WO2008145500A1

WO2008145500A1 - Schaltventil

Info

Publication number: WO2008145500A1
Application number: PCT/EP2008/055691
Authority: WO
Inventors: Alfred ELSÄSSER; Achim Gommel; Karl-Heinz Hanslik; Arno Hofmann; Wolfgang Schilling
Original assignee: Mahle International Gmbh
Priority date: 2007-05-29
Filing date: 2008-05-08
Publication date: 2008-12-04
Also published as: DE102007025177A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltventil (1), insbesondere für eine Frischgasanlage einer Brennkraftmaschine, mit einer Klappe (2) zum Schließen und Öffnen eines durchströmbaren Querschnitt eines Kanals (5), die an einem einen Abschnitt des Kanals (5) enthaltenden Gehäuse (3) um eine Schwenkachse (4) verstellbar angeordnet ist und die eine kreisförmige Außenkontur (7) aufweist, mit einem Dichtring (6), der in das Gehäuse (3) eingesetzt ist und der mit seiner Innenkontur (8) in der Schließstellung der Klappe (2) mit der Außenkontur (7) der Klappe (2) zur Ausbildung eines Drosseldichtspalts (9) zusammenwirkt. Um das Schaltventil (1) besser justieren zu können, ist entweder die Innenkontur (8) des Dichtrings (6) oder die Außenkontur (7) der Klappe (2) konisch ausgestaltet.

Description

Schaltventil

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltventil, insbesondere für eine Frischgasanlage einer Brennkraftmaschine, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Aus der EP 1 498 596 Bl ist ein Schaltventil bekannt, das eine Klappe zum Schließen und Öffnen eines durchströmbaren Querschnitts eines Kanals aufweist. Dabei ist die Klappe an einem einen Abschnitt des Kanals enthaltenden Gehäuse um eine Schwenkachse verschwenkbar angeordnet und mit einer kreisförmigen Außenkontur versehen. Ferner ist ein Dichtring vorhanden, der in das Gehäuse eingesetzt ist und der mit seiner Innenkontur in der Schließstellung der Klappe mit der Außenkontur der Klappe zur Ausbildung eines Drosseldichtspalts zusammenwirkt, der beim bekannten Schaltventil bezüglich seiner Spalthöhe und Spaltlage einstellbar ist.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Schaltventil der eingangs genannten Art eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine vereinfachte Montierbarkeit auszeichnet . Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Dichtring so auszugestalten, dass seine Innenkontur konisch geformt ist. Alternativ kann auch die Klappe so ausgestaltet werden, dass ihre Außenkontur konisch geformt ist. Durch diese Bauweise lässt sich im Rahmen der Montage des Schaltventils der Drosseldichtspalt mit relativ geringem Aufwand vergleichsweise genau justieren. Durch Verändern der Relativlage zwischen der Klappe und dem Dichtring lässt sich insbesondere die Spaltweite auf sehr kleine Werte mit erhöhter Genauigkeit einstellen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann sich eine Ebene, in der die Außenkontur der Klappe liegt, parallel zur Schwenkachse und beabstandet zur Schwenkachse erstrecken. Diese Bauweise hat zur Folge, dass sich zwangsläufig auch eine Ebene, in der sich die Innenkontur des Dichtrings erstreckt, parallel zur Schwenkachse und beabstandet dazu erstreckt. Diese Konfiguration führt dazu, dass beim Öffnen der Klappe ein Teil der Klappe ohne Kollision durch den Dichtring durchschwenkbar ist, selbst wenn die konische Innenkontur an ihrer engsten Stelle einen kleineren Querschnitt aufweist als die Außenkontur der Klappe. Entsprechendes gilt auch für den Fall, dass die konische Außenkontur an ihrer breitesten Stelle einen größeren Querschnitt aufweist als die Innenkontur. Auch hier ermöglicht die exzentrische Schwenkachse ein Einschwenken der Klappe in den Dichtring. Hierzu sind die Konizität der Innenkontur beziehungsweise der Außenkontur und der Abstand zwischen der Au- ßenkonturebene und der Schwenkachse entsprechend aufeinander abgestimmt. Insbesondere nimmt der Querschnitt der Innenkontur beziehungsweise der Außenkontur mit zunehmendem Abstand von der Schwenkachse ab.

Bei einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, den Dichtring im Gehäuse so anzuordnen, dass er in der zuvor genannten Innenkonturebene relativ zum Gehäuse verstellbar ist, und zwar zumindest während der Montage des Schaltventils. Hierdurch kann beispielsweise für die Montage die Relativlage zwischen Innenkontur und Außenkontur, also quasi die symmetrische Verteilung der Spaltbreite in Umfangsrich- tung des Drosseldichtspalts justiert werden. Insoweit liegt hier zumindest für die Montage eine schwimmende Lagerung des Dichtrings vor, wodurch dieser an die Lage der Klappe in der Schließstellung anpassbar ist. Für den Fall, dass diese schwimmende Lagerung permanent gegeben ist, kann der Dichtring außerdem im im Betrieb des Schaltventils thermisch bedingten Lageänderungen der Klappe folgen, um weiterhin einen symmetrischen Drosseldichtspalt bereitstellen zu können. Eine derartige Lageänderung der Klappe relativ zum Gehäuse kann beispielsweise dadurch entstehen, dass die Klappe an einem Ende, vorzugsweise auf der Seite eines Stellantriebs, mit einem axialen Festlager am Gehäuse gelagert ist, während sie an ihrem anderen Ende mit einem axialen Loslager am Ge- häuse gelagert ist. Hierdurch kommt es im Falle einer thermischen Ausdehnung zu einer Verschiebung des Mittelpunkts der Klappe. Dieser Verschiebung kann der schwimmend gelagerte Dichtring folgen.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen .

Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Schaltventil,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Schaltventil, jedoch bei einer anderen Ausführungsform,

Fig. 3 eine Draufsicht des Schaltventils gemäß Fig. 1, Fig. 4 eine Draufsicht des Schaltventils gemäß Fig. 2,

Fig. 5 einen Querschnitt des Schaltventils aus Fig. 2,

Fig. 6 ein vergrößertes Detail des Querschnitts aus Fig. 5, jedoch bei einer anderen Schnittebene,

Fig. 7 einen Querschnitt wie in Fig. 5, jedoch bei einer anderen Ausführungsform.

Entsprechend den Fig. 1 bis 5 umfasst ein Schaltventil 1 eine Klappe 2, die in einem Gehäuse 3 um eine Schwenkachse 4 schwenkverstellbar angeordnet ist. Das Gehäuse 3 enthält einen Abschnitt eines Kanals 5, dessen durchströmbarer Querschnitt mit Hilfe der Klappe 2 zum Schließen und Öffnen gesteuert werden kann. Hierzu wirkt die Klappe 2 mit einem Dichtring 6 zusammen, der in das Gehäuse 3 eingesetzt ist. Dabei umschließt der Dichtring 6 den mit der Klappe 2 steuerbaren durchströmbaren Querschnitt des Kanals 5.

Die Klappe 2 ist gemäß den Fig. 3 und 4 kreisrund ausgestaltet und besitzt dementsprechend gemäß den Fig. 5 und 6 eine kreisförmige Außenkontur 7. Komplementär dazu ist der Dichtring 6 kreisringförmig ausgestaltet und besitzt eine kreisförmige Innenkontur 8. In der Schließstellung der Klappe wirken die Innenkontur 8 des Dichtrings 6 und die Außenkontur 7 der Klappe 2 zur Ausbildung eines Drosseldichtspalts 9 zusammen. Der Drosseldichtspalt 9 dichtet durch seine Dros- selwirkung, kommt also ohne Anschlag und ohne direkte Kon- taktierung zwischen Klappe 2 und Dichtring 6 aus. Mit Hilfe des Schaltventils 1 lässt sich somit eine Drosselspaltdichtung realisieren, die besonders verschleißarm arbeitet. Die Effektivität einer derartigen Drosselspaltdichtung steht und fällt mit der Geometrie des erzielbaren Drosseldichtspalts 9. Um den Drosseldichtspalt 9 einstellen beziehungsweise justieren zu können, muss zumindest für die Montage eine Relativlage zwischen der Klappe 2 und dem Dichtring 6 einstellbar sein. Besonders wichtig ist dabei die Einstellung der Spaltbreite. Je enger der Drosseldichtspalt 9 eingestellt werden kann, desto besser ist die erzielbare Dichtungswirkung. Aufgrund von Herstellungstoleranzen können einerseits der Außendurchmesser der Klappe 2 und andererseits der Innendurchmesser des Dichtrings 6 schwanken. Um dennoch die Spaltbreite einstellen zu können, ist bei einer ersten Lösung der Dichtring 6 so ausgestaltet, dass seine Innenkontur 8 konisch ausgebildet ist. Bei einer zweiten Lösung ist die Klappe 2 so ausgestaltet, dass ihre Außenkontur 7 konisch ausgebildet ist. Dargestellt ist dabei die bevorzugte erste Lösung. Hierdurch besitzt die Innenkontur 8 oder die Außenkontur 7 in axialer Richtung des Dichtrings 6 einen variierenden Durchmesser, so dass eine Relativverstellung zwischen Klappe 2 und Dichtring 6 in der Achsrichtung des Dichtrings 6 die Spaltbreite des Drosseldichtspalts 9 verändert. Hierdurch ergibt sich eine Möglichkeit zur Justage beziehungsweise Einstellung der Breite des Drosseldichtspalts 9. Wie insbesondere Fig. 5 zu entnehmen ist, erstreckt sich die Außenkontur 7 im wesentlichen in einer Ebene 10, die im Folgenden auch als Außenkonturebene 10 bezeichnet wird. Die Lagerung der Klappe 2 ist so gewählt, dass sich besagte Außenkonturebene 10 parallel zur Schwenkachse 4 erstreckt und dabei zur Schwenkachse 4 beabstandet angeordnet ist. Die Außenkontur 7 verschwenkt somit bezüglich der Schwenkachse 4 exzentrisch. Da die Außenkontur 7 in der Schließstellung der Klappe 2 mit der Innenkontur 8 den Drosseldichtspalt 9 bildet, erstreckt sich auch eine Ebene 11, in welcher die Innenkontur 8 im wesentlichen liegt, parallel zur Schwenkachse 4 und dazu beabstandet. Diese Ebene 11 wird im Folgenden auch als Innenkonturebene 11 bezeichnet. Die beabstandet zur Schwenkachse 4 angeordneten Ebenen 10, 11 ermöglichen es der Klappe 2 auch dann zum Öffnen in den Dichtring 6 einzuschwenken, also sich zum Teil durch den vom Dichtring 6 umschlossenen Querschnitt zu erstrecken, wenn der größte Durchmesser der Außenkontur 7 größer ist als der kleinste Durchmesser der Innenkontur 8. Insbesondere sind der Abstand zwischen der Schwenkachse 4 und der Innenkonturebene 11 einerseits und die Konizität der Innenkontur 8 beziehungsweise der Außenkontur 7 andererseits so aufeinander abgestimmt, dass ein Öffnen und Schließen der Klappe 2 eine Kollision zwischen der Klappe 2 und dem Dichtring 6 vermieden werden kann. Insbesondere ist ein Konuswinkel gleich groß wie oder kleiner als der Winkel einer Tangente an die Kreisbahn der Außenkontur 7 im Bereich des Dichtrings 6. Die Konizität der Innenkontur 8 ist dabei so orientiert, dass der Innendurchmesser des Dichtrings 6 mit zunehmendem Abstand von der Schwenkachse 4 abnimmt. Die Innenkontur 8 verjüngt sich somit mit zunehmendem Abstand von der Schwenkachse 4. Auch ist alternativ die Konizität der Außenkontur 7 so orientiert, dass der Außendurchmesser der Klappe 2 mit zunehmendem Abstand von der Schwenkachse 4 abnimmt, so dass sich auch die Außenkontur 7 mit zunehmendem Abstand von der Schwenkachse 4 verjüngt .

Für die Justage des Drosseldichtspalts 9 ist der Dichtring 6 im Gehäuse 3 zumindest während der Montage des Schaltventils 1 relativ zum Gehäuse 3 verstellbar angeordnet. Darüber hinaus kann der Dichtring 6 im Gehäuse 3 so angeordnet sein, dass er zumindest während der Montage des Schaltventils 1 senkrecht zur Innenkonturebene 11 relativ zum Gehäuse 3 verstellbar ist. Durch die Relativverstellung senkrecht zur Innenkonturebene 11 lässt sich die Spaltbreite justieren. Durch das Verschieben des Dichtrings 6 innerhalb der Innenkonturebene 11 lässt sich die symmetrische Verteilung der Spaltbreite in Umfangsrichtung, also die Spaltsymmetrie einstellen .

Die einmal eingestellte Spaltbreite kann durch eine entsprechende Fixierung des Dichtrings 6 in der senkrecht zur Innenkonturebene 11 orientierten Richtung relativ zum Gehäuse gesichert werden. Der Dichtring 6 kann dauerhaft in der Innenkonturebene 11 verschiebbar sein, wodurch quasi eine schwimmende Lagerung für den Dichtring 6 realisiert wird. Hierdurch kann der Dichtring 6 Lageänderungen der Klappe 2 relativ zum Gehäuse 3 folgen, die beispielsweise aufgrund thermisch bedingter Ausdehnungsvorgänge zustande kommen können. Ebenso ist es grundsätzlich möglich, den Dichtring 6 bei einmal aufgefundener Justageposition vollständig relativ zum Gehäuse 3 zu fixieren. Alternativ ist es ebenso möglich, den Dichtring 6 in der gefundenen Justageposition nur in einem begrenzten Umfangssegment in der Innenkonturebene 11 zu fixieren und im übrigen, also außerhalb des genannten Um- fangssegmentes innerhalb der Innenkonturebene 11 relativ zum Gehäuse 3 lose, also verstellbar anzuordnen. Das genannte begrenzte Umfangssegment ist dabei einem axialen Festlager der Klappe 2 zugeordnet beziehungsweise zugewandt. Diese besondere Bauweise hat zur Folge, dass sich der Dichtring 6 in der gleichen Richtung wie die Klappe 2 aufgrund thermischer Effekte ausdehnen kann. Sofern für die Klappe 2 und für den Dichtring 6 Materialien mit ähnlichem thermischen Ausdehnungskoeffizienten verwendet werden, bleibt die Relativlage zwischen Klappe 2 und Dichtring 6 und somit die Geometrie des Drosseldichtspalts 9 auch während dieser thermischen Ausdehnungseffekte im wesentlichen konstant.

Entsprechend Fig. 6 ist der Dichtring 6 in einem Tragring 12 angeordnet. Dieser ist in das Gehäuse 3 eingesetzt, und zwar so, dass er am Gehäuse 3 zumindest während der Montage des Schaltventils 1 senkrecht zur Innenkonturebene 11 relativ zum Gehäuse 3 verstellbar ist. Auf diese Weise ist der Dichtring 6 relativ zum Gehäuse 3 und somit zur Klappe 2 justierbar. In der in Fig. 6 wiedergegebenen Schließstellung der Klappe 2 fallen die Innenkonturebene 11 und die Außen- konturebene 10 zusammen. Nach dem Justieren des Drossel- dichtspalts 9 kann der Tragring 12 relativ zum Gehäuse 3 fixiert werden. Beispielsweise durch Verlöten, Verschweißen, Verkleben oder Verstemmen.

Der Tragring 12 besitzt hier ein L-Profil, wodurch er mit einem radial nach innen vorstehenden Ringkragen 13 ausgestattet ist. An diesem Ringkragen 13 stützt sich der Dichtring 6 axial ab. Ferner kann ein Sicherungsring 145 vorgesehen sein, der im montierten Zustand fest am Tragring 12 angeordnet ist. Dieser Sicherungsring 14 ist dabei an der vom Ringkragen 13 abgewandten Seite des Dichtrings 6 angeordnet. Im montierten Zustand stützt sich der Dichtring 6 axial einerseits am Ringkragen 13 und andererseits am Sicherungsring 14 ab. Je nach gewünschter Bauform kann diese axiale Abstützung so realisiert werden, dass der Dichtring 6 entweder vollständig in der Innenkonturebene 11 relativ zum Tragring 12 verstellbar bleibt, also schwimmend gelagert ist, oder dass er entlang seines gesamten Umfangs oder nur in dem vorgenannten Umfangssegment soweit axial zwischen dem Sicherungsring 14 und dem Ringkragen 13 eingespannt ist, dass sich eine entsprechende Fixierung relativ zum Tragring 12 ergibt. Eine Fixierung des Dichtrings 6 in der Innenkontur- ebene 11 ergibt sich beispielsweise durch eine entsprechende axiale Verspannung des Sicherungsrings 14, der sich dann vorgespannt über den Dichtring 6 am Ringkragen 13 axial abstützt. Dabei den Dichtring 6 entlang des gesamten Umfangs oder nur entlang des genannten Umfangssegments einspannt. Entsprechend den Figuren 1 bis 4 umfasst das Schaltventil 1 außerdem einen Stellantrieb 15, der zum drehenden Verstellen der Klappe 2 mit dieser antriebsgekoppelt ist. Der Stellantrieb 15 besitzt einen Gehäuseabschnitt 16, der an das Gehäuse 3 des Schaltventils 1 angebaut ist oder an diesem integral angeformt ist. In diesem Gehäuseabschnitt 16 enthält der Stellantrieb 15 zumindest eine elektromagnetische Spule 17 zur Erzeugung elektromagnetischer Kräfte. Der Stellantrieb 15 umfasst ferner einen Anker 18, der um die Schwenkachse 4 drehverstellbar gelagert ist und der mit Hilfe der elektromagnetischen Kräfte zwischen zwei Endstellungen verschwenkbar ist. Der Anker 18 ist hier drehfest mit einem Rohrkörper 19 verbunden, der über Lager 20 am Gehäuseabschnitt 16 um die Schwenkachse 4 drehbar gelagert ist. Diese Lager 20 können gemäß Fig. 1 Gleitlager sein oder gemäß Fig.

2 Wälzlager. Der Rohrkörper 19 kann gemäß Fig. 1 als Antriebswelle 21 oder gemäß Fig. 2 als Lagerbuchse 22 ausgestaltet sein. In jedem Fall ist der Rohrkörper 19 mit der Klappe 2 antriebsverbunden, also drehfest verbunden, was beispielsweise mittels einer Verschraubung realisiert werden kann. Entsprechende Schrauben sind in den Figuren mit 23 bezeichnet .

Die Klappe 2 ist somit einenends über die Lager 20 in dem dem Stellantrieb 15 zugeordneten Gehäuseabschnitt 16 drehbar gelagert. Anderenends ist die Klappe 2 in einem dem Stellantrieb 15 diametral gegenüberliegenden Abschnitt des Gehäuses

3 gelagert. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist hierzu wieder ein Lager 24 vorgesehen, das rein exemplarisch als Gleitlager ausgestaltet sein kann. In diesem Lager 24 ist die Welle 21 am Gehäuse 3 um die Schwenkachse 4 drehbar gelagert. In diesem Bereich ist die Klappe 2 zusätzlich mit der Welle 21 drehfest verbunden.

Im Unterschied dazu ist bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform zur Lagerung der Klappe 2 in dem vom Stellantrieb 15 beabstandeten Bereich eine Lagerbuchse 25 vorgesehen, die einerseits drehfest mit der Klappe 2 verbunden ist und die andererseits in einem Lagerkörper 26 um die Schwenkachse 4 drehbar gelagert ist. Dieser Lagerkörper 26 kann bezüglich der Schwenkachse 4 axial in das Gehäuse 3 eingesetzt sein. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform erfolgt die Kraftübertragung zwischen den beiden Lagerstellen ausschließlich über die Klappe 2. Im Unterschied dazu erfolgt bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform die Kraftübertragung zwischen den Lagerstellen im wesentlichen über die Welle 21. Fig. 2 zeigt somit eine Ausführungsform mit wellenloser Klappe 2.

Zur Erzeugung von Rückstellkräften, die den Anker 18 in eine zwischen seinen Endlagen liegende Neutrallage vorspannen, ist eine Rückstellfeder vorgesehen, die im vorliegenden Fall als Torsionsstab 27 ausgestaltet ist. Dieser Torsionsstab 27 erstreckt sich dabei koaxial zur Schwenkachse 4 und ist an einem dem Stellantrieb 15 zugewandten, antriebsseitigen Ende 28 drehfest mit dem Anker 18 beziehungsweise drehfest mit dem Rohrkörper 19 verbunden. Im Unterschied dazu ist der Torsionsstab 27 mit seinem vom Stellantrieb 15 entfernten, gehäuseseitigen Ende 29 drehfest mit dem Gehäuse 3 beziehungsweise mit einem Gehäuseabschnitt 30 verbunden, der an das Gehäuse 3 des Schaltventils 1 angebaut oder daran integral ausgeformt sein kann. Zur drehfesten Fixierung dieses gehäuseseitigen Endes 29 am Gehäuse 3 beziehungsweise am Gehäuseabschnitt 30 kann eine Fixiereinrichtung 31 vorgesehen sein, die zwischen einem Aktivzustand zur drehfesten Fixierung des gehäuseseitigen Torsionsstabendes 29 am Gehäuseabschnitt 30 und einem Passivzustand zum Einstellen der relativen Drehlage des Torsionsstabs 29 bezüglich des Gehäuses 3 verstellbar ist.

Um die Funktionsfähigkeit der Klappe 2 auch bei thermisch bedingten Längenänderungen der Klappe 2 parallel zur Schwenkachse 4 gewährleisten zu können, ist die Klappe 2 im Gehäuseabschnitt 16 des Stellantriebs 15 axial fixiert, das heißt die dortigen Lagerstellen 20 bilden ein Festlager. Im Unterschied dazu ist die Klappe 2 an ihrem vom Stellantrieb 15 entfernten Ende im Gehäuse 3 bezüglich der Schwenkachse 4 axial verstellbar angeordnet. Die dortige Lageranordnung 24, 25, 26 bildet demnach ein Loslager.

Das Schaltventil 1 dient vorzugsweise als Taktventil, das im Betrieb quasi nur zwischen den Endstellungen, also zwischen der Offenstellung und der Schließstellung umschaltbar ist. Es ist klar, dass grundsätzlich auch eine neutrale Zwischenstellung einschaltbar ist. Das Schaltventil 1 kann als schnellschaltendes Ventil ausgestaltet sein, bei dem die Schaltzeiten kürzer sind als Schaltzeiten von Gaswechselven- tilen einer Brennkraftmaschine. Beispielsweise lassen sich Schaltzeiten zum Umschalten zwischen der Offenstellung und der Schließstellung erzielen, die kleiner als 10 ms sind. Ein derartiges Schaltventil 1 kann beispielsweise in einer Frischgasanlage einer Brennkraftmaschine angeordnet sein, und zwar stromauf von Einlassventilen der Brennkraftmaschine. Durch Ausnutzung strömungsdynamischer Effekte lässt sich mit Hilfe derartiger Schaltventile 1 beispielsweise eine Impulsaufladung der Brennkraftmaschine erzielen. Ebenso können mit Hilfe derartiger Schaltventile 1 Druckschwingungen in einem gasführenden System generiert beziehungsweise verstärkt werden. Ein derartiges Schaltventil 1 kann beispielsweise auch in einer Abgasrückführanlage angeordnet sein. E- benso ist es möglich, ein derartiges Schaltventil in einer Abgasleitung anzuordnen.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, die sich in besonderer Weise zum Steuern vergleichsweise heißer Gasströme eignet. Heiße Gase treten beispielsweise in einer Abgasrückführlei- tung beziehungsweise in einer Abgasleitung auf. Gemäß Fig. 7 kann ein Hitzeschild 32 vorgesehen sein. Dieser Hitzeschild 32 verkleidet dabei eine Wandung 33 des Gehäuses 3, die den durchströmbaren Querschnitt begrenzt. Der Hitzeschild 32 ist im gezeigten Beispiel nur an einer Seite der Klappe 2 angeordnet, also entweder stromauf oder stromab der Klappe 2. Der Hitzeschild 32 kleidet dabei den besagten Abschnitt der Wandung 33 vollständig aus und bildet dadurch eine strömungsführende Wand für den Kanal 5. Zusätzlich oder alternativ kann das Schaltventil 1 mit einem Kühlelement 34 ausgestattet sein. Dieses dient zur Kühlung zumindest eines Teil des Gehäuses 3 und/oder zumindest eines Teils des Stellantriebs 15. Das Kühlelement 34 enthält einen Kühlpfad 35, der von einem Kühlfluid durchströmbar ist und der über entsprechende Anschlüsse 36 an einen Kühlkreis anschließbar ist. Beispielsweise ist das Kühlelement 34 als Flansch ausgestaltet, der bezüglich der Schwenkachse 4 axial zwischen dem Gehäuse 3 und dem Stellantrieb 15 angeordnet ist. In diesem Fall ist der Stellantrieb 15 durch das Kühlelement 34 hindurch mit der Klappe 2 antriebsverbunden.

Es ist klar, dass es bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform nicht zwingend darauf ankommt, dass der Dichtring 6 eine konische Innenkontur 8 besitzt oder dass die Klappe 2 eine konische Außenkontur 7 aufweist. Die genannten Merkmale Hitzeschild 32 und/oder Kühlelement 34 sind somit insbesondere unabhängig von den vorstehend erläuterten Merkmalen realisierbar, lassen sich jedoch grundsätzlich beliebig mit den vorstehend genannten Merkmalen kombinieren.

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Claims

Ansprüche

1. Schaltventil, insbesondere für eine Frischgasanlage einer Brennkraftmaschine,

- mit einer Klappe (2) zum Schließen und Öffnen eines durchströmbaren Querschnitts eines Kanals (5) , die an einem einen Abschnitt des Kanals (5) enthaltenden Gehäuse (3) um eine Schwenkachse (4) verstellbar angeordnet ist und die eine kreisförmige Außenkontur (7) aufweist,

- mit einem Dichtring (6), der in das Gehäuse (3) eingesetzt ist und der mit seiner Innenkontur (8) in der Schließstellung der Klappe (2) mit der Außenkontur (8) der Klappe (2) zur Ausbildung eines Drosseldichtspalts (9) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur (8) des Dichtrings (6) oder die Außenkontur (7) der Klappe (2) konisch ausgestaltet ist.

2. Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Ebene (10), in der die Außenkontur (8) der Klappe (2) liegt, parallel zur Schwenkachse (4) und beabstandet zur Schwenkachse (4) erstreckt.

3. Schaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (6) im Gehäuse (3) relativ dazu in einer Ebene (11) in der die Innenkontur (7) des Dichtrings (6) liegt, zumindest während der Montage des Schaltventils (1) verstellbar angeordnet ist.

4. Schaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (6) im Gehäuse (3) in einem begrenzten Umfangssegment, das einem axialen Festlager der Klappe (2) zugewandt ist, zumindest in einer Ebene (11), in der die Innenkontur (7) des Dichtrings (6) liegt, relativ zum Gehäuse (3) fixiert ist und im übrigen in besagter Innenkonturebene (11) relativ zum Gehäuse (3) verstellbar angeordnet ist.

5. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (6) im Gehäuse (3) relativ dazu senkrecht zu einer Ebene (11), in der die Innenkontur (7) des Dichtrings (6) liegt, zumindest während der Montage des Schaltventils (1) verstellbar angeordnet ist.

6. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (6) in einem Tragring (12) angeordnet ist, der in das Gehäuse (3) eingesetzt ist und der am Gehäuse (3) zumindest während der Montage des Schaltventils (1) senkrecht zu einer Ebene (11), in der die Innenkontur (7) des Dichtrings (6) liegt, relativ zum Gehäuse (3) verstellbar angeordnet ist.

7. Schaltventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

- dass der Tragring (12) einen radial nach innen vorstehenden Ringkragen (13) aufweist, an den der Dichtring (6) a- xial abgestützt ist,

- dass im Tragring (12) ein Sicherungsring (14) fest angeordnet ist, an dem sich der Dichtring (6) an der vom Ringkragen (13) abgewandten Seite axial abstützt.

8. Schaltventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

- dass der Sicherungsring (14) im Tragring (12) so positioniert ist, dass der Dichtring (6) im Tragring (12) relativ dazu in einer Ebene (11), in der die Innenkontur (7) des Dichtrings (6) liegt, zumindest während der Montage des Schaltventils (1) verstellbar angeordnet ist, oder

- dass der Sicherungsring (14) den Dichtring (6) axial mit dem Ringkragen (13) verspannt, derart, dass der Dichtring

(6) am Tragring (12) in einer Ebene (11), in der die Innenkontur (7) des Dichtrings (6) liegt, relativ zum Tragring (12) lagefixiert ist,

- dass der Sicherungsring (14) den Dichtring (6) in einem begrenzten Umfangssegment, das einem axialen Festlager der Klappe (2) zugewandt ist, zumindest in einer Ebene (11), in der die Innenkontur (7) des Dichtrings (6) liegt, am Tragring (12) fixiert, während der Dichtring (6) im übrigen in besagter Innenkonturebene (11) relativ zum Tragring

(12) verstellbar ist.

9. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Hitzeschild (32) vorgesehen ist, das eine den durchströmbaren Querschnitt begrenzende Wandung (33) des Gehäuses (3) zumindest teilweise stromauf und/oder stromab des mit der Klappe (2) steuerbaren durchströmbaren Querschnitt verkleidet.

10. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühlelement (34) zur Kühlung zumindest eines Teils des Gehäuses (3) und/oder zumindest eines Teils eines Stellantriebs (15) zum Verstellen der Klappe (2) vorgesehen ist, das einen von einem Kühlfluid durchströmbaren Kühlpfad (35) enthält, der an einen Kühlkreis anschließbar ist.

11. Schaltventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (34) als Flansch ausgestaltet ist, der bezüglich der Schwenkachse (4) axial zwischen dem Gehäuse (3) und dem Stellantrieb (15) angeordnet ist und durch den hindurch der Stellantrieb (15) mit der Klappe (2) antriebsverbunden ist.

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