WO2004040178A1 - Ventil - Google Patents

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Peter Kohlen
Michael Rennen
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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
    • F16K1/2261—Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/04—Helical rings

Definitions

  • Valves for example for gas channels
  • They are known. They often consist of a housing with a valve seat, in which a rotatably arranged flap for closing the gas channel is arranged.
  • the flap is provided with an external piston seal.
  • This usually consists of a metal ring that has a gap for reasons of flexibility. In operation, it is often disadvantageous that leakage air can pass through this gap, which is not desirable. This is particularly the case when the gases to be conducted through the valve have relatively high temperatures and additionally fluctuate greatly in their temperatures.
  • the invention is therefore based on the object of providing a valve in which the formation of leakage air can be largely avoided.
  • a secure closing of the gas channel should thus be largely ensured even at higher and fluctuating gas temperatures.
  • a valve which consists of a housing with a valve seat for a flap which is rotatably mounted on a drive shaft, in which a double-wound lamellar ring is arranged around the flap in a circumferential groove of the flap ,
  • the double-wound lamellar ring is a flat metal ring that is double-wound and thus has almost the shape of a simple key fob.
  • the valve seat can also be part of the housing, for example. It has surprisingly been found that the arrangement of the double-wound lamellar ring as Piston seal the formation of leakage air can be largely avoided.
  • the flexibility of the double-wound lamellar ring is given such that the valve can be securely closed even at higher and fluctuating temperatures of the gas. Since the arrangement of a gap is dispensed with, it is advantageously avoided that leakage air can get from one side of the flap to the other side of the flap.
  • the valve seat is designed as a steel ring which is pressed into the housing. This can significantly increase the wear resistance in the valve seat. This is particularly advantageous if the valve is often to be opened and closed.
  • an aluminum housing is arranged.
  • the valve thus has a lower weight, while at the same time ensuring high wear resistance in the valve seat.
  • the invention relates to the use of the valve as a gas recirculation valve of a motor vehicle.
  • Gases that are passed through a gas recirculation valve of a motor vehicle generally have high temperatures and large temperature fluctuations. In this case, the formation of leakage air is completely undesirable.
  • the use of the valve according to the invention as a gas recirculation valve of a motor vehicle is therefore particularly advantageous.
  • Fig. 1 shows the valve in cross section.
  • Fig. 2 shows a three-dimensional representation of the double-wound lamellar ring.
  • the valve is shown in cross section.
  • the valve consists of a housing 3 with a valve seat 4 for a flap 2 which is rotatably mounted on a drive shaft 1.
  • a double-wound lamellar ring 5 is arranged on the outside of the flap 2 in a circumferential groove in the flap 2.
  • the valve seat 4 is designed as a steel ring which is pressed into the housing 3. This has an advantageous effect on the wear resistance of the valve seat 4.
  • the housing 3, however, is made of aluminum, which has an advantageous effect on the weight of the valve.
  • the valve is particularly suitable as a gas recirculation valve of a motor vehicle.
  • the double-wound lamellar ring 5 is shown three-dimensionally. It has the shape of a simple key ring.

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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Abstract

Das Ventil besteht aus einem Gehäuse (3) mit einem Ventilsitz (4) für eine Klappe (2), die an einer Antriebswelle (1) drehbar gelagert ist. Außen um die Klappe (2) ist ein doppelt gewundener Lamellenring (5) in einer umlaufenden Nut der Klappe (2) angeordnet. Gegenstand der Erfindung ist schließlich noch die Verwendung des Ventils.

Description

Beschreibung
Ventil
Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil sowie auf eine Verwendung des Ventils. Ventile, beispielsweise für Gaskanäle, sind bekannt. Sie bestehen oftmals aus einem Gehäuse mit einem Ventilsitz, in welchem eine drehbar angeordnete Klappe zum Verschließen des Gaskanals angeordnet ist. Zur Vermeidung von Leckluft wird die Klappe dabei mit einer außen umlaufenden Kolbendichtung versehen. Diese besteht in der Regel aus einem Metallring, der aus Gründen der Nachgiebigkeit einen Spalt aufweist. Im Betrieb ist es oftmals nachteilig, dass durch diesen Spalt Leckluft durchtreten kann, was nicht erwünscht ist. Dies ist besonders dann der Fall, wenn die durch das Ventil zu leitenden Gase relativ hohe Temperaturen aufweisen und zusätzlich in ihren Temperaturen stark schwanken.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventil zu schaffen, bei dem die Bildung von Leckluft weitgehend vermieden werden kann. Ein sicheres Verschließen des Gaskanals soll somit auch bei höheren und schwankenden Temperaturen des Gases weitgehend gewährleistet sein.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Ventil gelöst, das aus einem Gehäuse mit einem Ventilsitz für eine Klappe, die an einer Antriebswelle drehbar gelagert ist, besteht, bei dem außen um die Klappe ein doppelt gewundener Lamellenring in einer umlaufenden Nut der Klappe angeordnet ist. Bei dem doppelt gewundenen Lamellenring handelt es sich um einen flachen Metallring, der doppelt gewunden ist und somit nahezu die Form eines einfachen Schlüsselanhängers hat. Der Ventilsitz kann beispielsweise auch Teil des Gehäuses sein. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass durch die Anordnung des doppelt gewundenen Lamellenringes als Kolbendichtung die Bildung von Leckluft weitgehend vermieden werden kann. Dabei ist vorteilhaft, dass die Nachgiebigkeit des doppelt gewundenen Lamellenringes derart gegeben ist, so dass das Ventil auch bei höheren und schwankenden Temperaturen des Gases sicher verschlossen werden kann. Da auf die Anordnung eines Spaltes verzichtet wird, wird in vorteilhafter Weise vermieden, dass Leckluft von einer Seite der Klappe zur anderen Seite der Klappe gelangen kann.
Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird der Ventilsitz als Stahlring ausgeführt, der im Gehäuse eingepresst ist. Dadurch lässt sich die Verschleißfestigkeit im Ventilsitz merklich erhöhen. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn das Ventil oftmals geöffnet und geschlossen werden soll .
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Gehäuse aus Aluminium angeordnet. Das Ventil weist somit ein niedrigeres Gewicht auf, wobei gleichzeitig eine hohe Verschleißfestigkeit im Ventilsitz gewährleistet ist.
Gegenstand der Erfindung ist schließlich noch die Verwendung des Ventils als Gasrückführventils eines Kraftfahrzeuges. Gase, die durch ein Gasrückführventil eines Kraftfahrzeuges geleitet werden, weisen in der Regel hohe Temperaturen und große Temperaturschwankungen auf. Eine Bildung von Leckluft ist in diesem Falle völlig unerwünscht. Die Verwendung des erfindungsgemäßen Ventils als Gasrückführventil eines Kraftfahrzeugs ist daher besonders vorteilhaft.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (Fig. 1 - Fig. 2) näher und beispielhaft erläutert.
Fig. 1 zeigt das Ventil im Querschnitt.
Fig. 2 zeigt eine dreidimensionale Darstellung des doppelt gewundenen Lamellenrings. In Fig. 1 ist das Ventil im Querschnitt dargestellt. Das Ventil besteht aus einem Gehäuse 3 mit einem Ventilsitz 4 für eine Klappe 2, die an einer Antriebswelle 1 drehbar gelagert ist. Außen um die Klappe 2 ist ein doppelt gewundener Lamellenring 5 in einer umlaufenden Nut der Klappe 2 angeordnet. Der Ventilsitz 4 ist als Stahlring ausgeführt, der im Gehäuse 3 eingepresst ist. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Verschleißfestigkeit des Ventilsitzes 4 aus. Das Gehäuse 3 hingegen ist aus Aluminium gefertigt, was sich vorteilhaft auf das Gewicht des Ventils auswirkt. Das Ventil eignet sich besonders als Gasrückführventil eines Kraftfahrzeuges .
In Fig. 2 ist der doppelt gewundene Lamellenring 5 dreidimensional dargestellt. Er hat die Form eines einfachen Schlüsselringes .

Claims

Patentansprüche
1. Ventil, das aus einem Gehäuse (3) mit einem Ventilsitz (4) für eine Klappe (2) , die an einer Antriebswelle (1) drehbar gelagert ist, besteht, bei dem außen um die Klappe (2) ein doppelt gewundener Lamellenring (5) in einer umlaufenden Nut der Klappe (2) angeordnet ist.
2. Ventil nach Anspruch 1, bei dem der Ventilsitz (4) als
Stahlring ausgeführt ist, der im Gehäuse (3) eingepresst ist .
3. Ventil nach Anspruch 2, bei dem ein Gehäuse (3) aus Aluminium angeordnet ist.
4. Verwendung des Ventils nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Gasrückführventil eines Kraftfahrzeuges.
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