EP3014090A1 - Klappenvorrichtung für eine verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Klappenvorrichtung für eine verbrennungskraftmaschine

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EP3014090A1
EP3014090A1 EP14715631.9A EP14715631A EP3014090A1 EP 3014090 A1 EP3014090 A1 EP 3014090A1 EP 14715631 A EP14715631 A EP 14715631A EP 3014090 A1 EP3014090 A1 EP 3014090A1
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EP
European Patent Office
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flap
internal combustion
combustion engine
engine according
flaps
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14715631.9A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Alpay CAPAN
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Pierburg GmbH filed Critical Pierburg GmbH
Publication of EP3014090A1 publication Critical patent/EP3014090A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
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    • F02M26/70—Flap valves; Rotary valves; Sliding valves; Resilient valves
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K1/226—Shaping or arrangements of the sealing
    • F16K1/2268—Sealing means for the axis of rotation

Definitions

  • the flap device should be inexpensive to manufacture and easy to install.
  • the thrust washer against a radial peripheral edge of the flow channel dominating, centrally mounted flap.
  • These flaps produce uniform thermal expansion due to their symmetry.
  • the contact surfaces for the thrust washers are perpendicular to the control shaft, so that the flat contact of the thrust washers is maintained in all operating conditions.
  • the spring element rests with its axial end facing away from the thrust washer against the bearing bush, whereby the space requirement is minimized. Additional contact surfaces for supporting the spring force are not required. Furthermore, it is advantageous if the thrust washer protrudes axially into the flow channel, as a thermal expansion of the flap is compensated in the axial direction by the movable thrust washer without jamming of the flap in the channel is to be feared or sufficient tightness of the flap in the Channel occlusive state must be waived.
  • the spring element consists of several superimposed corrugated springs or disc springs. These can simply be plugged onto the control shaft and generate a constant contact force over the circumference.
  • a shoulder on the inner wall of the flow channel is formed in the flow housing on the two sides of the actuating shaft against which one half of the divided by the actuating shaft flap in the closed state axially abuts, wherein the flap arranged radially spaced from the inner wall is.
  • a second bore is formed in the flow housing, in which a second bearing bush, in which an opposite second end of the steep shaft is mounted, is attached. Accordingly, the flap is mounted on both sides, which reduces the force acting on the first bearing and the adjustment forces necessary for adjustment.
  • the flow housing has a second flow channel, in which a second flap is arranged, which is fastened on the first control shaft, so that two flaps can be actuated via an actuator.
  • a second flap is arranged, which is fastened on the first control shaft, so that two flaps can be actuated via an actuator.
  • a third bore is arranged between the flaps in the flow housing, in which a third bearing bush is fixed, in which the control shaft is mounted. This again improves the bearing of the control shaft and reduces the necessary restoring forces. A bending of the control shaft is reliably prevented.
  • the axial ends of the third bearing bush or on both sides against the bearing bush fitting shims project into the two flow channels and bear against the flaps.
  • a solid contact surface is created in the channel at the opposite side to the spring element, which increases the tightness when heat expansions occur.
  • a symmetrical position of the two flaps is ensured to each other, by which a jamming is prevented.
  • the three bushings are press-fitted into the holes, so that fixed to the spring elements Investment surfaces are available without having to use additional components.
  • a circular support surface is formed on the radial 5 peripheral edge of the flaps opposite the thrust washers and shims, abut against the thrust washers and shims and from the radial peripheral edge an annular projection extends axially the thrust washers and shims over an axial portion This results in an additional reduction of the leakage along the control shaft in the direction of the holes.
  • a flap device for an internal combustion engine which is sufficiently leak-tight to the outside and internally has only small leaks. This tightness is maintained even with changing thermal loads, since both component and assembly tolerances and thermal expansion are compensated by the axially flexible spring elements and thrust washers without the sealing effect is impaired. There is also a permanent centering of the flaps in the channels. Due to the small number of components and the simple structure manufacturing and assembly costs are reduced.
  • the figure shows a side view of a flap device according to the invention in a sectional view.
  • the flap device consists of a flow housing 10 in which a first and a second flow channel 12, 14 through which exhaust gas flows, for example, are formed.
  • the flow channels 12, 14 are divided into two halves in cross-section by a control shaft 16, wherein on the control shaft 16 both in the first flow channel 12 and in the second flow channel 14 each have a 5 flap 18, 20 is fastened by means of screws 22 which by turning the Adjusting shaft 16 are rotated in the flow channels 12, 14 and thus regulate the free flow cross-sections in the flow channels 12, 14.
  • the control shaft 16 is mounted in the flow housing 10 via three bushings 24, 26, 28, of which the first bearing bush 24 is pressed in a first bore 30, through which the actuating shaft 16 protrudes from the flow housing 10 to the outside and the second bearing bush 26 on opposite end of the adjusting shaft 16 in a second bore 32 beyond the two flaps 18, 20 is pressed.
  • the second bore 32 is also open to the outside, but this opening is closed by a plug 34.
  • the third bearing bush 28 is pressed between the two flow channels 12, 14 in a third bore 36 which is arranged on an axis with the first and the second bore 30, 32.
  • the spring elements 40, 42 are formed in the present embodiment as Wellfederbyte, each of three superimposed Corrugated springs 48, which surround the control shaft 16 radially.
  • the spring elements 40, 42 are arranged biased in their installation positions, wherein a first axial end of the first spring element 40 bears against the first bearing bush 24 and the opposite axial end abuts against the first axially movable thrust washer 44 and a first axial end of the second spring element 42 against the second bearing bush 26 abuts and abuts the opposite axial end against the second axially movable thrust washer 46.
  • the bias of the spring elements 40, 42 is maintained by the fact that the thrust washers 44, 46 respectively abut with their facing away from the spring elements 40, 42 axial ends against a radial peripheral edge 54 of the flaps 18, 20, in the region of the contact surfaces of the thrust washers 44th , 46 is flattened, so that a flat edition arises. Accordingly, the thrust washers 44, 46 protrude with their abutting against the flaps 18, 20 sides in the flow channels 12, 14. A flow of exhaust along the control shaft 16 is by this steadily biased support of the axially movable thrust washers 44, 46 against the flaps 18, 20 significantly reduced.
  • shims 50, 52 are arranged in the third bore 36, which in each case lie flat against the flaps 18, 20 and project into the flow channels 12, 14 from the side opposite the thrust washers 44, 46. These shims 50, 52 are also axially movable and are pressed by the spring elements 40, 42 via the thrust washers 44, 46 and the flaps 18, 20 from both sides against the third bearing bush 28.
  • This effect is additionally improved if the flaps 18, 20 have a circular bearing surface on their peripheral edges 54 facing the thrust washers 44, 46 or the shims 50, 52, so that the thrust washers 44, 46 and shims 50, 52 over the entire surface against the flaps 18, 20 abut.
  • This sealing effect can be further improved in that the circular bearing surfaces of the flaps 18,20 have a diameter which is slightly larger than the diameter of the thrust washers 44, 46 and the shims 50, 52 and that from the peripheral edge of the circular bearing surfaces an annular projection extends axially, which surrounds the thrust washers 44, 46 and the shims 50, 52 partially radially.
  • 10 not shown paragraphs are formed on the inner walls of the flow housing, which serve as a valve seat.
  • a centering of the flaps 18, 20 in the flow channels 12, 14 closing position does not lead to a separation of the sealing parts due to this axial backlash compensation by the prestressed spring elements 40, 42 and the sealing thrust washers 44, 46th gaps between the flap 18, 20th and the bore 30, 32 sealing thrust washer 44, 46 are prevented by the spring elements 40, 42.
  • An optional radial expansion of the flaps 18, 20 is also possible, without jamming is to be feared, since a distance from the channel wall is present, whereby a radial concern of the flap 18, 20 on the inner wall of the flow channel 12, 14 is prevented.
  • the simultaneous centering due to the spring elements 40, 42 ensures a steadily existing tightness even at high thermal loads.

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Abstract

Es sind Klappenvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen mit einem Strömungsgehäuse (10), in dem ein erster Strömungskanal (12) ausgebildet ist, einer Stellwelle (16), einer ersten Klappe (18), die auf der Stellwelle (16) im ersten Strömungskanal (12) angeordnet ist, einer ersten Bohrung (30) im Strömungsgehäuse (10), durch welche ein erstes Ende der Stellwelle (16) nach außen ragt, einer ersten Lagerbuchse (24), in der die Stellwelle (16) gelagert ist und welche in der ersten Bohrung (30) angeordnet ist und Dichtmitteln (38), welche die Stellwelle (16) radial umgeben und zumindest ein erstes Federelement (40) aufweisen, bekannt. Um eine ausreichende Dichtigkeit auch bei auftretenden Wärmedehnungen sicher zu stellen, wird vorgeschlagen, dass das Federelement (40) vorgespannt gegen eine die Stellwelle (16) radial umgebende, zumindest axial bewegliche Anlaufscheibe (44), anliegt, deren axial entgegengesetzte Seite gegen die Klappe (18) anliegt.

Description

eine möglichst hohe Dichtigkeit in beide Richtungen entlang der Stellwelle erzielt werden, um Emissionen in die Atmosphäre zu vermeiden.
Es sind verschiedene Klappenvorrichtungen bekannt geworden, mit denen versucht wird, diese Ziele zu erfüllen. So wird in der DE 20 2008 005 992 Ul ein zweiseitig gelagertes einzelnes Klappenventil zur Verwendung im Heißgasbereich von Abgasanlagen offenbart, bei dem eine auf einem schrägen Absatz der Welle angeordnete Dichtung über Federkraft gegen eine gegenüberliegende Dichtfläche des Gehäuses gedrückt wird. Die Abdichtstelle dient dabei gleichzeitig zur Axialsicherung der Klappenwelle. Beim Schließen der Klappe kann hierdurch jedoch aufgrund der Zentrierung der Klappen im Kanal sowie durch auftretende Wärmedehnungen ein Verklemmen der Klappe im Kanal folgen. Des Weiteren ist aus der US 5,630,571 eine Abgasklappe bekannt, bei der hinter einer Lagerbuchse eine Stahlscheibe auf der Welle befestigt ist, die an ihrem vom Strömungskanal abgewandten Ende konkav geformt ist und gegen eine korrespondierend konvex geformte Keramikscheibe anliegt. Diese liegt mit ihrem flachen entgegengesetzten axialen Ende gegen eine Buchse an, welche über einen Presssitz an der Bohrung befestigt ist, wobei die Buchse über das Ende des Strömungsgehäuses ragt. Auf dem Ende der Welle ist eine als Hebel dienende Scheibe zur Betätigung der Klappe befestigt. Zwischen dieser Scheibe und der Buchse ist eine Wellfeder angeordnet, über die einerseits die Stahlscheibe zur Abdichtung gegen die Keramikscheibe gedrückt wird und andererseits ein Absatz der Welle gegen die erste Lagerbuchse gedrückt wird.
Bei auftretenden Wärmedehnungen oder nicht ausreichend genau hergestellten Toleranzen hat dies zur Folge, dass entweder die Dichtflächen der Keramikscheibe nicht mehr ausreichend fest gegen die Stahlscheibe anliegen oder die Position der Klappe im Kanal nicht mehr ausreichend festgelegt ist, was zu einem Verklemmen der Klappe im
thermischen Belastung und von daraus folgenden Wärmedehnungen eine sichere Abdichtung entlang der Klappenwelle gewährleistet wird und eine Leichtgängigkeit des Klappenkörpers sichergestellt wird. Der Verschleiß soll im Vergleich zu bekannten Ausführungsformen verringert werden und eine lange Lebensdauer sichergestellt werden. Des Weiteren soll die Klappenvorrichtung kostengünstig herstellbar und einfach montierbar sein.
Diese Aufgabe durch eine Klappenvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.
Dadurch, dass das Federelement vorgespannt gegen eine die Stellwelle radial umgebende, zumindest axial bewegliche Anlaufscheibe, anliegt, deren axial entgegengesetzte Seite gegen die Klappe anliegt, wird eine auftretende Leckage entlang der Stellwelle deutlich reduziert, da auch bei auftretenden Wärmedehnungen oder Toleranzen ein Spielausgleich durch das Federelement stattfindet, so dass die Anpressung der Anlaufscheibe gegen den Klappenkörper erhalten bleibt.
Vorzugsweise liegt die Anlaufscheibe gegen einen radialen Umfangsrand einer den Strömungskanal beherrschenden, zentrisch gelagerten Klappe an. Bei diesen Klappen entstehen gleichmäßige Wärmedehnungen aufgrund der Symmetrie. Die Anlageflächen für die Anlaufscheiben sind senkrecht zur Stellwelle, so dass die flächige Anlage der Anlaufscheiben in allen Betriebszuständen erhalten bleibt.
In einer vorteilhaften Ausführung liegt das Federelement mit seinem zur Anlaufscheibe abgewandten axialen Ende gegen die Lagerbuchse an, wodurch der Bauraumbedarf minimiert wird. Zusätzliche Anlageflächen zum Abstützen der Federkraft sind nicht erforderlich. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Anlaufscheibe axial in den Strömungskanal ragt, da eine Wärmedehnung der Klappe in axialer Richtung durch die bewegliche Anlaufscheibe ausgeglichen wird, ohne dass ein Klemmen der Klappe im Kanal zu befürchten ist oder auf eine ausreichende Dichtigkeit der Klappe im den Kanal verschließenden Zustand verzichtet werden muss.
Vorzugsweise besteht das Federelement aus mehreren aufeinander liegenden Wellfedern oder Tellerfedern. Diese können einfach auf die Stellwelle aufgesteckt werden und erzeugen eine über den Umfang konstante Anpresskraft.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn im Strömungsgehäuse an den beiden Seiten der Stellwelle je ein Absatz an der Innenwand des Strömungskanals ausgebildet ist, gegen den jeweils eine Hälfte der durch die Stellwelle geteilten Klappe im geschlossenen Zustand axial anliegt, wobei die Klappe radial zur Innenwand beabstandet angeordnet ist. Die Auflage der beiden Klappenhälften a uf den als Ventilsitz dienenden Absätzen bleibt auch bei auftretenden thermischen Dehnungen der Klappe erhalten. Gleichzeitig kann die Klappe bei thermischer Belastung in axialer Richtung auf dem Ventilsitz gleiten, ohne dass deren Dichtigkeit verringert würde oder ein Verklemmen im Kanal zu befürchten wäre.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im Strömungsgehäuse eine zweite Bohrung ausgebildet, in der eine zweite Lagerbuchse, in der ein gegenüberliegendes zweites Ende der Steilwelle gelagert ist, befestigt ist. Entsprechend wird die Klappe beidseitig gelagert, was die auf das erste Lager wirkende Kraft sowie die zur Verstellung notwendigen Stellkräfte reduziert.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn in der zweiten Bohrung ein zweites Federelement vorgespannt gegen eine zweite die Stellwelle radial umgebende, zumindest axial bewegliche Anlaufscheibe, anliegt, deren axial entgegengesetzte Seite gegen die Klappe anliegt, so dass die Klappe beidseitig durch die Federelemente über die Anlaufscheiben in eine zentrale Position belastet wird. So wird eine Zentrierung der Klappe im Kanal sichergestellt.
In einer bevorzugten Ausführung weist das Strömungsgehäuse einen zweiten Strömungskanal auf, in dem eine zweite Klappe angeordnet ist, die auf der ersten Stellwelle befestigt ist, so dass zwei Klappen über einen Aktor betätigt werden können. Auf diese Weise können beispielsweise zwei getrennte Abgasfluten geregelt werden, wodurch eine Erhöhung der zurückgeführten Abgasmenge ermöglicht wird.
In einer hierzu weiterführenden Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen den Klappen im Strömungsgehäuse eine dritte Bohrung angeordnet, in der eine dritte Lagerbuchse befestigt ist, in der die Stellwelle gelagert ist. Dies verbessert erneut die Lagerung der Stellwelle und verringert die notwendigen Stellkräfte. Ein Biegen der Stellwelle wird zuverlässig verhindert.
In dieser bevorzugten Ausführungsform ragen die axialen Enden der dritten Lagerbuchse oder beidseitig gegen die Lagerbuchse anliegende Passscheiben in die beiden Strömungskanäle und liegen gegen die Klappen an. So wird an der jeweils zum Federelement gegenüberliegenden Seite eine feste Anlagefläche im Kanal geschaffen, was die Dichtigkeit bei auftretenden Wärmedehnungen erhöht. Des Weiteren wird eine symmetrische Lage der beiden Klappen zueinander sichergestellt, durch die ein Verklemmen verhindert wird. Um sicher zu stellen, dass die Abdichtung durch die Anlaufscheiben und die Federelemente funktioniert, sind die drei Lagerbuchsen mittels Presssitz in den Bohrungen befestigt, so dass für die Federelemente feste Anlageflächen vorhanden sind, ohne zusätzliche Bauteile verwenden zu müssen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist am radialen 5 Umfangsrand der Klappen gegenüberliegend zu den Anlaufscheiben und Passscheiben eine kreisförmige Auflagefläche ausgebildet, gegen die die Anlaufscheiben und Passscheiben anliegen und von deren radialen Umfangsrand sich ein ringförmiger Vorsprung axial erstreckt der die Anlaufscheiben und Passscheiben über einen axialen Abschnitt umgibt, o Dies führt zu einer zusätzlichen Verringerung der Leckage entlang der Stellwelle in Richtung der Bohrungen.
Es wird somit eine Klappen Vorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine geschaffen, welche nach außen ausreichend 5 dicht ist und intern lediglich geringe Leckagen aufweist. Diese Dichtigkeit bleibt auch bei sich ändernden thermischen Belastungen erhalten, da sowohl Bauteil- und Montagetoleranzen als auch Wärmedehnungen durch die axial flexiblen Federelemente und Anlaufscheiben ausgeglichen werden, ohne dass die Dichtwirkung beeinträchtigt wird. Auch findet eine ständige Zentrierung der Klappen in den Kanälen statt. Aufgrund der geringen Bauteileanzahl und des einfachen Aufbaus werden Herstell- und Montagekosten verringert.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Klappenvorrichtung ist in der Figur dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Die Figur zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Klappenvorrichtung in geschnittener Darstellung.
Die erfindungsgemäße Klappenvorrichtung besteht aus einem Strömungsgehäuse 10, in dem ein erster und ein zweiter beispielsweise von Abgas durchströmter Strömungskanal 12, 14 ausgebildet sind. Die Strömungskanäle 12, 14 werden im Querschnitt durch eine Stellwelle 16 in zwei Hälften geteilt, wobei auf der Stellwelle 16 sowohl im ersten Strömungskanal 12 als auch im zweiten Strömungskanal 14 jeweils eine 5 Klappe 18, 20 mittels Schrauben 22 befestigt ist, welche durch Drehen der Stellwelle 16 in den Strömungskanälen 12, 14 gedreht werden und so die freien Durchströmungsquerschnitte in den Strömungskanälen 12, 14 regeln. o Die Stellwelle 16 ist im Strömungsgehäuse 10 über drei Lagerbuchsen 24, 26, 28 gelagert, von denen die erste Lagerbuchse 24 in einer ersten Bohrung 30 eingepresst ist, durch welche die Stellwelle 16 aus dem Strömungsgehäuse 10 nach außen ragt und die zweite Lagerbuchse 26 am entgegengesetzten Ende der Stellwelle 16 in einer zweiten Bohrung 32 jenseits der beiden Klappen 18, 20 eingepresst ist. Die zweite Bohrung 32 ist ebenfalls nach außen hin offen, jedoch wird diese Öffnung durch einen Stopfen 34 verschlossen. Die dritte Lagerbuchse 28 ist zwischen den beiden Strömungskanälen 12, 14 in einer dritten Bohrung 36 eingepresst, die auf einer Achse mit der ersten und der zweiten Bohrung 30, 32 angeordnet ist.
Um zu verhindern, dass Abgas insbesondere bei auftretenden Wärmedehnungen aufgrund der Abgastemperatur aus den Strömungskanälen 12, 14 entlang der Stellwelle 16 nach außen dringt, werden zwischen der ersten Klappe 18 und der ersten Lagerbuchse 24 sowie zwischen der zweiten Klappe 20 und der zweiten Lagerbuchse 26 Dichtmittel 38 angeordnet, die jeweils aus einem Federelement 40, 42 sowie einer axial beweglichen, die Stellwelle 16 radial umgebenden Anlaufscheibe 44, 46 bestehen.
Die Federelemente 40, 42 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Wellfederpaket ausgebildet, wovon jedes aus drei aufeinander liegenden Wellfedern 48 besteht, die die Stellwelle 16 radial umgeben. Die Federelemente 40, 42 sind in ihren Einbaupositionen vorgespannt angeordnet, wobei ein erstes axiales Ende des ersten Federelementes 40 gegen die erste Lagerbuchse 24 anliegt und das entgegengesetzte axiale Ende gegen die erste axial bewegliche Anlaufscheibe 44 anliegt und ein erstes axiales Ende des zweiten Federelementes 42 gegen die zweite Lagerbuchse 26 anliegt und das entgegengesetzte axiale Ende gegen die zweite axial bewegliche Anlaufscheibe 46 anliegt. Die Vorspannung der Federelemente 40, 42 wird dadurch aufrecht erhalten, dass die Anlaufscheiben 44, 46 jeweils mit ihren von den Federelementen 40, 42 abgewandten axialen Enden gegen einen radialen Umfangsrand 54 der Klappen 18, 20 anliegen, der im Bereich der Anlageflächen der Anlaufscheiben 44, 46 abgeflacht ist, so dass eine flächige Auflage entsteht. Entsprechend ragen die Anlaufscheiben 44, 46 mit ihren gegen die Klappen 18, 20 anliegenden Seiten in die Strömungskanäle 12, 14. Eine Strömung von Abgas entlang der Stellwelle 16 wird durch diese stetig vorgespannte Auflage der axial beweglichen Anlaufscheiben 44, 46 gegen die Klappen 18, 20 deutlich reduziert.
Beidseitig der mittleren dritten Lagerbuchse 28 sind in der dritten Bohrung 36 Passscheiben 50, 52 angeordnet, die jeweils von der zu den Anlaufscheiben 44, 46 entgegengesetzten Seite gegen die Klappen 18, 20 flächig anliegen und in die Strömungskanäle 12, 14 ragen. Diese Passscheiben 50, 52 sind ebenfalls axial beweglich und werden durch die Federelemente 40, 42 über die Anlaufscheiben 44, 46 und die Klappen 18, 20 von beiden Seiten gegen die dritte Lagerbuchse 28 gedrückt.
Diese Wirkung wird noch zusätzlich verbessert, wenn die Klappen 18, 20 an ihren zu den Anlaufscheiben 44, 46 oder den Passscheiben 50, 52 gerichteten Umfangsrändern 54 eine kreisförmige Auflagefläche aufweisen, so dass die Anlaufscheiben 44, 46 und Passscheiben 50, 52 vollflächig gegen die Klappen 18, 20 anliegen. Diese Dichtwirkung kann zusätzlich dadurch verbessert werden, dass die kreisförmigen Auflageflächen der Klappen 18,20 einen Durchmesser aufweisen, der geringfügig größer ist als der Durchmesser der Anlaufscheiben 44, 46 und der Passscheiben 50, 52 und dass sich vom Umfangsrand der kreisförmigen Auflageflächen ein ringförmiger Vorsprung axial erstreckt, der die Anlaufscheiben 44, 46 und die Passscheiben 50, 52 teilweise radial umgibt. Des Weiteren sind an den Innenwänden des Strömungsgehäuses 10 nicht dargestellte Absätze ausgebildet, die als Ventilsitz dienen. Diese Absätze sind jeweils halbkreisförmig und axial gegenüberliegend zueinander an den beiden zur Stellewelle 16 gegenüberliegenden Seiten ausgebildet und bieten eine glatte Anlagefläche für die im geschlossenen Zustand aufliegenden Klappen 18, 20. Die Klappen sind bei normaler Umgebungstemperatur beabstandet zu den Innenwänden der Strömungskanäle 12, 14 angeordnet.
Treten im Betrieb oder bei der Montage nicht berücksichtigte Bauteil- und Montagetoleranzen auf oder entstehen beispielsweise durch sich ändernde thermische Belastungen Wärmedehnungen oder Verschleiß durch Nutzung, bleibt eine ausreichende Abdichtung sowohl entlang der Stellwelle 16 als auch bezüglich der dichten Anlage der Klappen 18, 20 sichergestellt, da durch die Flexibilität der Federelemente 40, 42 und die axiale Beweglichkeit der Anlaufscheiben 44, 46 axiale Verzüge ausgeglichen werden und die Klappen in axialer Richtung auf den Ventilsitzen verschoben werden können. Auch ein Zentrieren der Klappen 18, 20 in der die Strömungskanäle 12, 14 verschließenden Position führt nicht zu einer Trennung der dichtenden Teile aufgrund dieses Axialspielausgleichs durch die vorgespannten Federelemente 40, 42 und die dichtenden Anlaufscheiben 44, 46. Spalten zwischen der Klappe 18, 20 und der zur Bohrung 30, 32 dichtenden Anlaufscheibe 44, 46 werden durch die Federelemente 40, 42 verhindert. Eine gegebenenfalls vorhandene radiale Dehnung der Klappen 18, 20 ist ebenfalls möglich, ohne das ein Klemmen zu befürchten ist, da ein Abstand zur Kanalwand vorhanden ist, wodurch ein radiales Anliegen der Klappe 18, 20 an der Innenwand des Strömungskanals 12, 14 verhindert wird. Die gleichzeitige Zentrierung aufgrund der Federelemente 40, 42 sorgt für eine stetig vorhandene Dichtigkeit auch bei hohen thermischen Belastungen.
Es sollte deutlich sein, dass der Schutzbereich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern verschiedene Modifikationen denkbar sind. So kann beispielsweise eine Ausführung mit nur einer Klappe in einem Strömungskanal gewählt werden oder im Bereich der mittleren Lagerbuchse ebenfalls Federelemente und Anlaufscheiben verwendet werden und auf die Passscheiben zwischen den Tellerfedern gegebenenfalls verzichtet werden. Des Weiteren kann diese Form der Abdichtung auch genutzt werden, wenn in der Bohrung lediglich eine Lagerbuchse angeordnet ist und auf der gegenüberliegenden Seite kein weiteres Lager verwendet wird, so dass eine einseitige Klappenlagerung vorliegt. Statt der Anlage der Klappe an den Absätzen im Kanal kann eine elliptische Klappe mit abgerundeten Rändern verwendet werden, die je nach Dehnung an unterschiedlichen Positionen an der Innenwand anliegt.

Claims

Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anlaufscheibe (44) gegen einen radialen Umfangsrand (54) der den Strömungskanal (12) beherrschenden, zentrisch gelagerten Klappe (18) anliegt.
3. Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
8. Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
In der zweiten Bohrung (32) ein zweites Federelement (42) vorgespannt gegen eine zweite die Stellwelle (16) radial umgebende, zumindest axial bewegliche Anlaufscheibe (46), anliegt, deren axial entgegengesetzte Seite gegen die Klappe (18; 20) anliegt.
9. Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Strömungsgehäuse (10) einen zweiten Strömungskanal (14) aufweist, in dem eine zweite Klappe (20) angeordnet ist, die auf der ersten Stellwelle (16) befestigt ist.
10. Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen den Klappen (18, 20) im Strömungsgehäuse (10) eine dritte Bohrung (36) angeordnet ist, in der eine dritte Lagerbuchse (28) befestigt ist, in der die Steilwelle (16) gelagert ist.
11. Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die axialen Enden der dritten Lagerbuchse (28) oder beidseitig gegen die Lagerbuchse (28) anliegende Passscheiben (50, 52) in die beiden Strömungskanäle (12, 14) ragen und gegen die Klappen (18, 20) anliegen.
12. Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die drei Lagerbuchsen (24, 26, 28) mittels Presssitz in den Bohrungen (30, 32, 36) befestigt sind.
13. Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
am radialen Umfangsrand (54) der Klappen (18, 20) gegenüberliegend zu den Anlaufscheiben (44, 46) und Passscheiben (50, 52) eine kreisförmige Auflagefläche ausgebildet ist, gegen die die Anlaufscheiben (44, 46) und Passscheiben (50, 52) anliegen und von deren radialen Umfangsrand sich ein ringförmiger Vorsprung axial erstreckt der die Anlaufscheiben (44, 46) und Passscheiben (50, 52) über einen axialen Abschnitt umgibt.
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