DE2441079C3

DE2441079C3 - Throttle valve

Info

Publication number: DE2441079C3
Application number: DE19742441079
Authority: DE
Inventors: Heinz; Abschlag Rudolf; 5160Düren Schneider
Original assignee: Zimmermann and Jansen GmbH
Current assignee: Zimmermann and Jansen GmbH
Filing date: 1974-08-27
Publication date: 1977-03-17

Description

4545

Die Erfindung betrifft ein Drossclklappcnventil mit einer beim Öffnungsvorgang zunächst vom Ventilsitz ibhebbaren und anschließend um eine /um Sit? 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, fcreisbogenförmigen Schlitz durchsetzt, der in einem von der Gehäusewand radial zwischen die Lagerböcke hineinragenden, schwertartigen Stützblech ausgebildet ist, nach Patentanmeldung P 22 Ol 940.5.The invention relates to a throttle valve with a valve seat that is initially removed during the opening process liftable and then a / to sit? parallel axis swiveling valve disc, which is in their central areas with provided on the actuating shaft penetrating the valve housing Swivel levers articulated bearing blocks, the free ends of which are connected by a guide pin are, which penetrates a serving as a guide curve, arc-shaped slot, which in a formed from the housing wall protruding radially between the bearing blocks, sword-like support plate is, according to patent application P 22 Ol 940.5.

Derartige Drosselklappenventile erweisen sich sowohl 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 ihivn in relativ großer Anzahl erforderlichen, empfindlichen Gelenken entfallen, und als vorteilhaft erweist sich weiter die verbesserte Anpassung an übliche Stellantriebe.Such throttle valves prove to be robust both in production and in operation and require only relatively little effort, and what is particularly advantageous is that compared to a number of known throttle valves whose handlebars with ihivn in relatively large numbers Necessary, sensitive joints are omitted, and the improved one also proves to be advantageous Adaptation to common actuators.

In der Praxis hat es sich jedoch herausgestellt daß die Anordnung des Stützbleches, das mit seinem als Führungskurve dienenden Schlitz die erwünschte Schließcharakteristik erwirkt, relativ kritsch ist· Da es am Klappengehäuse angeordnet ist, die mit ihm zusammenwirkenden Lagerböcke mit Gelenken und Führungsbolzen aber an der Klappenscheibe vorgesehen sind und die Betätigungswelle sowie der Ventilsitz am Klappengchau.sc ungeordnet 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 Stülzbleches 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 Closing characteristic achieved is relatively critical · Since it is arranged on the flap housing that goes with it interacting bearing blocks with joints and guide pins but provided on the valve disc and the actuating shaft and the valve seat on the Klappengchau.sc are disordered, is at 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 butt plate tolerances are compensated for during welding.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, das Slützblech eines gattungsgeniäßen Drosselklappenventiles so auszubilden und anzuordnen, daß die Herstellung nicht durch Einhalten enger Toleranzen erschwert und verteuert wird und auch im Betriebe Verformungen des Klappengehäuses, die durch mechanische und/oder ihermische Einwirkungen sowie sonstige Fremdeinflüsse bedingt werden können, ohne Auswirkung auf die Führungskurve des Stützbleches bleiben.The invention is based on the task 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 becomes more expensive and also in operation 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 Stüt/blcch des gattungsgemäßen Drosselklappenventiles auf der Betatigungswclle drehbar gclagerl ist. und indem an seinem von dieser Lagerstelle in Gehäuseachsrichtung entfernte.i, der Gehäusewand benachbarten Ende ein Lenker angreift, dessen entgegengesetztes Ende mit der Innenwand des Gehäuses lösbar verbunden ist. Das auf der Betätigungswelle selbst gelagerte Slützblech vermag sich gegenüber dieser nicht zu verschieben, so daß die Lage des Stützbleches in zwei I reiheitsgraden durch die Betätigungswelle selbst bestimmt ist. Es sind daher nur Schwenkbewegungen des Stützbleches um die Betätigungswelle möglich, die wesentlich geringere Auswirkungen auf das Bcwegungsverhaltcn der Klappenscheibe zeigen als reine Verschiebungen des Stützblcches, und durch Anordnen eines besonderen, das fieie Ende des Stützblechcs mit der Innenwand des Gehäuses verbindenden Lenkers lassen sich weitere, eventuell erforderliche Justierungs- oder Anpassungsarbeiten leicht und mit geringem zusätzlichen Aufwände durchführen.This is achieved by the Stüt / blcch des generic throttle valve on the actuator shaft rotatable gclagerl is. and in that it is located away 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 Slützplate mounted on the actuating shaft itself is capable of not to move with respect to this, so that the position of the support plate in two degrees of purity through the actuating shaft itself is determined. There are therefore only pivoting movements of the support plate Operating shaft possible, which has a significantly lower impact on the movement behavior of the valve disc show as pure displacements of the support plate, and by arranging a special, the link connecting the fieie end of the support plate with the inner wall of the housing can be Any adjustment or adaptation work that may be required is easy and requires little additional effort execute.

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 Lanjrsschlitz 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 Articulation axis of the handlebar in a Lanjrsschlitz or adjustable by means of a group of holes.

Im einzelnen ist die Erfindung an Hand eines Ausfühmngsbeispieles 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. I eine teilweise im Bereiche der Beiätigungswel-Ie geschnitten dargestellte Ansicht eines Drosselklappenventiles, undF i g. I partly in the field of confirmation wel-Ie sectional view of a throttle valve, and

Fig. 2 den Längsschnitt durch das Ventil nach Fig. 1. In den Figuren ist ein Drosselklappenvcntil dargestellt, dessen Klappengchause 1 einen 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 sind aus Gründen vereinfachter Herstellung quaderförmig ausgebildete Lagerstücke 6, deren Bohrungen mit Buchsen 7 zur Lagerung der Betätigungswells 8 au-.gckleidet >o sind, leren Dichtungen in den Zeichnungen nicht dargestellt sind.FIG. 2 shows the longitudinal section through the valve according to FIG. 1. In the figures, a throttle valve is shown, the flap housing 1 of which has a tubular jacket 2 which is provided with flanges 3 at both ends is equipped and has an annular valve seat 4 for the valve disc 5 inside. In Openings of the jacket 2 are welded in, for reasons of simplified manufacture, of cuboid shape Bearing pieces 6, the bores of which with bushings 7 for mounting the actuating shaft 8 also suffer > There are no leren seals in the drawings are shown.

Rückwärtig ist die Klappenscheibe 5 mit zwei Lagerböcken 9 ausgestattet, die. jeweils nach außen weisend, mi! mittels eines verstärkten Bundes ange- '5 schweißten Schwenkbolzen 10 ausgestattet sind und in Bohrungen einen sie verbindenden, durch Scheiben 11 und Querstifte 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 Betätigungsteile 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 Schwenkbol/en 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, which. each to the outside pointing, mi! by means of a reinforced federation welded pivot bolts 10 are equipped and in bores a connecting them by washers 11 and receive transverse pins secured in its axial position guide pins 12. The free ends of the Pivot pins 10 are encompassed by sockets provided in the eyes of pivot levers 13. The hubs 14 the pivot lever 13 are inserted on the actuating parts 8 from the outside to the inside so that the hubs are rotatably connected to the actuating shaft 8 by grooves and tongues and the eyes of the pivot lever 13 reach around the pivot pin / s 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 Slützbleches 18 angepaßt, in dieser /u 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 Be'ätigungswcllc 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, which, the cross-section and the shape of the arcuate guide curve 17 of the Slützbleches 18 adapted, able to slide in this / u. The guide curve 17 is through at both ends cutting edges 19 each directed into the interior of the curve are limited. The support plate 18 is secured by means of a bush 20 mounted on the actuating shaft 8 between the hubs 14 of the pivot lever 13. To the free, d. h .. from the camp A link 21 engages on the end of the support plate 18 near the housing wall and remote from the operating mechanism 8. whose the other end is connected to a tab 22. which are directed radially with the wall of the valve housing 1 is welded.

Zum Öffnen des Vcntiles wird die Betäligungswelle der Fig. 2 durch auf das freie Wellenende, das gemäß Fig. 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 16 entlang der Führungskurve 17 vorwärts geschoben. Damit werden die von der Achse des Führungsbolzens geschnittenen Bereiche der Lagerbock^ 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 Ventilgchäuses 1. Damit wird im ersten Abschnitt der eingeleiteten Bewegung der Klappenscheibe 5 im wesentlichen senkrecht vom Ventilsitz abgehoben. Im weiteren Verlaufe der Bewegung wird ^⁰ 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. ⁽ⁱ5To open the valve, the actuating shaft of FIG. 2 is rotated counterclockwise by actuating elements placed on the free shaft end, which is equipped with tongue and groove according to FIG. 1. Here, the pivot levers 13 guide the pivot pins 10 along an arc around the axis of the actuating shaft 8. In this way, the areas of the bearing block ^ 9 cut by the axis of the guide pin are guided along an arc around the center point 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. Thus, in the first section of the initiated movement, the valve disc 5 is lifted essentially perpendicularly from the valve seat. In the further course of the movement of the guide pin 12 guided upward more than the pivot pin 10 so that the disc will now increasingly pivoted in addition to the lifting movement of the valve seat about a horizontal axis through the bearing blocks 9 ^ ^0th ⁽ⁱ 5

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 3. Der Mittelpunkt 23 der Führungskurve 17 liegt fest vorgegeben innerhalb des Stützbleches 18. Dieses wiederum ist auf der Betätigungswelle 8 gelagert, so daß Auslegungen der Betätigungswelle oder Verschiebungen derselben durch Verformung des Gehäuses sich auf das Stützblech 18, insbesondere auf dessen Buchse, auswirken, so daß die Auswirkungen solcher Verschiebungen oder Ausbiegungen kompensiert werden. 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 Stülzbleches 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 Führungscigenschaften 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 d'Tchsetzenden Medien praktisch unabhängig. Setzt sich vom geführten Medium Schmutz innerhalb der Führungskurve 17 des Stützbleches 18 ab, so wird dieser durch die Bewegung des Steines von dessen jeweiliger Frontflächc 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 Stützblcches 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 3. The center point 23 of the guide curve 17 is fixed within the support plate 18. This in turn is mounted on the actuating shaft 8, so that designs of the actuating shaft or displacements of the same due to deformation of the housing on the support plate 18, in particular its bushing, so that the effects of such displacements or deflections are compensated will. The respective position of the support plate is still determined by the link 21, which is free End connects to the inner wall of the housing. During assembly, the effective length of the handlebar can be with simple means can be set so that both arcs are in the correct spatial position to each other stand. This can be done by individually marking and drilling one of the holes in the handlebar or the Stülzbleches take place. The screws or pivot axes connecting the handlebars can also have two have eccentric shaft areas and be adjustable so that by adjusting the on the In the longitudinal direction of the handlebar, the eccentricity component eliminates the optimal position of the support plate is adjustable. Finally, groups of holes can be prepared or they can take the place of one Group of holes enter a longitudinal slot, so that an individual adjustment can be made and the influence which would otherwise be included in the guiding properties of the guiding curve with direct wall mounting Sizes can be turned off. Even if this does not happen, the influence is more deviant 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 stone guided in the guide curve in connection with the cutting edges 19 makes of the degree of pollution of the valve d’Tchsetzenden Media practically independent. Dirt from the guided medium settles within the guide curve 17 of the support plate 18 from, so this is by the movement of the stone from its respective Frontfläc 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 sheet 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 kotnpen-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, to a large extent

siert werden und sich nicht nachteilig auf die von der Klappenscheibe beim Betätigen durchlaufene Ortskurve auszuwirken vermögen.be sated and not adversely affected by the Capable of having an effect on the locus curve traversed when actuating the valve disc.

Gleichzeitig werden unerwünschte Einflüsse der vom Strömungsmedium mitgeführten Schmutzpartikel ausgeschaltet. At the same time, undesirable influences of the vom Dirt particles carried along with the flow medium are switched off.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Throttle valve! with one that can be lifted off from the valve seat during the opening process and then pivotable about an axis parallel to the seat, which in its middle area with pivot levers provided on the actuating shaft penetrating the valve housing articulated bearing blocks. "° their free ends through a guide pin are connected, which penetrates a circular arc-shaped contactor serving as a guide curve, in one of the housing wall protruding radially between the bearing blocks, sword-like Support plate is designed according to Paienanmeldung P 2201 940.5, characterized in that the support plate (18) on the actuating shaft (8) is rotatably mounted and that at its remote from this bearing in the housing axis direction, the ^ o 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 pin (12) one into the Guide curve (17) carries matching stone (16).

3. Valve according to claims I or 2, characterized in that the guide track of the Guide curve (17) limit / end end surfaces of the same as 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 1 to 4, characterized in that at least one of the Anlcnkachsen of the handlebar (21) has an eccentrically formed shaft.

6. Valve according to claims I 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.