EP1172530A1 - Ventil in einer Abgas-Schalldämpfer-Anlage eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

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EP1172530A1
EP1172530A1 EP01112339A EP01112339A EP1172530A1 EP 1172530 A1 EP1172530 A1 EP 1172530A1 EP 01112339 A EP01112339 A EP 01112339A EP 01112339 A EP01112339 A EP 01112339A EP 1172530 A1 EP1172530 A1 EP 1172530A1
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EP
European Patent Office
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housing
closure element
opening
valve
valve according
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Withdrawn
Application number
EP01112339A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Schumacher
Volker Geis
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Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
J Eberspaecher GmbH and Co KG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/16—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts
    • F01N1/165—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts for adjusting flow area

Definitions

  • the invention relates to a valve in an exhaust gas silencer system a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • Known exhaust gas silencer systems partially include Silencer housing, with at least two exhaust gas discharge openings, one of which is temporarily counteracted by a valve a flow of exhaust gas can be blocked. It is known a valve located outside the housing in one of the concerned Opening the housing leading tube as Flap valve pivotable perpendicular to the tube axis is. The opening inside the silencer housing, through which an exhaust gas flow is prevented one end protruding into the interior of the housing Tube.
  • the temporary closing for example, one of two openings leading out of a silencer housing takes place in practice to improve in the Muffler housing achievable noise reduction with reference to different exhaust gas flow rates due to engine operation. For example, in a motor vehicle rear silencer with two outlet pipes by closure one of these two pipes a significant acoustic improvement achieved in the low-frequency noise range.
  • the invention deals with the problem of a generic Valve with a simple and reliable Creating structure.
  • a solution to this problem shows the execution of a generic Valves according to the characteristic features of the Claim 1 on.
  • the invention is based on the general idea of a generic To design the valve in a simple manner, that the movable closure element of a valve slidable perpendicular to the plane of the opening to be closed stored closure element is that for closing the opening can be pushed onto it.
  • the shift can be made by an outside, for example of the silencer housing on this mounted servomotor respectively.
  • the valve closure element can then connected by a rod-shaped element his.
  • Claim 2 therefore sees a particularly advantageous embodiment before, even with relatively large manufacturing inaccuracies still a safe locking behavior of the valve is achievable. This is achieved through the articulation of the Valve closure element on the actuator of the servomotor used, tolerance-compensating elastic areas.
  • these can compensate for tolerances Areas made of resilient, that is deformable, knitted metal.
  • Such knitted metal can easily handle the high exhaust gas temperatures withstand permanently.
  • the knitted metal can be virtually impermeable to flow run, which is important when in valve areas through which exhaust gases flow when the valve is closed could.
  • an exhaust gas inlet is and two exhaust ports are provided, each via protruding into the interior of the silencer housing 1 pipes leading outside the housing, namely a Inlet pipe 2 and outlet pipes 3 and 4.
  • the exhaust gas flows through the inside of the inlet pipe 2 of the housing 1 part of the inlet pipe 2 provided Perforations 5 in the interior of the housing.
  • the outlet pipe 4 is through a valve 6 closable.
  • This valve 6 consists of the inside of the silencer housing 1 lying end opening of the outlet pipe 4 as a valve seat and one in the pipe axis and thus perpendicular to the opening of the tube 4 sliding closure plate 7. Via a connecting rod 8 is the locking plate 7 of the valve 6 with an outside of Silencer housing on this attached servomotor 9 connected.
  • Knitted metal sealing ring 13 is provided.
  • any other elastic, sufficiently temperature-resistant Sealing material can be used. The same applies in principle to the metal knitted packs 11, 12, if the material in question is resilient and sufficient temperature resistant with reference to an application in the Exhaust system is a silencer. Can be fixed Sealing ring 13 by a rolled onto the washer 10 Fold 17.
  • metal knitted inserts 11, 12 and 13 are production-related Angular offsets of the locking plate 7 compared the opening edge of the outlet pipe 4 of easily about 3 to 4 angular degrees can be compensated.
  • one possibly not complete tightness of the metal knitted inserts 11, 12, 13 can at most be extremely small, functional non-distracting amounts of exhaust gas these knitted areas penetrate.
  • impregnation with, for example Such leakage exhaust gas flows can be closed when graphite Valve can be suppressed almost completely.

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Abstract

Ein Ventil in einer Abgas-Schalldämpfer-Anlage eines Kraftfahrzeuges mit das Innere eines Gehäuses der Schalldämpfer-Anlage nach außerhalb dieses Gehäuses verbindenden, Abgas führenden Öffnungen, soll aufbaumäßig einfach und funktionell sicher ausgestaltet sein. Zu diesem Zweck zeichnet sich ein solches Ventil durch folgende Merkmale aus eine der Gehäuse-Öffnungen (4) ist mit einem verschiebbar an dem Gehäuse gelagerten, im Inneren des Gehäuses des liegenden Verschlußelement (7) verschließbar, bei geschlossener Öffnung (4) liegt das Verschlußelement (7) dichtend auf dem Rand der zu verschließenden Öffnung (4) auf, die Verschiebeachse des Verschlußelementes (7) verläuft mit Bezug auf die Gehäuse-Öffnungsebene senkrecht, das Verschlußelement (7) ist an einen Stellmotor angelenkt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil in einer Abgas-Schalldämpfer-Anlage eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bekannte Abgas-Schalldämpfer-Anlagen umfassen teilweise Schalldämpfer-Gehäuse, mit wenigstens zwei Abgasabführ-Öffnungen, von denen eine durch ein Ventil zeitweise gegen ein Durchströmen mit Abgas sperrbar ist. Bekannt ist dabei ein Ventil, das außerhalb des Gehäuses in einem aus der betreffenden Öffnung des Gehäuses herausführenden Rohr als senkrecht zur Rohrachse schwenkbares Klappenventil ausgebildet ist. Die Öffnung innerhalb des Schalldämpfer-Gehäuses, durch die eine Abgasdurchströmung verhindert wird, liegt an einem in das Innere des Gehäuses hineinragenden Ende dieses Rohres. Das zeitweise Verschließen beispielsweise einer von zwei aus einem Schalldämpfer-Gehäuse herausführenden Öffnungen erfolgt in der Praxis zur Verbesserung der in dem Schalldämpfer-Gehäuse erzielbaren Geräuschdämpfung mit Bezug auf motorbetriebsbedingt unterschiedliche Abgasmengenströme. So wird beispielsweise bei einem Kraftfahrzeug-Nachschalldämpfer mit zwei Austrittsrohren durch Verschluß eines dieser beiden Rohre eine deutliche akustische Verbesserung im tieffrequenten Geräuschbereich erzielt.
Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, ein gattungsgemäßes Ventil mit einem einfachen und funktionssicheren Aufbau zu schaffen.
Eine Lösung dieses Problems zeigt die Ausführung eines gattungsgemäßen Ventiles nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 auf.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein gattungsgemäßes Ventil dadurch in einfacher Weise auszugestalten, daß das bewegliche Verschlußelement eines Ventiles ein senkrecht zu der Ebene der zu verschließenden Öffnung verschiebbar gelagertes Verschlußelement ist, das zum Verschließen der Öffnung auf diese aufschiebbar ist.
Die Verschiebung kann durch einen beispielsweise außerhalb des Schalldämpfer-Gehäuses an diesem gelagerten Stellmotor erfolgen. Mit dem Verstellmotor kann das Ventil-Verschlußelement dann durch ein stabförmiges Elemente verbunden sein.
Bei einer wirtschaftlichen Herstellung eines Schalldämpfer-Gehäuses mit einem gattungsgemäßen Ventil treten in der Regel Fertigungstoleranzen auf, die bei einer starren Anbindung des Verschußelementes an ein von dem Stellmotor ausgehendes Stellglied ein dichtes Anliegen des Verschlußelementes an die Öffnung bei geschlossenem Ventilzustand verhindern. Diese Herstellungstoleranzen können meist nicht durch elastische Dichtmittel an den Kontaktflächen zwischen Verschlußelement und abzudeckender Öffnung als Ventilsitz ausgeglichen werden. Dies liegt insbesondere daran, daß derart elastische Dichtmaterialien für die hohen Temperaturen, die bei dem durch einen Schalldämpfer geführten Abgas vorliegen, nicht zur Verfügung stehen.
Anspruch 2 sieht daher eine besonders vorteilhafte Ausführung vor, mit der auch bei relativ großen Fertigungsungenauigkeiten noch ein sicheres Verschlußverhalten des Ventiles erzielbar ist. Erreicht wird dies durch in der Anlenkung des Ventil-Verschlußelementes an das Stellglied des Stellmotors eingesetzte, toleranzausgleichend wirkende elastische Bereiche.
In besonders vorteilhafter Weise können diese toleranzausgleichenden Bereiche aus elastisch nachgiebigem, das heißt verformbarem, Metallgestrick bestehen. Derartige Metallgestricke können den hohen Abgastemperaturen ohne weiteres dauerhaft standhalten.
Die Metallgestricke können praktisch strömungsundurchlässig ausgeführt werden, was wichtig ist, wenn sie in Ventilbereichen liegen, durch die bei geschlossenem Ventil Abgase strömen könnten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
In dieser zeigen
Fig. 1
eine schematische Darstellung eines Schalldämpfergehäuses einer Abgasanlage mit zwei Abgas-Auslass-Öffnungen,
Fig. 1, Fig. 2
alternative Ausgestaltungen des in Fig. 1 mit II, III bezeichneten Ventilbereiches.
Bei dem Schalldämpfer-Gehäuse 1 nach Fig. 1 sind ein Abgasein- und zwei Abgasausgänge vorgesehen, und zwar jeweils über in das Innere des Schalldämpfer-Gehäuses 1 hineinragende, nach außerhalb des Gehäuses führende Rohre, nämlich ein Einlassrohr 2 sowie Auslassrohre 3 und 4.
Über das Einlassrohr 2 strömt das Abgas durch in dem im Inneren des Gehäuse 1 liegenden Teil des Einlassrohres 2 vorgesehene Perforationen 5 in den Gehäuse-Innenraum ein.
Von den Auslassrohren ist das Auslassrohr 4 durch ein Ventil 6 verschließbar.
Dieses Ventil 6 besteht aus der im Inneren des Schalldämpfer-Gehäuses 1 liegenden endseitigen Öffnung des Auslassrohres 4 als Ventilsitz und einem in der Rohrachse und damit senkrecht zu der Öffnung des Rohres 4 verschiebbaren Verschlußteller 7. Über einen Verbindungsstab 8 ist der Verschlußteller 7 des Ventiles 6 mit einem außerhalb des Schalldämpfer-Gehäuses an diesem angebrachten Stellmotor 9 verbunden.
Durch Verschieben des Verschlußtellers 7 mit Hilfe des Stellmotors 9 kann die Öffnung des Auslassrohres 4 auf einfache Weise geöffnet und verschlossen werden. In der Zeichnung ist in ausgezogenen Strichen das Ventil 6 in geschlossenem und in gestrichelten Linien in geöffnetem Zustand dargestellt. Die Abgaszu- und -abführung durch das Schalldämpfer-Gehäuse 1 ist durch Strömungspfeile angedeutet.
Spezielle Ausgestaltungen des Verschlußtellers 7 sowie dessen Anbindung an den Verbindungsstab 8 sind in den Fig. 2 und 3 dargestellt.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist eine den radial äußeren Bereich des Verschlußtellers 7 bildende Ringscheibe 10 aus beispielsweise Metall vorgesehen. Diese Ringscheibe 10 ist über eine doppelte Metallstrick-Packung mit dem zu dem Stellmotor 9 führenden Verbindungsstab 8 verbunden. Diese Metallgestrick-Packungen 11 und 12 schließen den inneren Rand der Ringscheibe 10 axial zwischen sich ein. Bei einer rohrförmigen Ausbildung des Verbindungsstabes 8 erfolgt die Fixierung der beiden die Ringscheibe 10 axial zwischen sich einschließenden Metallgestrick-Packungen 11 und 12 durch einen sich mit ihrem Kopf an einer der Metallgestrick-Packungen 11, 12 abstützenden, in den rohrförmigen Hohlraum des Verbindungsstabes 8 eingepressten Niet 18, wobei die von dem Nietkopf abgewandte Metallgestrick-Packung 11 gegen einen an dem Verbindungsstab 8 vorgesehenen Ringflansch 14 angepresst wird.
Am radial äußeren Rand der Ringscheibe 10 ist in dem das Abgas-Auslassrohr 4 stirnseitig kontaktierenden Bereich ein Metallgestrick-Dichtring 13 vorgesehen. Anstelle des Metallgestrick-Materials kann bei dem Dichtring 13 selbstverständlich jedes andere elastisch nachgiebige, ausreichend temperaturbeständige Dichtmaterial eingesetzt werden. Gleiches gilt im Prinzip für die Metallgestrick-Packungen 11, 12, sofern das betreffende Material elastisch nachgiebig und ausreichend temperaturfest mit Bezug auf eine Anwendung in dem Schalldämpfer einer Abgasanlage ist. Fixiert sein kann der Dichtring 13 durch einen an die Ringscheibe 10 angerollten Falz 17.
Die Ausführung nach Fig. 3 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 2 lediglich in der Art der Einspannung der Metallgestrick-Packungen 11 und 12 an dem Verbindungsstab 8. Die Einspannung nach Fig. 3 erfolgt durch an den rohrförmig ausgebildeten Verbindungsstab 8 angeformte, insbesondere angerollte Flansche 15 und 16. Dabei ersetzt der Flansch 15 den Nietkopf und der Flansch 16 den Ringflansch 14 aus der Ausführung nach Fig. 2.
Mit den Metallgestrick-Einsätzen 11, 12 und 13 sind herstellungsbedingte Winkelversätze des Verschlußtellers 7 gegenüber dem Öffnungsrand des Auslassrohres 4 von ohne weiteres etwa 3 bis 4 Winkelgrad ausgleichbar. Bei einer möglicherweise nicht völligen Strömungsdichtheit der Metallgestrick-Einsätze 11, 12, 13 können allenfalls äußerst geringe, funktional nicht störende Abgasmengen diese Gestrick-Bereiche durchdringen. Durch eine Imprägnierung durch beispielsweise Graphit können derartige Leckage-Abgasströme bei geschlossenem Ventil praktisch vollständig unterdrückt werden.
Bezugszeichenliste
1
Schalldämpfer-Gehäuse
2
Einlassrohr
3
Auslassrohr
4
Auslassrohr
5
Perforation
6
Ventil
7
Verschlußteller
8
Verbindungsstab
9
Stellmotor
10
Ringscheibe
11
Metallgestrick-Packung
12
Metallgestrick-Packung
13
Dichtring
14
Ringflansch
15
Flansch
16
Flansch
17
Falz
18
Niet

Claims (8)

  1. Ventil (6) in einer Abgas-Schalldämpfer-Anlage eines Kraftfahrzeuges mit das Innere eines Gehäuses (1) der Schalldämpfer-Anlage nach außerhalb dieses Gehäuses verbindenden, Abgas führenden Gehäuse-Öffnungen (2, 3, 4),
    gekennzeichnet durch die Merkmale
    eine der Gehäuse-Öffnungen (4) ist mit einem verschiebbar an dem Gehäuse (1) gelagerten, im Inneren des Gehäuses (1) liegenden Verschlußelement (7) verschließbar,
    bei geschlossener Öffnung (4) liegt das Verschlußelement (7) dichtend auf dem Rand der zu verschließenden Öffnung (4) auf,
    die Verschiebeachse des Verschlußelementes (7) verläuft mit Bezug auf die Gehäuse-Öffnungsebene senkrecht,
    das Verschlußelement (7) ist an einen Stellmotor (9) angelenkt.
  2. Ventil nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß in der Anlenkung zwischen Verschlußelement (7) und Stellmotor (9) elastisch wirkende Bereiche (11, 12,) als Verschlußtoleranz-Ausgleichsmittel vorgesehen sind.
  3. Ventil nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche Verschluß-Toleranzausgleichsmittel von den bei geschlossenem Ventil aneinanderliegenden Kontaktbereichen des Verschlußelementes (7) einerseits und des Randes der Öffnung (4) andererseits zumindest einer dieser beiden Bereiche (13) aus elastisch nachgiebigem Material ausgebildet ist.
  4. Ventil nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkmittel ein stabförmiges, von dem Stellmotor (9) ausgehendes Element (8) umfassen, an das das Verschlußelement (7) über ein elastisches Verbindungselement (11, 12) angebunden ist.
  5. Ventil nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Verbindungselement (11, 12) nach Anspruch 4 und gegebenenfalls die elastisch ausgebildeten Kontaktbereiche (13) des Verschlußelementes (7) und/oder des Randes der Öffnung (4) nach Anspruch 3 aus Metallgestrick bestehen.
  6. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Verbindungsmittel (11, 12) an dem von dem Stellmotor (9) entfernten Ende des stabförmigen Elementes (8) durch einen in das stabförmige Element (8) eingepressten Niet fixiert sind.
  7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Verbindungsmittel zwischen dem Verschlußelement (7) und dem stabförmigen Verbindungselement (8) in an dem von dem Stellmotor (9) entfernt liegende Ende rohrförmig ausgebildeten Verbindungselement (8) eingeformte Ringflansche (14, 15) fest eingespannt sind.
  8. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß das an dem Verschlußelement (7) radial außen als Verschluß-Toleranzausgleichsmittel vorgesehene elastische Material (13) durch eine dort an einen Metallbereich des Verschlußelementes angeformte Falz (17) gehalten ist.
EP01112339A 2000-07-15 2001-05-21 Ventil in einer Abgas-Schalldämpfer-Anlage eines Kraftfahrzeuges Withdrawn EP1172530A1 (de)

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