DE29508682U1

DE29508682U1 - Abgasrückführungsventil

Info

Publication number: DE29508682U1
Application number: DE29508682U
Authority: DE
Original assignee: Ranco Inc of Delaware; Ranco Inc
Current assignee: Ranco Inc of Delaware; Robertshaw US Holding Corp
Priority date: 1995-05-24
Filing date: 1995-05-24
Publication date: 1995-08-10
Anticipated expiration: 2005-05-25

Description

RANCO INCORPORATED OF DELAWARE Dublin, Ohio 43017 / USA

Abgasrückführungsventil BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgasrückführungsventil mit einem Ventilgehäuse, einem Ventilschaft und einer Betätigungseinrichtung.

Derartige Ventile sind als sogenannte AGR-Ventile allgemein bekannt und dienen dazu, den Abgasstrom in einem Abgasrückführungssystem zu steuern. Hierbei dichtet das Ende des Ventilschaftes einen Abgaskanal ab, wobei die Betätigung des AGR-Ventiles durch eine Steuereinrichtung gesteuert wird.

Die bisher bekannten AGR-Ventile sehen zum Teil überhaupt keine Abdichtung des Ventilschaftes vor, d.h. es wird ein Austreten von Abgasen entlang des Ventilschaftes in Kauf genommen. Andere bekannte Lösungen verwenden eine reibende Abdichtung, beispielsweise in Form einer Dichtlippe. Eine derartige reibende Abdichtung weist jedoch einerseits nicht die gewünschte Dichtheit auf. Andererseits besitzen AGR-Ventile mit einer derartigen Abdichtung aufgrund der am Ventilschaft entstehenden Reibung eine relativ große Hysterese.

Schließlich sind AGR-Ventile mit einer Membrandichtung bekannt, die an einem Gleitelement abgedichtet befestigt ist,

das wiederum über einen. O-Ring gegenüber einer Ventilschafthülse abgedichtet ist. Ein solches Ventil weist außerordentlich viele Bauteile auf und ist deshalb in der Herstellung teuer.

Es ist deshalb das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem (Aufgabe) , ein AGR-Ventil der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß der Ventilschaft gegen das Austreten von Abgasen bestmöglich abgedichtet ist, wobei das Ventil gleichzeitig eine geringe Hysterese und wenige Bauteile aufweisen soll.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, daß eine Membrandichtung vorgesehen ist, die am Ventilschaft anliegt und dort sowie an ihrem Außenumfang abgedichtet befestigt ist.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist der Ventilschaft mit wenigen Bauteilen gegen das Austreten von Abgasen abgedichtet, wobei die abdichtende Befestigung am Außenumfang der Membrandichtung gegenüber einem Gehäuseteil des Abgasrückführungsventils oder gegenüber einem Teil des Abgasrückführungssystems erfolgen kann. Da die erfindungsgemäße Membrandichtung bei einem Hub des AGR-Ventils zusammen mit dem Ventilschaft mitbewegt wird und da die Dichtung eine hohe Flexibilität aufweist, ist die Hysterese des Ventiles sehr gering. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäß vorgesehene Membrandichtung dauerhaft und die Dichtwirkung läßt - im Gegensatz zu einer reibenden Dichtung - im Laufe der Zeit nicht nach. Dies ist insbesondere insofern von Bedeutung, als derartige AGR-Ventile durchschnittlich drei Millionen Hübe durchführen müssen.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.

So kann nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung der Ventilschaft durch eine Haltemembran gelagert sein.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann zwischen der Haltemembran und der Membrandichtung ein Abstandselement vorgesehen sein. Hierdurch wird ein konstanter Abstand zwischen diesen beiden Membranen sichergestellt, wodurch gewährleistet ist, daß sich diese stets frei bewegen können.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann die Membrandichtung zwischen dem Abstandselement und einer Beilagscheibe eingeklemmt sein. Dies stellt eine konstruktiv sehr einfache, jedoch wirkungsvolle Lösung der Abdichtung im Bereich des Ventilschaftes dar. Insbesondere wenn die Beilagscheibe an einem Absatz des Ventilschaftes gelagert ist, läßt sich das erfindungsgemäße Ventil sehr kostengünstig herstellen.

Die Betätigungseinrichtung des Ventils kann eine Unterdruckdose oder ein Solenoid aufweisen. Ferner kann die Membrandichtung eine elastische Elastomermembran sein, wodurch sich eine besonders geringe Hysterese ergibt.

Schließlich kann der Durchmesser der Membrandichtung im wesentlichen halb so groß wie der Durchmesser der Haltemembran sein. Dies trägt wiederum dazu bei, daß eine nur geringe Hysterese auftritt, da die Membrandichtung nur eine kleine bewegte Masse aufweist.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung rein beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Ventils gemäß der Erfindung; und

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine weitere

Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Das in Fig. 1 dargestellte Abgasrückführungsventil ist an einem Ansaugstutzen 10 eines Verbrennungsmotors befestigt. Das Ventil weist ein Ventilgehäuse 12 auf, das direkt auf den Ansaugstutzen 10 aufgebracht ist.

Ein Ventilschaft 14 des Ventils drückt mit seinem Ventilteller 16 gegen einen Ventilsitz 18, wodurch ein Abgasrückführungskanal abgedichtet wird. Hierbei ist der Ventilschaft 14 in einer Buchse 20 geführt, die in dem Ansaugstutzen 10 eingepaßt ist. Das in Fig. 1 obere Ende des Ventilschaftes 14 wird innerhalb des Gehäuses 12 durch eine Haltemembran 22 gelagert, wobei ein im Querschnitt der Haltemembran angepaßtes Lagerelement 24 mit einem Endnippel des Ventilschaftes 14 verbunden ist.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der Außenumfang der Haltemembran 22 zwischen dem Gehäuse 12 und einer Ringnut des Ansaugstutzens 10 abgedichtet befestigt. Hierdurch kann sich der Ventilschaft 14 in seiner Axialrichtung bewegen.

In dem Gehäuse 12 ist ferner eine Feder 2 6 angeordnet, die auf das Lagerelement 24 drückt. Hierdurch wird der Ventilschaft mit dem Ventilteller 16 gegen den Ventilsitz gedrückt. Ein an dem Gehäuse 12 vorgesehener Rohrstutzen 28 dient zum Anschluß an eine Unterdruckquelle. Somit kann das

* m

►••5 -·

Ventil durch Anlegen eines Unterdrucks an den Rohrstutzen 28 betätigt werden, da dann innerhalb des Raumes, der durch das Gehäuse 12 und die Haltemembran 22 gebildet wird, ein Unterdruck entsteht, der den Ventilschaft entgegen der Kraft der Feder 2 6 anhebt, wodurch das Ventil öffnet.

Im oberen Endbereich des Ventilschaftes 14 ist ferner eine Membrandichtung 30 vorgesehen, die sowohl unmittelbar am Ventilschaft 14 anliegt und dort wie auch an ihrem Außenumfang abgedichtet befestigt ist. Wie Fig. 1 zeigt, ist eine Beilagscheibe 32 auf den Ventilschaft aufgesteckt und liegt an einem Absatz des Ventilschaftes 14 an. Auf dieser Beilagscheibe 32 liegt die Membrandichtung 30 an und ein Abstandhalter 34 ist auf den Ventilschaft 14 aufgesteckt und erstreckt sich zwischen der Haltemembran 22 und der Membrandichtung 30. Da das Lagerelement 24 fest am Ende des Ventilschaftes 14 befestigt ist und die Axiallänge des Abstandhalters entsprechend gewählt ist, wird die Membrandichtung 30 durch den Abstandhalter 34 gegen die Beilagscheibe 32 und gegen den Ventilschaft 14 gedrückt, wodurch die Abdichtung gewährleistet ist.

Der Außenumfang der Membrandichtung 30 wird durch eine Halterung 3 6 gegen eine Ringnut des Ansaugstutzens 10 gedrückt. Hierbei besitzt die Halterung 36 eine topfartige Form mit einem gestuften Außenrand, der gegen den Außenumfang der Dichtung 30 drückt. Im Inneren des "Topfes" der Halterung 3 6 kann sich ein Wulst der Membrandichtung 3 0 frei bewegen, so daß bei einer Bewegung des Ventilschaftes 14 die Membrandichtung 30 ohne Reibungsverluste raitbewegt werden kann.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen AGR-Ventils, wobei bei dieser Ausführungsform das Ventilgehäuse als separates Teil auf dem

Ansaugstutzen befestigt werden kann. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform werden für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet und die Beschreibung dieser Teile wird nicht wiederholt.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten AGR-Ventil ist das Gehäuse zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem oberen Teil 112 und einem unteren Teil 113. Hierbei ist der Außenumfang der Haltemembran 22 zwischen den beiden Gehäuseteilen 112 und abgedichtet eingeklemmt.

Die Membrandichtung 30 wird von der Halterung 36 gegen den Boden des unteren Gehäuseteils 113 gedrückt, wodurch der Außenumfang der Membrandichtung 30 abgedichtet wird. Das Gehäuse 112, 113 wird zusammen mit einer Dichtungsscheibe durch eine Schraube 117 mit dem Ansaugstutzen verbunden. Ferner befinden sich in der Wand des unteren Gehäuseteils mehrere Öffnungen, um bei einer Betätigung des AGR-Ventils Luft in das Innere des unteren Gehäuseteils 113 eintreten zu lassen.

Claims

ANSPRÜCHE

1. Abgasrückführungsventil, mit

einem Ventilgehäuse (10, 12; 112, 113), einem Ventilschaft (14), und einer Betätigungseinrichtung '(28),

dadurch gekennzeichnet, daß eine Membrandichtung (30) vorgesehen ist, die am Ventilschaft (14) anliegt und dort sowie an ihrem Außenumfang abgedichtet befestigt ist.

2. Ventil nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (14) durch eine Haltemembran (22) gelagert ist.

3. Ventil nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Haltemembran (22) und Membrandichtung (30) ein Abstandselement (34) vorgesehen ist.

4. Ventil nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Membrandichtung (30) zwischen Ab standselement (34) und einer Beilagscheibe (32) eingeklemmt ist.

5. Ventil nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Beilagscheibe (32) an einem Absatz des Ventilschaftes (14) gelagert ist.

6. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine Unterdruckdose oder ein Solenoid aufweist.

7. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrandichtung (30) eine elastische Elastomermembran ist.

8. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 5 und 6 und 1, sofern abhängig von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Membrandichtung (30) im wesentlichen halb so groß wie der Durchmesser der Haltemembran (22) ist.