DE29612957U1 - Butterfly valve in exhaust systems of internal combustion engines - Google Patents
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vom 25. Juli 1996
CJK/RF." of 25 July 1996
CJK/RF."
Absperrklappe in Abgassystemen von BrennkraftmaschinenShut-off valve in exhaust systems of internal combustion engines
Die Erfindung betrifft eine mit einem Betätigungselement verstellbare Absperrklappe in Abgassystemen von Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei die Absperrklappe in einem Rohrstück eines Abgassystems angeordnet und in eine Sperr-, eine Öffnungs- sowie ggf. Zwischenlagen verstellbar ist, wobei ferner die Absperrklappe mit einer Schaltwelle gekoppelt ist, die radial aus dem Rohrstück austritt und mit dem Betätigungselement gekoppelt oder koppelbar ist, und wobei der Schaltwellenaustritt vorzugsweise durch eine Stopfbuchse abgedichtet ist.The invention relates to a shut-off valve in exhaust systems of internal combustion engines, in particular for motor vehicles, which can be adjusted using an actuating element, wherein the shut-off valve is arranged in a pipe section of an exhaust system and can be adjusted into a blocking position, an opening position and, if necessary, intermediate positions, wherein the shut-off valve is also coupled to a control shaft which emerges radially from the pipe section and is or can be coupled to the actuating element, and wherein the control shaft outlet is preferably sealed by a stuffing box.
Im Stand der Technik sind derartige Absperrklappe bekannt. Sie sind beispielsweise in einem Rohrstück angeordnet, welches zwei abgasführende Rohrstränge verbindet. Durch entsprechende Verstellung der Absperrklappe kann eine Verbindung zwischen den parallelen Rohrsträngen der Abgasanlage hergestellt werden oderSuch shut-off valves are known in the state of the art. They are arranged, for example, in a pipe section that connects two exhaust pipe runs. By adjusting the shut-off valve accordingly a connection can be made between the parallel pipe runs of the exhaust system or
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diese Verbindung geschlossen werden. Die Steuerung der Abgasklappe erfolgt regelmäßig durch ein unterdruckgesteuertes oder elektronisch gesteuertes Betätigungselement. Die Stellung der Absperrklappe wird in Abhängigkeit vom Durchsatz der Abgasanlage, der Maschinendrehzahl oder dergleichen gesteuert.this connection must be closed. The exhaust flap is regularly controlled by a vacuum-controlled or electronically controlled actuator. The position of the shut-off flap is controlled depending on the exhaust system’s throughput, the engine speed or the like.
Bei bekannten Absperrklappen erfolgt eine Lagerung der Absperrklappe in dem entsprechenden Rohrstück auf der dem Schaltwelleneintritt gegenüberliegenden Seite, um eine exakte Drehung der Absperrklappe zu ermöglichen. Dies führt häufig zu Problemen, weil bei entsprechenden Wärmebelastungen der Absperrklappe sich diese verziehen oder maßlich verändern kann, was zu Störungen im Betrieb der Absperrklappe führen kann. Sofern unter Berücksichtigung der auftretenden Wärmedehnungen die Absperrklappe mit erheblichem Spiel in das entsprechende Rohrstück eingebaut wird, so kann dieses Spiel zu unerwünschten Geräuschbildungen (klappern) und zu unerwünschter Undichtigkeit in der Absperrstellung der Absperrklappe führen.In the case of known butterfly valves, the butterfly valve is mounted in the corresponding pipe section on the side opposite the control shaft inlet in order to enable the butterfly valve to rotate precisely. This often leads to problems because, if the butterfly valve is subjected to corresponding thermal loads, it can warp or change dimensions, which can lead to malfunctions in the butterfly valve's operation. If, taking into account the thermal expansion that occurs, the butterfly valve is installed in the corresponding pipe section with considerable play, this play can lead to undesirable noises (clattering) and undesirable leaks in the shut-off position of the butterfly valve.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Absperrklappe gattungsgemäßer Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine störungsfreie und weitestgehend geräuschfreie Funktion gewährleistet.Based on this state of the art, the invention is based on the object of creating a butterfly valve of the generic type which, with a simple structure, ensures trouble-free and largely noise-free function.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Absperrklappe lediglich mit dem in das Rohrstück ragenden Endteil der Schaltwelle verbunden ist und mittels eines auf die Schaltwelle axial einwirkenden oder mittels eines sich an der Schaltwelle abstützenden axial auf die Absperrklappe einwirkenden Federelementes gegen die dem Schaltwelleneintritt gegenüberliegende Wandung des Rohrstückes auf Anlage gehalten ist.To solve this problem, it is proposed that the butterfly valve is only connected to the end part of the control shaft that protrudes into the pipe section and is held in place against the wall of the pipe section opposite the control shaft inlet by means of a spring element that acts axially on the control shaft or by means of a spring element that acts axially on the butterfly valve and is supported on the control shaft.
Dadurch, daß die Absperrklappe lediglich an dem in das Rohrstück hineinragenden Endteil der Schaltwelle befestigt ist, ist der Bauaufwand verringert, da die bisher übliche zusätzliche Lagerstelle gegenüber dem Schaltwelleneintritt entfällt. Zudem ermöglicht dieseBecause the butterfly valve is only attached to the end of the control shaft that protrudes into the pipe section, the construction effort is reduced, as the previously usual additional bearing point opposite the control shaft inlet is no longer required. In addition, this enables
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einseitige Lagerung in Verbindung mit dem auf die Schaltwelle oder auf die Absperrklappe axial einwirkenden Federelement, das auch unter Wärmebelastung (und entsprechender Wärmedehnung) die Absperrklappe verzugsfrei und unbelastet betätigbar ist, da durch die Federkraft in dem Falle, daß die Absperrklappe sich ausdehnungsbedingt an der Rohrstückwandung verstärkt abstützt, die den Welleneintritt gegenüberliegt, die entsprechende Feder zunehmend vorgespannt wird und die Absperrklappe entsprechend ausweichen kann, ohne daß es zu Verzugserscheinungen kommt. Zudem ist durch das Federelement eine Geräuschbildung gemindert oder vermieden, da die Absperrklappe ständig unter Federvorspannung gegen die dem Schaltwelleneintritt gegenüberliegende Wandung des Rohrstückes auf Anlage gehalten wird.one-sided bearing in connection with the spring element acting axially on the control shaft or on the butterfly valve, which allows the butterfly valve to be operated without distortion and without load even under thermal stress (and corresponding thermal expansion), since the spring force in the event that the butterfly valve is supported more strongly on the wall of the pipe section opposite the shaft inlet due to expansion, the corresponding spring is increasingly pre-tensioned and the butterfly valve can move accordingly without distortion occurring. In addition, the spring element reduces or prevents noise, since the butterfly valve is constantly held in place under spring pre-tension against the wall of the pipe section opposite the control shaft inlet.
Um bei einer solchen Anordnung zusätzlich eine Abdichtung des Schaltwellenaustrittes in einfacher Weise realisieren zu können, ist vorgesehen, daß im Bereich desIn order to be able to additionally seal the switching shaft outlet in a simple manner with such an arrangement, it is provided that in the area of the
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Schaltwellenaustritts an dem Rohrstück radial abragend ein rohrförmiger Stutzen angeordnet bzw. fixiert ist, daß die Stopfbuchse in den Stutzen eingepreßt ist und von der darin drehbaren Schaltwelle durchgriffen ist und daß auf die Schaltwelle beidends der Stopfbuchse Dichtungen insbesondere Edelstahldichtungen aufgepreßt sind, die drehfest und dicht mit der Schaltwelle verbunden sind, aber mit der Schaltwelle drehbar radial zur Innenwandung des Stutzens angeordnet sind, so daß eine Labyrinth-Dichtung zwischen innenliegender Dichtung und Innenmantel des Stutzens, Stopfbuchse und Schaltwelle, sowie außenliegender Dichtung und Innenmantel des Stutzens gebildet ist.A tubular nozzle is arranged or fixed radially protruding from the switching shaft outlet on the pipe section, that the stuffing box is pressed into the nozzle and is penetrated by the switching shaft rotating therein and that seals, in particular stainless steel seals, are pressed onto the switching shaft at both ends of the stuffing box, which are connected to the switching shaft in a rotationally fixed and sealed manner, but are arranged with the switching shaft so as to be rotatable radially to the inner wall of the nozzle, so that a labyrinth seal is formed between the inner seal and the inner casing of the nozzle, the stuffing box and the switching shaft, as well as the outer seal and the inner casing of the nozzle.
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß die Dichtungen als topfartige Dichtscheiben ausgebildet sind, deren gelochter Boden von der Schaltwelle durchsetzt ist und deren Mündungen zueinander hin gerichtet sind und daß die Stopfbuchse stirnseitig Ausnehmungen aufweist, in welche die Mündungen der topfartigen Dichtscheiben mit axialem Bewegungsspiel eingreifen.It is preferably provided that the seals are designed as pot-shaped sealing disks, the perforated base of which is penetrated by the control shaft and the mouths of which are directed towards each other and that the stuffing box has recesses on the front side into which the mouths of the pot-shaped sealing disks engage with axial movement play.
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Dadurch, daß die Stopfbuchse in den rohrförmigen Stutzen eingepreßt ist und beidends Edelstahldichtungen auf die Schaltwelle aufgepreßt sind, wird inbesondere unter Anwendungen der im Anspruch 3 genannten Ausbildung eine labyrinthartige Dichtung realisiert, so daß der in dem Rohrstück anstehende Abgasstrom nur unter Überwindung von zwei labyrinthartigen Dichtstellen austreten könnte. In der Praxis führt dies dazu, daß eine ausreichende und sichere Abdichtung erreicht ist. Dabei wird zudem durch die entsprechende Anordnung gemäß Anspruch 3 erreicht, daß ein ausreichendes axiales Bewegungsspiel entsprechend der Verstellmöglichkeit der Schaltwelle entgegen oder mit Federkraft gewährleistet ist.Because the stuffing box is pressed into the tubular nozzle and stainless steel seals are pressed onto the control shaft at both ends, a labyrinth-like seal is created, particularly when using the design specified in claim 3, so that the exhaust gas flow in the pipe section can only escape by overcoming two labyrinth-like sealing points. In practice, this results in a sufficient and secure seal. The corresponding arrangement according to claim 3 also ensures that sufficient axial play is guaranteed in accordance with the adjustment option of the control shaft against or with spring force.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:An embodiment of the invention is shown in the drawing and described in more detail below. It shows:
Fig. 1 die Anordnung einer Absperrklappe in einem Abgassystem;Fig. 1 shows the arrangement of a butterfly valve in an exhaust system;
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Fig. 2 eine Einzelheit der Figur 1 in Ansicht, teilweise geschnitten.Fig. 2 shows a detail of Figure 1 in elevation, partially sectioned.
In der Zeichnung ist eine mit einem Betätigungselement 1,2,3 drehbare Absperrklappe 4 in einem Abgassystem von Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge gezeigt. Dabei sind zwei abgasfiihrende Rohre 5 durch ein Rohrstück 6 miteinander verbunden. In diesem Rohrstück 6 ist die Absperrklappe 4 angeordnet und aus einer Offenstellung gemäß den zeichnerischen Darstellungen in Zwischenlagen oder in eine Schließstellung zu überführen.The drawing shows a shut-off valve 4 in an exhaust system of internal combustion engines for motor vehicles that can be rotated using an actuating element 1, 2, 3. Two exhaust pipes 5 are connected to one another by a pipe section 6. The shut-off valve 4 is arranged in this pipe section 6 and can be moved from an open position to intermediate positions or to a closed position as shown in the drawings.
Die Absperrklappe 4 ist mit einer Schaltwelle 7 gekoppelt, die radial aus dem Rohrstück 6 austritt und mit dem Betätigungselement 1,2,3 gekoppelt bzw. koppelbar ist &ogr; The shut-off valve 4 is coupled to a control shaft 7 which emerges radially from the pipe section 6 and is or can be coupled to the actuating element 1,2,3 &ogr;
Der Schaltwellenaustritt ist vorzugsweise durch eine Stopfbuchse 8 abgedichtet.The switching shaft outlet is preferably sealed by a stuffing box 8.
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Die Absperrklappe 4 ist lediglich mit dem in das Rohrstück 6 ragenden Endteil der Schaltwelle 7 verbunden, also nur einseitig gehaltert bzw. gelagert. Sie ist mittels eines auf die Schaltwelle 7 axial einwirkenden Federelementes vorgespannt gehaltert, so daß sie wärmebedingten Ausdehnungen folgen kann, ohne daß es zu Verzugserscheinungen kommt. Das entsprechende Federelement kann auch in der Schaltwelle 7 angeordnet sein, wobei dann die Absperrklappe mit einem entsprechenden Koppelstück zwar drehfest mit der Schaltwelle 7 verbunden ist, jedoch axial unter Federkraft verschieblich gehaltert ist. Auf diese Weise wird die Absperrklappe 4 gegen die dem Schaltwelleneintritt gegenüberliegende Wandung des Rohrstückes 6 auf Anlage gehalten, wodurch auch Klappergeräusche vermieden sind.The shut-off valve 4 is only connected to the end part of the control shaft 7 that protrudes into the pipe section 6, i.e. it is only held or supported on one side. It is held in a pre-tensioned manner by means of a spring element that acts axially on the control shaft 7, so that it can follow thermal expansion without causing distortion. The corresponding spring element can also be arranged in the control shaft 7, in which case the shut-off valve is connected to the control shaft 7 in a rotationally fixed manner using a corresponding coupling piece, but is held so that it can move axially under spring force. In this way, the shut-off valve 4 is held in contact with the wall of the pipe section 6 opposite the control shaft inlet, which also prevents rattling noises.
Im Bereich des Schaltwellenaustrittes ist an dem Rohrstück 6 radial abragend ein rohrförmiger Stutzen 9 fixiert. Die Stopfbuchse 8 ist dicht in diesenIn the area of the control shaft outlet, a tubular nozzle 9 is fixed to the pipe section 6, projecting radially. The stuffing box 8 is tightly fitted into this
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Stutzen 9 eingepreßt und von der darin drehbaren Schaltwelle 7 durchgriffen. Auf die Schaltwelle 7 sind beidends der Stopfbuchse 8 Dichtungen 10, insbesondere Edelstahldichtungen, aufgepreßt, die drehfest und dicht mit der Schaltwelle 7 verbunden sind, aber mit der Schaltwelle drehbar relativ zur Innenwandung des Stutzens 9 bzw. zur Stopfbuchse 7 gehalten sind.The switching shaft 7 is pressed into the socket 9 and the switching shaft 7, which rotates therein, passes through it. Seals 10, in particular stainless steel seals, are pressed onto the switching shaft 7 at both ends of the stuffing box 8, which are connected to the switching shaft 7 in a rotationally fixed and sealed manner, but are held rotatably with the switching shaft relative to the inner wall of the socket 9 or to the stuffing box 7.
Die Dichtungen 10 sind gemäß Ausführungsbeispiel als topfartige Dichtscheiben ausgebildet, deren gelochter Boden von der Schaltwelle 7 durchsetzt ist und deren Mündungen zueinander hin gerichtet sind. Die Stopfbuchse 8 weist stirnseitig Ausnehmungen auf, in welche die Mündungen bzw. Wandungen der topfartigen Dichtscheiben mit axialem Bewegungsspiel eingreifen.According to the embodiment, the seals 10 are designed as pot-shaped sealing disks, the perforated base of which is penetrated by the control shaft 7 and the openings of which are directed towards one another. The stuffing box 8 has recesses on the front side into which the openings or walls of the pot-shaped sealing disks engage with axial play.
Auf diese Weise ist eine Labyrinth-Dichtung zwischen der innenliegenden Dichtung 10, dem Innenmantel des Stutzens 9, der Stopfbuchse 8, der Schaltwelle 7 sowie der außenliegenden Dichtung 10 und dem Innenmantel des Stutzens 9 gebildet. Hierdurch ist in einfacher WeiseIn this way, a labyrinth seal is formed between the inner seal 10, the inner casing of the nozzle 9, the stuffing box 8, the control shaft 7 and the outer seal 10 and the inner casing of the nozzle 9. This makes it easy
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eine dichte Anordnung gewährleistet, wobei zudem durch die entsprechende mit axialem Spiel versehene Anordnung der Dichtung 10 eine Bewegung der Schaltwelle 7 samt Absperrklappe 4 unter Einwirkung einer Feder ermöglicht.a tight arrangement is ensured, whereby the corresponding arrangement of the seal 10 with axial play also enables movement of the control shaft 7 together with the shut-off valve 4 under the action of a spring.
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.The invention is not limited to the embodiment, but is variable in many ways within the scope of the disclosure.
Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.All new individual and combination features disclosed in the description and/or drawing are considered essential to the invention.
Claims (3)
Priority Applications (1)
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| DE29612957U DE29612957U1 (en) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | Butterfly valve in exhaust systems of internal combustion engines |
Publications (1)
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| DE29612957U1 true DE29612957U1 (en) | 1996-09-19 |
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Family Applications (1)
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| DE29612957U Expired - Lifetime DE29612957U1 (en) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | Butterfly valve in exhaust systems of internal combustion engines |
Country Status (1)
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1996
- 1996-07-26 DE DE29612957U patent/DE29612957U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| R071 | Expiry of right |