EP2529097A1 - Dichtungsanordnung für eine regelvorrichtung einer verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Dichtungsanordnung für eine regelvorrichtung einer verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number
EP2529097A1
EP2529097A1 EP10800918A EP10800918A EP2529097A1 EP 2529097 A1 EP2529097 A1 EP 2529097A1 EP 10800918 A EP10800918 A EP 10800918A EP 10800918 A EP10800918 A EP 10800918A EP 2529097 A1 EP2529097 A1 EP 2529097A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
groove
control device
shaft
combustion engine
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10800918A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karsten VOIGTLÄNDER
Carsten Dickmann
Elina Sovva
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pierburg GmbH
Original Assignee
Pierburg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pierburg GmbH filed Critical Pierburg GmbH
Publication of EP2529097A1 publication Critical patent/EP2529097A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1035—Details of the valve housing
    • F02D9/106—Sealing of the valve shaft in the housing, e.g. details of the bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/65—Constructional details of EGR valves
    • F02M26/70—Flap valves; Rotary valves; Sliding valves; Resilient valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/226—Shaping or arrangements of the sealing
    • F16K1/2268—Sealing means for the axis of rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K41/00—Spindle sealings
    • F16K41/02—Spindle sealings with stuffing-box ; Sealing rings
    • F16K41/023—Spindle sealings with stuffing-box ; Sealing rings for spindles which only rotate, i.e. non-rising spindles
    • F16K41/026—Spindle sealings with stuffing-box ; Sealing rings for spindles which only rotate, i.e. non-rising spindles for rotating valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/04—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning exhaust conduits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a sealing arrangement for a control device of an internal combustion engine with a housing, a gas-flow channel, which is arranged in the housing, a Regeiorgan, by means of which a gas flow in the channel is controllable, a shaft on which the control element is arranged, storage, by means of which the time is stored in bearing bores of the housing and a vent hole extending in the housing from an inner wall of the channel on an upstream side of the control element to a pointing out of the channel back of the bearing arranged in the housing in the bearing bore.
  • Such sealing arrangements are used, for example, in crizvorrtchtept, such as exhaust gas recirculation flap valves for controlling a recirculated exhaust gas flow in commercial vehicles, used in which large quantities of exhaust gas precisely regulated the engine must be available. In this case, it is necessary to prevent the penetration of exhaust gas into the bearings and, moreover, a passage through the bearing bore to the outside into the atmosphere,
  • DE 10 2006 054 041 B3 discloses an exhaust gas control device which has a housing in which an exhaust gas recirculation channel is formed, which is controlled by a flap.
  • This flap is driven via a gear unit by an electric motor and is rotatably arranged for a while, which is mounted in bearing bores, which are formed in the channel limiting housing.
  • a bore is carried in the housing, which leads from the front of the flap from the channel to the back of the bearing in the bearing bore,
  • a reverse current at the rear of the bearing which leads to a pressure equalization to the interior of the channel, so that the exhaust gas flow is not drawn into the camp.
  • the seal via a sealing washer which bears against a shoulder of the bearing bore. This sealing washer is pressed by a spring against the shoulder of the bearing bore via a collar bushing and a sliding bush arranged between the collar bushing and the sealing washer.
  • the sliding bush serves to minimize friction, while a radial leakage of a leakage current is to be prevented via the sealing disc and an exit axia! along the shaft over the axial extent of the collar bushing is to be realized, which thus has a very narrow and long gap to the shaft.
  • the groove of the shaft is disposed radially within a collar serving as another sealing means, which is arranged on the while. This results in a Wirbelbiidung in the groove through which the resistance to further flow through the gap between time and collar bushing is significantly increased.
  • a groove is arranged on the inner circumference of the collar bushing. This results in an opposite second vortex, which in turn increases the resistance to the flow through the gap and thus improves the sealing effect.
  • the groove lying closer to the bearing has a larger volume than the more distant groove.
  • the groove of the collar bushing is arranged closer to the bearing than the groove of the shaft.
  • the same groove lengths and groove depths can be used for both grooves.
  • the collar bushing is locked by means of a spring against a shaft arranged on the sliding disk, which rests against the outside of the housing. So the occurring friction can be minimized.
  • Gieitin serves as a seal against a radially outward leakage current.
  • the slotted metallic sealing ring is biased against an inner peripheral wall of the bearing bore, whereby a seal on the radially outer periphery of the slotted metallic sealing ring in addition to the radially inner region which is sealed by the interaction of the sealing ring with the groove, is ensured.
  • the slotted metallic sealing ring is axially biased against a serving as a stop paragraph, which is formed in the bearing bore.
  • the two ends of the slotted metallic sealing ring against each other axially.
  • a leakage flow through the separating gap of the sealing ring is reliably prevented.
  • the seal assembly according to the invention for a control device is characterized by a high density, leakage currents along the time are reliably avoided. This leads to a longer life of the bearings and low pollution of the outside area. At the same time, such an arrangement is inexpensive to manufacture and assemble.
  • Figure 1 shows a side view of a seal assembly according to the invention in a sectional view.
  • FIG. 2 shows a side view of a modified form of the inventive sealing arrangement according to FIG. 1 in a sectional representation.
  • FIG. 3 shows a side view of an alternative sealing arrangement according to the invention in a sectional representation.
  • Figure 4 shows a side view of a slightly modified form of the seal assembly according to the invention according to Figure 3 in a sectional view.
  • the sealing arrangement for a control device shown in Figure 1 consists of a housing 2, which delimits a channel 4, in which a serving as a control member 6 flap for controlling a mass flow in the channel 4 is rotatably mounted, which is mounted on a shaft 8.
  • the Weife 8 extends from a wall of the housing 2, in which a first bearing bore is arranged to an opposite wall, in which a further bearing bore 10 is arranged, wherein in the figures only the bearing bore 10 is shown, through which the shaft extends outwards to an actuating unit, not shown.
  • a bearing 12 In the bearing bore 10, a bearing 12 is arranged, which surrounds the shaft 8 and via which the shaft 8 is mounted in the bearing bore 10.
  • a ventilation hole 14 In the flow direction in front of the shaft 8, a ventilation hole 14 is formed, which extends from an inner wall 16 of the channel 4 through the housing 2 to a rear side 18 of the bearing 12 in the bearing bore 10.
  • the pending on the back 18 gas acts as a sealing gas.
  • a Druckabfali on the bearing 12 so a pressure difference between the channel 4 and the outer region is thereby prevented, so that an entry of dirt from the channel 4 is reduced to the bearing 12, whereby the life of the bearing 12 is increased.
  • a casting disk 20 arranged on the shaft 8 rests against the housing 2. This has an inner diameter which substantially corresponds to the outer diameter of the shaft and an outer diameter which is greater than the diameter of the bearing bore 10, so that an investment of the Gieitin 20 over the entire diameter of the bearing bore 10 is ensured.
  • a collar 22 is arranged on the shaft 8.
  • This flange sleeve 22 is pressed by a spring 24 against the sliding disk 20 and thus against the housing 2.
  • the spring 24 is supported against a plate 26 which is fixed at the end of the shaft 8 on this and serves as a lever for Versannon the shaft 8.
  • the spring 24 is biased accordingly with its first end against the plate 26 and with its second end against a shoulder 28 which is formed on the outer diameter of the collar sleeve 22.
  • a groove 30, 32 is formed on the inner diameter of the collar sleeve 22 and outer diameter of the shaft 8 respectively.
  • the collar sleeve 22 serves as cooperating with the groove 30 sealing center !, Since it is the groove 30 in the radial Closes direction and thus allows vortex formation in the groove 30.
  • the volume of the groove 30 is smaller than that of the groove 32, Thus, a further pressure reduction is achieved.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 2 differs from that of FIG. 1 only in that the groove 32 of the collar bushing 22 is arranged closer to the bearing 12 than the groove 30 of the shaft 8.
  • the mode of operation remains essentially identical to that described for FIG , wherein also here to enhance the sealing effect, the groove 32 can be made smaller than the groove 30 of the shaft eighth
  • a slotted metallic sealing ring 34 is provided in the groove 30 as cooperating with this sealing means, which is arranged in the groove 30.
  • the groove is viewed from the channel 4 again arranged behind an opening 36 of the vent hole 14 in the bearing bore 10.
  • the groove 30 and the slotted metallic sealing ring 34 are radially within the bearing bore 10.
  • the outer circumference of the sealing ring 34 is biased against an inner peripheral wall 38 of the bearing bore 10, Under a slotted metallic sealing ring is in the sense of this application a kind Understood piston ring having an axial separation plane, so that it is slightly variable in diameter.
  • the parting plane is preferably not purely axial, but inclined, ie at an angle to the central axis, or stepped, so that an axially continuous gap, which could serve as a flow gap with low flow resistance, is avoided.
  • the two ends of the sealing ring 34 are correspondingly at least partially axially against each other, A sealing effect in the groove 30, ie on the inner circumference of the sealing ring 34, is formed by the existing pressure difference, through which the sealing ring 34 against the groove 30 axially delimiting wall 40 is pressed , On the collar socket can be omitted accordingly in this embodiment.
  • FIG. 4 shows a further modification of the embodiment according to FIG.
  • the sealing ring 34 is in this case against a shoulder 42, which is viewed in the bearing bore 10 from the channel 4 from immediately behind the opening 36 of the vent hole 14 to the bearing bore 10 is formed.
  • the sealing ring 34 is pressed by means of the spring 24 against the shoulder 42, so that a flow of the gas in the radial direction by means of the contact surface of the sealing ring 34 is prevented. Accordingly, the gas does not reach the outer periphery of the sealing ring 34.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)

Abstract

Dichtungsanordnungen für Regelvorrichtungen mit einem Gehäuse (2), einem Gas durchströmten Kanal (4), der in dem Gehäuse (2) ausgebildet ist, einem Regelorgan (6), mittels dessen ein Gasstrom im Kanal (4) steuerbar ist, einer Welle (8), auf der das Regelorgan (6) angeordnet ist, und Lagern (12), mittels derer die Welle (8) in Lagerbohrungen (10) des Gehäuses (2) gelagert ist, sind bekannt. Zur Abdichtung wird eine Belüftungsbohrung (14) vorgesehen, die sich im Gehäuse (2) von einer Innenwand (16) des Kanals (4) auf einer Anströmseite des Regelorgans (6) zu einer nach außerhalb des Kanals (4) weisenden Rückseite (18) der im Gehäuse (2) angeordneten Lager (12) in die Lagerbohrung (10) erstreckt. Dies dient zur Vermeidung eines Leckagestroms entlang der Welle (8). Jedoch ist eine solche Anordnung in ihrer Dichtwirkung nicht ausreichend und im Aufbau aufwendig. Es wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass vom Kanal (4) aus betrachtet hinter dem Lager ( 12) an der Welle (8) eine umlaufende Nut (30) ausgebildet ist, welche radial von einem mit der Nut (30) zusammenwirkenden Dichtmittel (22; 34) umgeben ist. Dies verbessert die Dichtwirkung bei einfacher Montierbarkeit.

Description

B E S C H R E I B U N G Dichtungsanordnung für eine Regeivorrichtong einer Verbrennungskraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für eine Regelvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Gehäuse, einem Gas durchströmten Kanal, der in dem Gehäuse angeordnet ist, einem Regeiorgan, mittels dessen ein Gasstrom im Kanal steuerbar ist, einer Welle, auf der das Regelorgan angeordnet ist, Lagern, mittels derer die Weile in Lagerbohrungen des Gehäuses gelagert ist und einer Belüftungsbohrung, die sich im Gehäuse von einer Innenwand des Kanals auf einer Anströmseite des Regelorgans zu einer nach außerhalb des Kanals weisenden Rückseite der im Gehäuse angeordneten Lager in die Lagerbohrung erstreckt.
Derartige Dichtungsanordnungen werden beispielsweise bei Regelvorrtchtungen, wie Abgasrückführklappenventile zur Regelung eines rückgeführten Abgasstromes in Nutzfahrzeugen, benutzt, bei denen große Abgasmengen genau geregelt dem Motor zur Verfügung gesteilt werden müssen. Hierbei ist es erforderlich, ein Eindringen von Abgas in die Lager und darüber hinaus ein Durchströmen durch die Lagerbohrung nach außen in die Atmosphäre zu verhindern,
So wird in der DE 10 2006 054 041 B3 eine Abgasregelvorrichtung offenbart, welche ein Gehäuse aufweist, in dem ein Abgasrückführkanal ausgebildet ist, der von einer Klappe beherrscht wird. Diese Klappe wird über eine Getriebeeinheit von einem Elektromotor angetrieben und ist auf einer Weile drehbar angeordnet, die in Lagerbohrungen gelagert ist, weiche im den Kanal begrenzenden Gehäuse ausgebildet sind. Um ein Eindringen von Abgas und somit Ruß in die Lager zu verhindern und gleichzeitig einen nach außen dringenden Leckgasstrom zu verhindern, ist im Gehäuse eine Bohrung ausgeführt, die von der Vorderseite der Klappe aus dem Kanal zur Rückseite des Lagers in die Lagerbohrung führt, Somit liegt ein Sperrstrom an der Rückseite des Lagers an, der zu einem Druckausgleich zum Innern des Kanals führt, so dass der Abgasstrom nicht in das Lager gezogen wird. Nach Außen erfolgt die Abdichtung über eine Dichtscheibe, die gegen einen Absatz der Lagerbohrung anliegt. Diese Dichtscheibe wird über eine Bundbuchse und einer zwischen Bundbuchse und Dichtscheibe angeordneten Gleitbuchse mittels einer Feder gegen den Absatz der Lagerbohrung gedrückt. Die Gleitbuchse dient dabei zur Reibungsminimierung, während ein radiales Austreten eines Leckstroms über die Dichtscheibe verhindert werden soll und ein Austreten axia! entlang der Welle über die axiale Ausdehnung der Bundbuchse verwirklicht werden soll, welche somit zur Welle einen sehr engen und langen Spalt aufweist.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine solche Ausführung bezüglich der Leckagewerte nicht ausreichend ist Des Weiteren entstehen aufgrund der Notwendigkeit einer genauen Fertigung hohe Einzelteilkosten.
Hieraus ergibt sich die Aufgabe, eine Dichtungsanordnung für eine Regelvorrichtung zu schaffen, mit welcher die Leckagewerte weiter minimiert werden können oder zumindest bei gleichen Leckagewerten Kosten vorteile und Montageerleichterungen erzielt werden können.
Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst.
Dadurch, dass vom Kanal aus betrachtet hinter dem Lager an der Welle eine umlaufende Nut ausgebildet ist, welche radial von einem mit der Nut zusammenwirkenden Dichtmittel umgeben ist, wird eine Wirbeibildung in der Nut oder eine verbesserte Abdichtung über die Nut erreicht, welche als Labyrinth dient,
Vorzugsweise ist die Nut der Welle radial innerhalb einer als weiteres Dichtmittel dienenden Bundbuchse angeordnet, welche auf der Weile angeordnet ist. Hieraus ergibt sich eine Wirbelbiidung in der Nut, durch welche der Widerstand zur weiteren Durchströmung des Spaltes zwischen Weile und Bundbuchse deutlich erhöht wird.
In einer weiterführenden Ausführung ist am Innenumfang der Bundbuchse eine Nut angeordnet. So ergibt sich ein entgegengesetzter zweiter Wirbel, der wiederum den Widerstand zur Durchströmung des Spaltes erhöht und somit die Dichtwirkung verbessert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die näher zum Lager liegende Nut ein größeres Volumen auf als die weiter entfernte Nut. Hierdurch wird ein weiterer Druckabbau erreicht, so dass das treibende Druckgefälle minimiert wird.
In einer weiterführenden Ausführung ist die Nut der Bundbuchse näher zum Lager angeordnet als die Nut der Welle. So können für beide Nuten gleiche Nutenlängen und Nutentiefen verwendet werden .
Vorzugsweise ist die Bundbuchse mittels einer Feder gegen eine auf der Welle angeordnete Gleitscheibe beiastet, welche von außen gegen das Gehäuse anliegt. So kann die auftretende Reibung minimiert werden. Gleichzeitig dient die Gieitscheibe als Dichtung gegen einen radial nach außen gerichteten Leckstrom .
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist in der Nut der Welle ein als weiteres Dichtmittei dienender geschlitzter metallischer Dichtring angeordnet. Dieser Dichtring ist bekannt als Kolbenring und ist kostengünstig herstellbar und einfach montierbar. Die Dichtwirkung eines derartigen geschlitzten metallischen Dichtrings in einer Nut ist sehr hoch.
Vorzugsweise ist der geschlitzte metallische Dichtring gegen eine Innenumfangswand der Lagerbohrung vorgespannt, wodurch eine Abdichtung am radial äußeren Umfang des geschlitzten metallischen Dichtrings zusätzlich zum radial inneren Bereich, der durch das Zusammenwirken des Dichtringes mit der Nut abgedichtet ist, sichergestellt wird. in einer weiterführenden Ausführung liegt der geschlitzte metallische Dichtring unter Vorspannung axial gegen einen als Anschlag dienenden Absatz an, der in der Lagerbohrung ausgebildet ist. Hierdurch wird ein Umströmen des Außenumfangs des Dichtrings zusätzlich verhindert, da der Dichtring im radial äußeren Bereich in axialer und in radialer Richtung gegen das Gehäuse anliegt.
Vorzugsweise liegen die beiden Enden des geschlitzten metallischen Dichtrings axial gegeneinander an. Hierdurch wird eine Leckageströmung durch den Trennspalt des Dichtringes zuverlässig verhindert.
Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung für eine Regelvorrichtung zeichnet sich durch eine hohe Dichtigkeit aus, Leckageströme entlang der Weile werden zuverlässig vermieden. Dies führt zu einer längeren Lebensdauer der Lager und einer geringen Verschmutzung des außenliegenden Bereichs. Gleichzeitig ist eine derartige Anordnung kostengünstig herstellbar und montierbar.
Zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung sind in den Figuren dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Figur 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung in geschnittener Darstellung.
Figur 2 zeigt eine Seitenansicht einer (eicht abgewandelten Form der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß Figur 1 in geschnittener Darstellung.
Figur 3 zeigt eine Seitenansicht einer alternativen erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung in geschnittener Darstellung.
Figur 4 zeigt eine Seitenansicht einer leicht abgewandelten Form der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß Figur 3 in geschnittener Darstellung.
Die in Figur 1 dargestellte Dichtungsanordnung für eine Regelvorrichtung besteht aus einem Gehäuse 2, weiches einen Kanal 4 begrenzt, in welchem eine als Regelorgan 6 dienende Klappe zur Regelung eines Massenstromes im Kanal 4 drehbar angeordnet ist, die auf einer Welle 8 befestigt ist. Die Weife 8 erstreckt sich von einer Wand des Gehäuses 2, in der eine erste Lagerbohrung angeordnet ist zu einer gegenüberliegenden Wand, in der eine weitere Lagerbohrung 10 angeordnet ist, wobei in den Figuren jeweils nur die Lagerbohrung 10 dargestellt ist, durch die sich die Welle nach außen zu einer nicht dargestellten Stelleinheit erstreckt.
In der Lagerbohrung 10 ist ein Lager 12 angeordnet, welches die Welle 8 umgibt und über welches die Welle 8 in der Lagerbohrung 10 gelagert wird. In Strömungsrichtung vor der Welle 8 ist eine Belüftungsbohrung 14 ausgebildet, welche sich von einer Innenwand 16 des Kanals 4 durch das Gehäuse 2 bis auf eine Rückseite 18 des Lagers 12 in die Lagerbohrung 10 erstreckt. Das an der Rückseite 18 anstehende Gas wirkt als Sperrgas. Ein Druckabfali über das Lager 12, also eine Druckdifferenz zwischen dem Kanal 4 und dem außenliegenden Bereich, wird hierdurch verhindert, so dass ein Eintrag von Schmutz aus dem Kanal 4 ins Lager 12 reduziert wird, wodurch die Lebensdauer des Lagers 12 erhöht wird.
Um auch zu verhindern, dass das Sperrgas nach außen dringt, liegt gegen das Gehäuse 2 eine auf der Welle 8 angeordnete Gieitscheibe 20 an. Diese weist einen Innendurchmesser auf, der im Wesentlichen dem Außendurchmesser der Welle entspricht und einen Außendurchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser der Lagerbohrung 10, so dass eine Anlage der Gieitscheibe 20 über den gesamten Durchmesser der Lagerbohrung 10 sichergestellt ist.
An der zum Gehäuse 2 beziehungsweise zur Lagerbohrung 10 axial gegenüberliegenden Seite der Gleitscheibe 20 ist eine Bundbuchse 22 auf der Welle 8 angeordnet. Diese Bundbuchse 22 wird über eine Feder 24 gegen die Gleitscheibe 20 und somit gegen das Gehäuse 2 gedrückt. Hierzu stützt sich die Feder 24 gegen eine Platte 26 ab, die am Ende der Welle 8 auf dieser befestigt ist und als Hebel zur Versteilung der Welle 8 dient. Die Feder 24 liegt entsprechend vorgespannt mit ihrem ersten Ende gegen die Platte 26 an und mit ihrem zweiten Ende gegen einen Absatz 28, der am Außendurchmesser der Bundbuchse 22 ausgebildet ist.
Um zusätzlich einen Leckstrom entlang der Welle 8 zwischen der Weile 8 und der Bundbuchse 22 zu verhindern, ist am Innendurchmesser der Bundbuchse 22 sowie Außendurchmesser der Welle 8 jeweils eine Nut 30, 32 ausgebildet. In Figur 1 ist die Nut 30, welche an der Welle 8 ausgebildet ist, näher zum Lager 12 angeordnet als die Nut 32 der Bundbuchse 22. Die Bundbuchse 22 dient hier als mit der Nut 30 zusammenwirkendes Dichtmitte!, da es die Nut 30 in radialer Richtung verschließt und somit eine Wirbelbildung in der Nut 30 ermöglicht. Zusätzlich ist das Volumen der Nut 30 kleiner als das der Nut 32, So wird ein weiterer Druckabbau erreicht. Strömt ein Gas durch den Kanal 4, so besteht die Gefahr, dass dieses Gas entlang der Welle 8 zwischen dem Lager 12 und der Welle 8 nach außen gelangt, Liegt im Kanal 4 ein Überdruck an, so besteht ein treibendes Druckgefälle nach außen. Durch die Belüftungsbohrung 14 liegt hinter dem Lager 12 der gleiche Druck an wie im Kanal, so dass eine Strömung entlang des Lagers deutlich verringert wird.
Zusätzlich ist jedoch darauf zu achten, dass von der Beiüftungsbohrung 14 aus kein Gas durch das hier anliegende Druckgefälle nach außen dringt. An der Welle 8 entlang strömendes, in den Spalt zwischen der Bundbuchse 22 und der Weile 8 gelangendes Gas, gefangt zunächst in die Nut 32. Durch den dort zusätzlich vorhandenen Raum bildet sich ein Wirbel in der Nut 32, durch den ein Strömungswiderstand gebildet wird. Gleiches passiert auch in der darunterliegenden Nut 30. Dadurch, dass diese Nut 30 jedoch ein kleineres Volumen aufweist, besteht ein Druckabbau im Vergleich zur ersten Nut 32, so dass das treibende Druckgefälle verringert wird. Durch diese Maßnahmen können die Leckagewerte deutlich verringert werden.
Das Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 2 unterscheidet sich von dem der Figur 1 lediglich dadurch, dass die Nut 32 der Bundbuchse 22 näher zum Lager 12 angeordnet ist als die Nut 30 der Welle 8. Die Funktionsweise bleibt jedoch im Wesentlichen identisch zu der zu Figur 1 beschriebenen, wobei auch hier zur Verstärkung der Dichtwirkung die Nut 32 kleiner ausgeführt werden kann als die Nut 30 der Welle 8.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführung gemäß Figur 3 ist in der Nut 30 als mit dieser zusammenwirkendes Dichtmittel ein geschlitzter metallischer Dichtring 34 vorgesehen, der in der Nut 30 angeordnet ist. Die Nut ist vom Kanal 4 aus betrachtet wiederum hinter einer Öffnung 36 der Belüftungsbohrung 14 in die Lagerbohrung 10 angeordnet. Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Ausführungen gemäß der Figuren 1 und 2 befindet sich die Nut 30 und auch der geschlitzte metallische Dichtring 34 jedoch radial innerhalb der Lagerbohrung 10. Der Außenumfang des Dichtrings 34 liegt vorgespannt gegen eine Innenumfangswand 38 der Lagerbohrung 10 an, Unter einem geschlitzten metallischen Dichtring wird im Sinne dieser Anmeldung eine Art Kolbenring verstanden, der eine axiale Trennebene aufweist, so dass er geringfügig im Durchmesser veränderbar ist. Die Trennebene ist vorzugsweise nicht rein axial, sondern schräg verlaufend, also in einem Winkel zur Mittelachse, oder stufenförmig verlaufend, so dass ein axial durchgehender Spalt, der als Strömungsspalt mit geringem Strömungswiderstand dienen könnte, vermieden wird. Die beiden Enden des Dichtringes 34 liegen entsprechend zumindest teilweise axial gegeneinander an, Ein Dichteffekt in der Nut 30, also am Innenumfang des Dichtrings 34, entsteht durch die vorhandene Druckdifferenz, durch die der Dichtring 34 gegen die die Nut 30 axial begrenzende Wand 40 gedrückt wird. Auf die Bundbuchse kann bei dieser Ausführung entsprechend verzichtet werden.
In Figur 4 ist eine weitere Modifizierung der Ausführung gemäß der Figur 3 dargestellt. Der Dichtring 34 liegt hierbei gegen einen Absatz 42 an, der in der Lagerbohrung 10 vom Kanal 4 aus betrachtet unmittelbar hinter der Öffnung 36 der Belüftungsbohrung 14 zur Lagerbohrung 10 ausgebildet ist. Um eine verbesserte Dichtwirkung zu erhalten, wird der Dichtring 34 mittels der Feder 24 gegen den Absatz 42 gedrückt, so dass ein Strömen des Gases in radialer Richtung mittels der Anlagefläche des Dichtringes 34 verhindert wird. Entsprechend gelangt das Gas nicht zum Außenumfang des Dichtringes 34.
Es werden somit Dichtanordnungen für Regelvorrichtungen geschaffen, weiche eine gute Dichtwirkung sowohl entlang der Welle als auch über den Umfang der Dichtelemente erzielen. So können deutlich verbesserte Leckagewerte erreicht werden. Dabei bleiben die Regelvorrichtungen kostengünstig herstellbar und leicht montierbar,
Es sollte deutlich sein, dass der Schutzbereich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispieie beschränkt ist, sondern verschiedene konstruktive Änderungen je nach Anwendung insbesondere bezüglich des Aufbaus der Regelvorrichtung denkbar sind.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Dichtungsanordnung für eine Regelvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine mit
einem Gehäuse,
einem Gas durchströmten Kanal, der in dem Gehäuse ausgebildet ist, einem Regelorgan, mittels dessen ein Gasstrom im Kanal steuerbar ist,
einer Welle, auf der das Regeforgan angeordnet ist,
Lagern, mittels derer die Welle in Lagerbohrungen des Gehäuses gelagert ist und
einer Belüftungsbohrung, die sich im Gehäuse von einer Innenwand des Kanals auf einer Anströmseite des Regelorgans zu einer nach außerhalb des Kanals weisenden Rückseite der im Gehäuse angeordneten Lager in die Lagerbohrung erstreckt,
dadurch gekennzeichnet, dass
vom Kanal (4) aus betrachtet hinter dem Lager (12) an der Welle (8) eine umlaufende Nut (30) ausgebildet ist, weiche radial von einem mit der Nut (30) zusammenwirkenden Dichtmittei (22; 34) umgeben ist. 2. Dichtungsanordnung für eine Regelvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nut (30) der Welle (8) radial innerhalb einer als weiteres Dichtmittel dienenden Bundbuchse (22) angeordnet ist, welche auf der Welle (8) angeordnet ist.
Dichtungsanordnung für eine Regelvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
am Innenumfang der Bundbuchse (22) eine Nut (32) angeordnet ist.
Dichtungsanordnung für eine Regelvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die näher zum Lager (12) liegende Nut (30; 32) ein größeres Volumen aufweist als die weiter entfernte Nut (32; 30).
Dichtungsanordnung für eine Regelvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nut (32) der Bundbuchse (22) näher zum Lager (12) angeordnet ist als die Nut (30) der Welie (8).
Dichtungsanordnung für eine Regelvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bundbuchse (22) mittels einer Feder (24) gegen eine auf der Weile (8) angeordnete Gleitscheibe (20) belastet ist, weiche von außen gegen das Gehäuse (2) anliegt.
Dichtungsanordnung für eine Regelvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Nut (30) der Welle (8) ein als weiteres Dichtmittei dienender geschlitzter metallischer Dichtring (34) angeordnet ist.
8. Dichtungsanordnung für eine Regelvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der geschlitzte metallische Dichtring (34) gegen eine Innenumfangswand (38) der Lagerbohrung (10) vorgespannt ist.
9. Dichtungsanordnung für eine Regelvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der geschützte metallische Dichtring (34) unter Vorspannung axial gegen einen Absatz (42) anliegt, der in der Lagerbohrung (10) ausgebildet ist.
10. Dichtungsanordnung für eine Regelvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Enden des geschützten metallischen Dichtrings (34) axial gegeneinander anliegen.
EP10800918A 2010-01-27 2010-12-17 Dichtungsanordnung für eine regelvorrichtung einer verbrennungskraftmaschine Withdrawn EP2529097A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010006023A DE102010006023B4 (de) 2010-01-27 2010-01-27 Dichtungsanordnung für eine Regelvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine
PCT/EP2010/070056 WO2011091909A1 (de) 2010-01-27 2010-12-17 Dichtungsanordnung für eine regelvorrichtung einer verbrennungskraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2529097A1 true EP2529097A1 (de) 2012-12-05

Family

ID=43606456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP10800918A Withdrawn EP2529097A1 (de) 2010-01-27 2010-12-17 Dichtungsanordnung für eine regelvorrichtung einer verbrennungskraftmaschine

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9267444B2 (de)
EP (1) EP2529097A1 (de)
CN (1) CN102822476B (de)
DE (1) DE102010006023B4 (de)
WO (1) WO2011091909A1 (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110272257A1 (en) * 2008-12-19 2011-11-10 Dmitry Borisovich Nikishichev Rotation unit
US9062797B2 (en) 2010-09-20 2015-06-23 Norgren Gmbh High temperature butterfly valve
EP2631454A1 (de) * 2012-02-27 2013-08-28 Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG Drosselventil für Verbrennungsmotoren
DE102012111810B4 (de) 2012-12-05 2015-02-05 Pierburg Gmbh Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102012111948B4 (de) * 2012-12-07 2015-05-28 Pierburg Gmbh Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102013206550B4 (de) * 2013-04-12 2022-09-08 Rolls-Royce Solutions GmbH Ventilanordnung
DE102014104579B4 (de) * 2014-04-01 2017-05-11 Pierburg Gmbh Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102014104578B4 (de) 2014-04-01 2020-02-06 Pierburg Gmbh Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
GB201406882D0 (en) * 2014-04-16 2014-05-28 Gt Prec Products Ltd Butterfly valve spindle seal
DE102014117675B4 (de) 2014-12-02 2017-10-26 Pierburg Gmbh Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
US20180347706A1 (en) * 2016-02-15 2018-12-06 Futaba Industrial Co., Ltd. Shaft Sealing Device
KR101836254B1 (ko) * 2016-03-16 2018-03-08 현대자동차 주식회사 차량용 배기가스 재순환 밸브장치
KR20190043004A (ko) * 2017-10-17 2019-04-25 현대자동차주식회사 Egr밸브
JP2019085902A (ja) * 2017-11-02 2019-06-06 株式会社ニッキ 電動式空気量調整装置
IT201800003099A1 (it) * 2018-02-27 2019-08-27 Magneti Marelli Spa Corpo farfallato o attuatore, in particolare per alimentazione di gas ad alta pressione, munito di sfiato

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS556062A (en) * 1978-06-29 1980-01-17 Aisin Seiki Co Ltd Butterfly valve

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2657005A (en) * 1951-03-07 1953-10-27 Gen Electric Valve with stem sealing arrangement
US3988000A (en) * 1975-04-07 1976-10-26 Dresser Industries, Inc. Seals for a gas service butterfly valve
AT368614B (de) * 1981-01-14 1982-10-25 Voest Alpine Ag Absperrklappe
US5445248A (en) * 1994-03-07 1995-08-29 Jenara Enterprises Ltd. Exhaust brake
US5531205A (en) * 1995-03-31 1996-07-02 Siemens Electric Limited Rotary diesel electric EGR valve
US6595488B2 (en) * 2001-01-19 2003-07-22 Zwick Gmbh Butterfly valve
DE10144293A1 (de) * 2001-08-31 2003-04-03 Siemens Ag Ventilkomponentensatz für interne Bypass-Strömung
DE10310744A1 (de) 2003-03-10 2004-11-11 Siemens Ag Teileinheit eines Drosselklappenstutzens
JP4267561B2 (ja) * 2003-11-25 2009-05-27 愛三工業株式会社 スロットルボデー
JP4223530B2 (ja) * 2004-05-31 2009-02-12 愛三工業株式会社 スロットルボデー及びスロットルボデーの製造方法
DE102006054041B3 (de) * 2006-11-16 2008-05-08 Pierburg Gmbh Regelvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
RU2467237C2 (ru) * 2008-05-23 2012-11-20 Актиеболагет Сомас Вентилер Уплотнительное устройство

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS556062A (en) * 1978-06-29 1980-01-17 Aisin Seiki Co Ltd Butterfly valve

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2011091909A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20130001882A1 (en) 2013-01-03
WO2011091909A1 (de) 2011-08-04
DE102010006023A1 (de) 2011-07-28
DE102010006023B4 (de) 2012-04-26
CN102822476A (zh) 2012-12-12
CN102822476B (zh) 2015-06-10
US9267444B2 (en) 2016-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011091909A1 (de) Dichtungsanordnung für eine regelvorrichtung einer verbrennungskraftmaschine
EP3194746B1 (de) Schubumluftventil für einen verdichter eines verbrennungsmotors
DE112014002468T5 (de) Leichtgängiges Dichtungsverfahren für ein Temperaturregelventil
DE102006053716A1 (de) Wälzlagereinheit und Gasregelklappenanordnung mit Wälzlagereinheit
EP2961972A1 (de) Klappenvorrichtung für eine verbrennungskraftmaschine
EP3034832A1 (de) Ladeeinrichtung
DE102014221180A1 (de) Ventileinrichtung
EP2929165B1 (de) Klappenvorrichtung für eine verbrennungskraftmaschine
DE112013001944T5 (de) Regelklappenanordnung eines Abgasturboladers
EP3227540B1 (de) Klappenvorrichtung für eine verbrennungskraftmaschine
DE102017119958A1 (de) Ventilbaugruppe und diese umfassendes ventilsystem
DE102010034766A1 (de) Lageranordnung für die Verdichterseite eines Turboladers einer Verbrennungskraftmaschine
DE102004043644A1 (de) Fluidventilanordnung
DE102013001978A1 (de) Ventileinheit für ein Wastegatesystem und Abgasturbolader
DE102017200886B4 (de) Lagerdichtungsanordnung für elektronisches Drosselklappensteuerventil
DE102015117750A1 (de) Regelvorrichtung für einen Abgasturbolader
EP3227541B1 (de) Klappenvorrichtung für eine verbrennungskraftmaschine
WO2016020126A1 (de) Dämpfventil
EP3126651B1 (de) Klappenvorrichtung für eine verbrennungskraftmaschine
EP3361069B1 (de) Pleuel einer brennkraftmaschine mit variabler verdichtung mit einem rückschlagventil
EP3683434B1 (de) Abgasrückführventil für eine verbrennungskraftmaschine
DE102012110763B4 (de) Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine oder ein Elektrofahrzeug
DE102015216867A1 (de) Kühlmittelregler mit robuster Lagerung und Wärmekraftmaschine
DE102016102560B4 (de) Abgasklappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
EP2937604B1 (de) Koaxialventil

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20120704

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20130830

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20161130

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20170411