Die Führungskurve 17 ist beidendig durch jeweils ins Kurveninnere gerichtete Schneiden 19 begrenzt. Das Stützblech 18 ist mittels einer Buchse 20 auf der Betätigungswelle 8 zwischen den Naben 14 der Schwenkhebel 13 gelagert. An das freie, d. h.. vom Lager auf der Betätigungswelle 8 entfernte, gehäusewandnahe Ende des Stützbleches 18 greift ein Lenker 21 an. dessen anderes Ende mit. einer Lasche 22 verbunden ist, die radial gerichtet mit der Wandung des Klappengehäuses 1 verschweißt ist.As shown in particular in FIG. 2, the guide pin 12 extends through a stone 16, the cross-section and adapted to the shape of the arcuate guide curve 17 of the support plate 18 to slide in this able. The guide curve 17 is at both ends by cutting edges 19 each directed into the interior of the curve limited. The support plate 18 is by means of a bushing 20 on the actuating shaft 8 between the hubs 14 of the Swivel lever 13 mounted. To the free, d. h .. from the camp on the actuating shaft 8 removed, near the housing wall A link 21 engages the end of the support plate 18. its other end with. a tab 22 is connected, the is welded radially directed to the wall of the valve housing 1.

Zum öffnen des Ventiles wird die Betätigungswelle der F i g. 2 durch auf das freie Wellenerde, das gemäß F i g. 1 mit Nut und Feder ausgestattet ist, gesetzte Stellorgane entgegen dem Uhrzeigersinne gedreht. Hierbei führen die Schwenkhebel 13 die Schwenkbolzen 10 entlang eines Kreisbogens um die Achse der Betätigungswelle 8. Der hierbei mit vorwärts geschwenkte Führungsbolzen 12 wird im Stein IS entlang der Führungskurve 17 vorwärts geschoben. Damit werden die von der Achse des Führungsbolzens geschnittenen Bereiche der Lagerböcke 9 entlang eines Kreisbogens um den Mittelpunkt 23 geführt. Anfänglich verlaufen beide Kreisbogen annähernd parallel und gleichzeitig auch mit nur geringer Abweichung von der Längsachse des Ventilgehäuses 1. Damit wird im ersten Abschnitt der eingeleiteten Bewegung der Klapper scheibe 5 im wesentlichen senkrecht vom Ventilsitz 4 abgehoben. Im weiteren Verlaufe der Bewegung wird der Führungsbolzen 12 stärker nach oben geführt als die Schwenkbolzen 10, so daß über die Lagerböcke 9 die Klappenscheibe nunmehr auch zusätzlich zur Abhebebewegung vom Ventilsitz zunehmend um eine horizontale Achse geschwenkt wird.To open the valve, the actuating shaft of FIG. 2 through to the free wave earth, which according to F i g. 1 is equipped with tongue and groove, set actuators turned counterclockwise. Here, the pivot lever 13 guide the pivot pin 10 along an arc around the axis of the Actuating shaft 8. The guide pin 12, which is pivoted forward with this, is along the IS block the guide curve 17 pushed forward. This will be the axis of the guide pin cut areas of the bearing blocks 9 guided along an arc around the center 23. Initially Both circular arcs run approximately parallel and at the same time with only a slight deviation from the Longitudinal axis of the valve housing 1. This causes the rattle in the first section of the initiated movement Washer 5 lifted off the valve seat 4 substantially perpendicularly. In the further course of the movement will the guide pin 12 out more strongly upwards than the pivot pin 10, so that over the bearing blocks 9 the Now, in addition to the lifting movement from the valve seat, the flap disc is increasingly horizontal Axis is swiveled.

Die beiden Kreisbogen, welche den Bewegungsvorgang bestimmen, stehen in fester Relation zueinander. Der durch die Schwenkhebel 13 bestimmte Kreisbogen hat zwangsläufig sein Zentrum in der Achse der Betätigungswelle 8. Der Mittelpunkt 23 der Fuhrungskurve 17 liegt fest vorgegeben innerhalb des Stützblecnes 18. Dieses wiederum ist auf der Betätigungswelle 8 gelagert, so daß Ausbiegungen der Betätigungswelle oder Verschiebungen derselben durch Verformung des Gehäuses sich auf das Stützblech >8. insbesondere auf dessen Buchse, auswirken, so daß die Auswirkungen solcher Verschiebungen oder Ausbiegungen kompensiert werdea Die jeweilige Stellung des Stützbleches ist weiterhin durch den Lenker 21 bestimmt der sein freies Ende mit der Innenwand des Gehäuses verbindet Bei der Montage kann die effektive Länge des Lenkers mit einfachen Mitteln so eingestellt werden, daß beide Kreisbogen in richtiger räumlicher Lage zueinander stehen. Dies kann durch individuelles Anreißen und Bohren einer der Bohrungen des Lenkers oder des Stützbleches erfolgen. Die den Lenker verbindenden Schrauben bzw. Schwenkachsen können auch zwei exzentrische Schaftbereiche aufweisen und einstellbar ausgebildet sein, so daß durch Einstellen der auf die Längsrichtung des Lenkers entfallenden Komponente der Exzentrizität die optimale Lage des Stützbleches einstellbar ist. Schließlich können Gruppen von Bohrungen vorbereitet sein oder aber an die Stelle einer Gruppe von Bohrungen ein Längsschlitz treten, so daß ein individueller Angleich erfolgen kann und der Einfluß der bei direkter Wandbefestigung sonst in die Führungseigenschaften der Führungskurve eingehenden Größen ausgeschaltet werden kann. Selbst wenn dies nicht geschieht, ist der Einfluß abweichender Abmessungen bei der erfindungsgemäßen Ausführung recht gering. Eine Verlängerung oder Verkürzung des Lenkers 21 bewirkt nur eine Schwenkung des Stützbleches 18 um die Betätigungswelle 8. Diese ist dem Mittelpunkt 23 der Führungskurve 17 wesentlich näher gelegen als der Angriffspunkt des Lenkers, so daß durch ihn bewirkte Längenänderungen sich nur mit einem Bruchteil ihrer Verschiebung als Verschiebung des Mittelpunktes 23 auswirken können. Die Führungssicherheit wird weiterhin durch die Benutzung des Steines 16 erhöht. Der in der Führungskurve geführte Stein in Verbindung mit den Schneiden 19 macht von dem Verschmutzungsgrade der das Ventil durchsetzenden Medien praktisch unabhängig. Setzt sich vom geführten Medium Schmutz innerhalb der Führungskur ve 17 des Stützbleches 18 ab, so wird dieser durch die Bewegung des Steines von dessen jeweiliger Frontfläche über die Führungsbahn mitgezogen. Soweit er nicht ohnehin durch die am Ende der Bahn vorgesehenen Halbbohrungen abzufallen vermag, wird angehäufter Schmutz gegen die Schneiden 19 gedrückt, welche die Schmutzansammlung aufteilen und nach beiden Seiten abführen, so daß sie von den Flanken des Stützbleches abfallen und jede Möglichkeit des Stauens oder Zusammenpressens am Ende der Führungskurve unterbunden ist.The two circular arcs, which determine the movement process, are in a fixed relationship to one another. The circular arc determined by the pivot lever 13 inevitably has its center in the axis of the Actuating shaft 8. The center 23 of the guide curve 17 is fixedly predetermined within the support plate 18. This in turn is on the actuating shaft 8 stored so that deflections of the actuating shaft or displacements thereof due to deformation of the Housing on the support plate> 8. especially on its socket, so that the effects such displacements or deflections are compensated a The respective position of the support plate is furthermore determined by the handlebar 21 which connects its free end to the inner wall of the housing the assembly, the effective length of the handlebar can be adjusted with simple means so that both Arcs are in the correct spatial position to one another. This can be done by individually marking and Drill one of the holes in the handlebar or the support plate. Those connecting the handlebars Screws or pivot axes can also have two eccentric shaft areas and are adjustable be designed so that by adjusting the component allotted to the longitudinal direction of the handlebar the eccentricity the optimal position of the support plate can be adjusted. Finally, groups of Be prepared holes or take the place of a group of holes a longitudinal slot so that an individual adjustment can be made and the influence of the direct wall mounting otherwise in the Guide properties of the guide curve incoming variables can be switched off. Even if this does not happen, is the influence of different dimensions in the embodiment according to the invention quite low. A lengthening or shortening of the link 21 only causes a pivoting of the Support plate 18 around the actuating shaft 8. This is essential to the center point 23 of the guide curve 17 closer than the point of application of the handlebar, so that changes in length caused by it are only with can affect a fraction of their displacement as a displacement of the center 23. The security of leadership is continued through the use of the Stone 16 increased. The one guided in the guide curve Stone in connection with the cutting 19 makes of the degree of soiling of the valve penetrating Media practically independent. Dirt settles from the guided medium within the management cure ve 17 of the support plate 18 from, this is due to the movement of the stone from its respective front surface dragged along the guideway. As far as he is not already provided by the one provided at the end of the track Half-bores can fall off, accumulated dirt is pressed against the cutting edges 19, which the Divide the accumulation of dirt and drain it on both sides so that it is off the flanks of the support plate fall off and every possibility of jamming or compression at the end of the guide curve is prevented.

Die Erfindung gestattet, gattungsgemäße Ventile praktisch ohne zusätzlichen Aufwand so umzubilden, daß die Herstellung des Ventilgehäuses sowie der Führungsmittel der Klappenscheibe innerhalb weiterer Toleranzen vorgenommen werden kann, als dies bisher möglich war, so daß allein hierdurch die Herstellung vereinfacht und verbilligt wird. Als wesentlich stellt sich noch heraus, daß auch nachträgliche Änderungen des Ventilgehäuses, wie sie durch mechanische Fremdeinwirkungen, thermische Überlastungen oder Wechselbeanspruchungen entstehen können, weitgehend kompen-The invention allows generic valves to be remodeled with practically no additional effort that the manufacture of the valve housing and the guide means of the valve disc within further Tolerances can be made than was previously possible, so that this alone makes the production is simplified and cheaper. It also turns out to be essential that subsequent changes to the Valve housing, as caused by external mechanical influences, thermal overloads or alternating loads can arise, largely compensate

siert werden und sich nicht nachteilig auf die von der Klappenscheibe beim Betätigen durchlaufene Ortskurve auszuwirken vermögen.be ized and not have a detrimental effect on the locus traversed by the valve disc when it is actuated are able to have an effect.

Gleichzeitig werden unerwünschte Einflüsse der vom Strömungsmedium mitgeführten Schmutzpartikel ausgeschaltet. At the same time, undesired influences of the dirt particles carried along by the flow medium are eliminated.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Throttle valve with a first liftable from the valve seat during the opening process and then pivotable about an axis parallel to the seat, the valve disc in its central area with pivot levers provided on the actuating shaft penetrating the valve housing articulated bearing blocks carries, h> the free ends of which are connected by a guide pin, which acts as a guide curve serving, circular arc-shaped slot penetrated in one of the housing wall radially between di-j l ^ gerbocks protruding, sword-like> 5 Support plate is designed according to patent application P 22019403. characterized in that the support plate (18) is rotatably mounted on the actuating shaft (8) and that on his of this Remove the bearing point in the direction of the axis of the housing, the *> Housing wall adjacent end a link (21) engages, the opposite end of which with the Inner wall of the housing (1) is detachably connected.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the guide bolt (12) carries a stone (16) which fits ^{into the 2 S guide curve (17).}

3. Valve according to claims 1 or 2, characterized in that the guide track of the Guide curve (17) delimiting end faces of the same than directed against the guide track Cutting (19) are formed.

4. Valve according to claims 1 to 3, characterized in that the effective length of the Handlebar (21) is adjustable.

5. Valve according to claims I to 4. characterized in that at least eir.e of the articulation axes of the handlebar (21) has an eccentrically formed shaft.

6. Valve according to claims 1 to 5, characterized in that preferably the support plate (18) associated articulation axis of the link (21) in a longitudinal slot or by means of a Hole group is adjustable.