WO2012080183A1 - Ventil und verwendung des ventils - Google Patents

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WO2012080183A1
WO2012080183A1 PCT/EP2011/072478 EP2011072478W WO2012080183A1 WO 2012080183 A1 WO2012080183 A1 WO 2012080183A1 EP 2011072478 W EP2011072478 W EP 2011072478W WO 2012080183 A1 WO2012080183 A1 WO 2012080183A1
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valve
flap
sealing rings
valve according
circumference
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PCT/EP2011/072478
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Inventor
Thomas Hannewald
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
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    • 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
    • F16K1/2261—Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve member
    • 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
    • F02D9/1005—Details of the flap
    • F02D9/101—Special flap shapes, ribs, bores or the like
    • F02D9/1015—Details of the edge of the flap, e.g. for lowering flow noise or improving flow sealing in closed flap position
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a valve, which consists of a housing with a valve seat for a flap which is rotatably mounted on a drive shaft, in which the outside of the flap, a first piston sealing ring and a second piston sealing ring are arranged in a circumferential groove of the flap , which are each designed as a metal ring, each with a gap, which are not aligned.
  • valves for gas channels 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. To avoid leakage air, the flap is provided with a two circumferential sealing rings. This usually consists of a metal ring which has a gap for reasons of compliance. In the arrangement of two
  • Sealing rings are both arranged so that the gaps are not aligned to prevent leakage air. To ensure this arrangement permanently, each ring is secured to the flap by welding against twisting. The disadvantage is that the welds on the flap, which represents a precision component must be carried out very accurately. They are therefore very expensive and expensive.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a simple and inexpensive to manufacture valve, in which the formation of air leakage by means of sealing rings should be largely avoided.
  • the invention is achieved with a valve in which the two gaps of the sealing ring lie in an area which is smaller than 90 ° and in that both sealing rings are connected to one another at one point of their circumference, this point being exactly one point, which is inside the area opposite the circumference.
  • connection of the two sealing rings with each other only one connection is required.
  • connection is without affecting the flap, which also simplifies the process.
  • the two sealing rings are connected to each other by a material connection, preferably by welding.
  • the two sealing rings by a positive connection, preferably ⁇ before by means of rivets, connected to each other.
  • valve seat is designed as a steel ring which is pressed in the housing. In this way, the wear resistance of the valve seat is advantageously increased.
  • a further embodiment of the invention is that a housing made of aluminum is arranged.
  • the weight of the valve can be reduced, while at the same time the wear resistance in the valve seat is given.
  • the invention is finally the use of the valve as a gas recirculation valve of a motor vehicle.
  • the gases conducted through a gas recirculation valve of a motor vehicle generally have high temperatures and high temperature fluctuations. The formation of leakage air is to be avoided, so that the use of the valve according to the invention is to be regarded as particularly advantageous here.
  • the valve is shown in cross section.
  • the valve consists of a housing 5 with a valve seat 4 for a flap 2, which is rotatably mounted on a drive shaft 1.
  • a first sealing ring 3 a and a second sealing ring 3 b are arranged in a circumferential groove of the flap 2.
  • the first sealing ring 3a is designed as a flat metal ring with a first gap 3 ⁇ .
  • the second sealing ring 3b is designed as a flat metal ring with a second gap 3 ⁇ ⁇ .
  • the first gap 3 ⁇ and the second gap 3 ⁇ are not aligned.
  • the valve seat 4 is designed as a steel ring, which is in the housing 5, which is made of aluminum in an advantageous manner, is pressed.
  • the valve is particularly suitable as a gas recirculation valve of a motor vehicle.
  • Fig. 2 shows the first sealing ring 3a with the underlying sealing ring 3b with the columns 3 ⁇ , 3 ⁇ ⁇ in a plan view.
  • the gaps 3 ⁇ , 3 ⁇ ⁇ are in a range 6 of 60 °
  • Both sealing rings 3a, 3b are welded together at a point 7, the point 7 on the circumference of the sealing rings 3a, 3b a point eighth opposite, which is arranged centrally between the two columns 3 ⁇ , 3 ⁇ ⁇ .

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ventil, das aus einem Gehäuse (5) 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 erster Dichtring (3a) und ein zweiter Dichtring (3b) in einer umlaufenden Nut der Klappe angeordnet sind, die jeweils als Metallring mit je einem Spalt (3`, 3``) ausgeführt sind, wobei die beiden Spalte (3`, 3``) nicht miteinander fluchten. Die beiden Spalte (3`, 3``) liegen in einem Bereich (6), der kleiner als 90° ist. Beide Dichtringe (3a, 3b) sind an einer Stelle (7) ihres Umfangs miteinander verbunden sind, wobei diese Stelle (7) genau einem Punkt (8), der sich innerhalb des Bereiches (6) befindet, auf dem Umfang gegenüberliegt. Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung des Ventils.

Description

Beschreibung
Ventil und Verwendung des Ventils
Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil, 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 erster Kolbendichtring und ein zweiter Kolbendichtring in einer umlaufenden Nut der Klappe angeordnet sind, die jeweils als Metallring mit je einem Spalt ausgeführt sind, die nicht miteinander fluchten.
Derartige Ventile 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 zwei umlaufenden Dichtringen versehen. Diese besteht in der Regel aus einem Metallring, der aus Gründen der Nach- giebigkeit einen Spalt aufweist. Bei der Anordnung von zwei
Dichtringen werden beide so angeordnet, dass die Spalte nicht fluchten, um Leckluft zu vermeiden. Um diese Anordnung dauerhaft zu gewährleisten, wird jeder einzelne Ring an der Klappe mittels Schweißen gegen ein Verdrehen gesichert. Nachteilig ist, dass die Schweißungen an der Klappe, welches ein Präzisionsbauteil darstellt sehr exakt ausgeführt werden müssen. Sie sind dadurch sehr aufwendig und kostenintensiv.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfach und kostengünstig herzustellendes Ventil zu schaffen, bei dem die Bildung von Leckluft mit Hilfe von Dichtringen weitgehend vermieden werden soll.
Die Erfindung wird mit einem Ventil gelöst, bei dem die beiden Spalte der Dichtring in einem Bereich liegen, der kleiner als 90° ist und dass beide Dichtringe an einer Stelle ihres Umfangs miteinander verbunden sind, wobei diese Stelle genau einem Punkt, der sich innerhalb des Bereiches befindet, auf dem Umfang gegenüberliegt .
Mit der Verbindung der beiden Dichtringe untereinander ist nur noch eine Verbindung erforderlich. Zudem ist die Verbindung ohne Beeinflussung der Klappe, was den Prozess ebenfalls vereinfacht.
In einer einfachen und kostengünstigen Ausgestaltung sind die beiden Dichtringe durch eine stoffschlüssige Verbindung, vorzugsweise mittels Schweißen, miteinander verbunden.
In einer anderen einfachen und kostengünstigen Ausgestaltung die beiden Dichtringe durch eine formschlüssige Verbindung, vor¬ zugsweise mittels Nieten, miteinander verbunden.
Um eine möglichst große Federeigenschaft der Dichtringe trotz der Verbindungsstelle zu erhalten, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Ringe derart versetzt zueinander anzuordnen, dass der Abstand der beiden Spalte auf dem Umfang dem 0,2-fachen bis 5-fachen der Spaltbreite entspricht.
Um ein gleiches thermisches Verhalten der beiden Dichtringe zu erreichen, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Verbindung der beiden Dichtringe zu einem Punkt auszurichten, der mittig zwischen den beiden Spalten liegt.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Ventilsitz als Stahlring ausgeführt ist, der im Gehäuse eingepresst ist. Auf diese Weise wird vorteilhaft die Verschleißfestigkeit des Ventilsitzes erhöht.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass ein Gehäuse aus Aluminium angeordnet ist. Dadurch kann das Gewicht des Ventils reduziert werden, wobei gleichzeitig die Ver- schleißfestigkeit im Ventilsitz gegeben ist. Gegenstand der Erfindung ist schließlich noch die Verwendung des Ventils als Gasrückführventil eines Kraftfahrzeuges. Die durch ein Gasrückführventil eines Kraftfahrzeuges geleiteten Gase weisen in der Regel hohe Temperaturen und hohe Temperatur- Schwankungen auf. Die Bildung von Leckluft ist dabei zu vermeiden, so dass der Einsatz des erfindungsgemäßen Ventils hier als besonders vorteilhaft anzusehen ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 das Ventil im Querschnitt und
Fig. 2 die beiden Dichtringe in einer schematischen Darstellung .
In Fig. 1 ist das Ventil im Querschnitt dargestellt. Das Ventil besteht aus einem Gehäuse 5 mit einem Ventilsitz 4 für eine Klappe 2, die an einer Antriebswelle 1 drehbar gelagert ist. Um die Klappe 2 sind ein erster Dichtring 3a und ein zweiter Dichtring 3b in einer umlaufenden Nut der Klappe 2 angeordnet. Der erste Dichtring 3a ist als flacher Metallring mit einem ersten Spalt 3λ ausgeführt. Der zweite Dichtring 3b ist als flacher Metallring mit einem zweiten Spalt 3λ λ ausgeführt. Der erste Spalt 3λ und der zweite Spalt 3λλ fluchten nicht miteinander. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass Leckluft von der einen Seite der Klappe 2 nicht über den ersten Dichtring 3a und den zweiten Dichtring 3b auf die andere Seite der Klappe 2 und umgekehrt gelangen kann. Der Ventilsitz 4 ist als Stahlring ausgeführt, der im Gehäuse 5, das in vorteilhafter Weise aus Aluminium gefertigt ist, eingepresst ist. Das Ventil eignet sich in besonderer Weise als Gasrückführventil eines Kraftfahrzeuges.
Fig. 2 zeigt den ersten Dichtring 3a mit dem darunter angeordneten Dichtring 3b mit den Spalten 3λ, 3λ λ in einer Draufsicht. Die Spalte 3 λ, 3 λ λ liegen in einem Bereich 6 von 60° Beide Dichtringe 3a, 3b sind an einer Stelle 7 miteinander verschweißt, wobei die Stelle 7 auf dem Umfang der Dichtringe 3a, 3b einem Punkt 8 gegenüberliegt, der mittig zwischen den beiden Spalten 3λ, 3λ λ angeordnet ist.

Claims

Ventil, 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 erster Dichtring und ein zweiter Dichtring in einer umlaufenden Nut der Klappe angeordnet sind, die jeweils als Metallring mit je einem Spalt ausgeführt sind, wobei die beiden Spalte nicht miteinander fluchten, d a du r ch g e k e n n z e i c h n e t , dass die beiden Spalte (3λ, 3λ λ) in einem Bereich (6) liegen, der kleiner als 90° ist und dass beide Dichtringe (3a, 3b) an einer Stelle (7) ihres Umfangs miteinander verbunden sind, wobei diese Stelle (7) genau einem Punkt (8), der sich innerhalb des Bereiches (6) befindet, auf dem Umfang gegenüberliegt.
Ventil nach Anspruch 1, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die beiden Dichtringe (3a, 3b) durch eine stoffschlüssige Verbindung, vorzugsweise mittels Schweißen, miteinander verbunden sind.
Ventil nach Anspruch 1, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die beiden Dichtringe (3a, 3b) durch eine formschlüssige Verbindung, vorzugsweise mittels Nieten, miteinander verbunden sind.
Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Dichtringe (3a, 3b) derart versetzt zueinander angeordnet sind, dass der Abstand der beiden Spalte (3λ, 3λλ) auf dem Umfang dem 0, 2-fachen bis 5-fachen der Spaltbreite entspricht.
5. Ventil nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4,
d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Punkt (8) mittig zwischen den beiden Spalten (3λ, 3λ λ) liegt.
6. Ventil nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Ventilsitz (4) als Stahlring ausgeführt ist, der im Gehäuse (5) eingepresst ist. 7. Ventil nach Anspruch 6, bei dem ein Gehäuse (5) aus Aluminium angeordnet ist.
8. Verwendung des Ventils nach einem der Ansprüche 1 bis 7 als Gasrückführventil eines Kraftfahrzeuges
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4632360A (en) * 1981-08-14 1986-12-30 United Aircraft Products, Inc. Butterfly type valve seal
FR2683289A1 (fr) * 1991-11-04 1993-05-07 Verdelet Alain Joint pour vanne a papillon et vanne a papillon pourvue d'un tel joint.
WO2004040110A1 (de) * 2002-11-01 2004-05-13 Siemens Aktiengesellschaft Ventil

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