WO2014095520A1 - Ventil - Google Patents

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WO2014095520A1 PCT/EP2013/076227 EP2013076227W WO2014095520A1 WO 2014095520 A1 WO2014095520 A1 WO 2014095520A1 EP 2013076227 W EP2013076227 W EP 2013076227W WO 2014095520 A1 WO2014095520 A1 WO 2014095520A1
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Christoph Drott
Rainer Johannes MONTIGNY
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Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • Valve the subject of the invention is a three-way valve with a housing in which three interconnected channels are arranged, wherein in two channels each having a flap which is rotatably mounted on a shaft, is arranged, an electric motor which forms a shaft via a transmission and a transmission mechanism which drives the second flap in response to the movement of the first flap.
  • Such housings are used in motor vehicles as air and exhaust valves and are thus known. Gas flows flow through the channels with the flaps, which, depending on the situation, should be supplied to the third channel individually or mixed in certain proportions.
  • Ver ⁇ angle of rotation of the first flap is associated with a certain angle of rotation of the second flap.
  • the angle of rotation of the first flap corresponds to a specific operating situation, to which the angle of rotation of the second flap must be adjusted.
  • the adaptation of the angle of rotation of the first flap to the corresponding operating situation is realized by means of the control of the electric motor.
  • the corresponding adjustment of the second flap is then accomplished by the transmission mechanism.
  • a cam is arranged, which moves in a rotation of the disc in this slot. The movement of this cam is transmitted to the shaft of the second flap.
  • the slot corresponds to a control cam in the manner of a slotted guide and the cam corresponds to the sliding block.
  • a disadvantage of this design is that with the complete arrangement of the slot within the scope of the disc, this can have very large outer dimensions, whereby the valve requires a large amount of space.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a valve that requires less space.
  • the object is achieved in that on the shaft of the first flap a cam is arranged, that at the periphery of the cam a lever is applied and that the lever is rotatably connected to the shaft of the second flap.
  • the low-friction transmission of the movement profile is achieved in an advantageous embodiment in that at the end of the lever, which faces the cam, a rotatable roller is arranged.
  • a spring is arranged, which presses the lever against the cam.
  • the invention will be described in more detail ⁇ . It shows in Fig. 1 is a schematic representation of the valve.
  • the valve has a housing 1 in which three channels 2-4 are arranged. Gas flows can flow into the channel 4 via the two horizontal channels 2, 3. About an electric motor, not shown, the shaft 5 and thus the first flap 6 is driven. On the shaft 5, a cam plate 7 is further fixed, whose circumference determines the pivot angle of the second flap 8. For this purpose, runs around the circumference of the cam 7, a needle bearing 8. The needle bearing 8 is attached to a lever 9 and this is rotatably connected to the shaft 10 of the second flap 11. Via a spring 12, which is supported on a housing-side stop 13, the lever 9 is pressed against the cam 7.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Ventil mit einem Gehäuse, in dem drei miteinander verbundene Kanäle (2-4) angeordnet sind, wobei in zwei Kanälen (2,3) je eine Klappe (6,11), die auf einer Welle (5,10) drehbar gelagert ist, angeordnet ist, einem Elektromotor, der eine Welle (5) über ein Getriebe antreibt und einem Übertragungsmechanismus (7,8,9), der in Abhängigkeit von der Bewegung der ersten Klappe (6) die zweite Klappe (11) antreibt. An der Welle (5) der ersten Klappe (6) ist eine Kurvenscheibe (7) angeordnet, an deren Umfang ein Hebel (9) anliegt, der mit der Welle (10) der zweiten Klappe (11) drehfest verbunden ist.

Description

Beschreibung Ventil Gegenstand der Erfindung ist ein Drei-Wege-Ventil mit einem Gehäuse, in dem drei miteinander verbundene Kanäle angeordnet sind, wobei in zwei Kanälen je eine Klappe, die auf einer Welle drehbar gelagert ist, angeordnet ist, einem Elektromotor, der eine Welle über ein Getriebe antreibt und einem Übertragungs- mechanismus, der in Abhängigkeit von der Bewegung der ersten Klappe, die zweite Klappe antreibt.
Derartige Gehäuse werden in Kraftfahrzeugen als Luft- und Abgasventile eingesetzt und sind somit bekannt. Dabei strömen durch die Kanäle mit den Klappen Gasströme, die je nach Situation einzeln oder in bestimmten Verhältnissen gemischt dem dritten Kanal zugeführt werden sollen. Das bedeutet, dass dem Ver¬ drehwinkel der ersten Klappe ein bestimmter Verdrehwinkel der zweiten Klappe zugeordnet ist. Danach entspricht der Verdreh- winkel der ersten Klappe einer bestimmten Betriebssituation, zu der der Verdrehwinkel der zweiten Klappe angepasst werden muss. Die Anpassung des Verdrehwinkels der ersten Klappe an die entsprechende Betriebssituation wird mittels der Ansteuerung des Elektromotors realisiert. Das dementsprechende Verstellen der zweiten Klappe wird dann durch den Übertragungsmechanismus bewerkstelligt. Dazu ist es bekannt, an der Welle, auf der die erste Klappe befestigt ist, eine Scheibe anzuordnen, die einen geschlossenen Schlitz aufweist. In diesem Schlitz ist ein Nocken angeordnet, der sich bei einer Drehung der Scheibe in diesem Schlitz bewegt. Die Bewegung dieses Nockens wird auf die Welle der zweiten Klappe übertragen. Der Schlitz entspricht einer Steuerkurve nach Art einer Kulissenführung und der Nocken entspricht dem Kulissenstein. Nachteilig bei dieser Ausführung ist, dass mit der vollständigen Anordnung des Schlitzes innerhalb des Umfangs der Scheibe, diese sehr große Außenabmessungen aufweisen kann, wodurch das Ventil einen großen Bauraum benötigt . Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventil zu schaffen, das weniger Bauraum benötigt.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass an der Welle der ersten Klappe eine Kurvenscheibe angeordnet ist, dass am Umfang der Kurvenscheibe ein Hebel anliegt und dass der Hebel mit der Welle der zweiten Klappe drehfest verbunden ist.
Bei der Drehung der Kurvenscheibe und damit der ersten Klappe, wird der Hebel und somit die Welle der zweiten Klappe in Ab¬ hängigkeit von der Drehung der ersten Klappe bewegt . Über die Kurvenscheibe lassen sich dabei beliebige Bewegungsprofile nachbilden. Da sich diese Bewegungsprofile am Umfang der Kurvenscheibe ablegen lassen, kann die Kurvenscheibe relativ klein gestaltet werden. Auf diese Weise benötigt das erfin¬ dungsgemäße Ventil im Bereich des Übertragungsmechanismuses relativ wenig Bauraum. Auch weist dieses Ventil weniger Verschleiß aufgrund der geringeren Reibung im Übertragungsme¬ chanismus auf. Zudem benötigt dieses Ventil keine Kupplung zwischen den Wellen.
Die reibungsarme Übertragung des Bewegungsprofils wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung dadurch erreicht, dass an dem Ende des Hebels, welches der Kurvenscheibe zugewandt ist, eine dreh- bare Rolle angeordnet ist.
Das Anordnen der Rolle erfordert besonders wenig zusätzlichen Bauraum, wenn die Rolle ein Nadellager ist. Um den ständigen Kontakt zwischen Hebel oder Rolle und der Kurvenscheibe zu gewährleisten, ist in einer weiteren Ausgestaltung eine Feder angeordnet ist, welche den Hebel gegen die Kurvenscheibe drückt. An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher be¬ schrieben. Es zeigt in Fig. 1 eine schematische Darstellung des Ventils.
Das Ventil besitzt ein Gehäuse 1, in dem drei Kanäle 2-4 an- geordnet sind. Über die beiden waagerechten Kanäle 2, 3 können Gasströme in den Kanal 4 strömen. Über einen nicht dargestellten Elektromotor wird die Welle 5 und damit die erste Klappe 6 angetrieben. Auf der Welle 5 ist weiter eine Kurvenscheibe 7 befestigt, deren Umfang den Schwenkwinkel der zweiten Klappe 8 bestimmt . Dazu läuft am Umfang der Kurvenscheibe 7 ein Nadellager 8 um. Das Nadellager 8 ist an einem Hebel 9 befestigt und dieser ist drehfest mit der Welle 10 der zweiten Klappe 11 verbunden. Über eine Feder 12, welche sich an einem gehäuseseitigen Anschlag 13 abstützt, wird der Hebel 9 gegen die Kurvenscheibe 7 gedrückt.

Claims

Patentansprüche
1. Ventil mit einem Gehäuse, in dem drei miteinander verbundene Kanäle angeordnet sind, wobei in zwei Kanälen je eine Klappe, die auf einer Welle drehbar gelagert ist, angeordnet ist, einem Elektromotor, der eine Welle über ein Getriebe antreibt und einem Übertragungsmechanismus, der in Ab¬ hängigkeit von der Bewegung der ersten Klappe, die zweite Klappe antreibt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an der Welle (5) der ersten Klappe (6) eine Kur¬ venscheibe (7) angeordnet ist, dass am Umfang der Kur¬ venscheibe (7) ein Hebel (9) anliegt und dass der Hebel (9) mit der Welle (10) der zweiten Klappe (11) drehfest verbunden ist.
2. Ventil nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an dem Ende des Hebels (9) , welches der Kurvenscheibe (7) zugewandt ist, eine drehbare Rolle (8) angeordnet ist.
3. Ventil nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Rolle ein Nadellager (8) ist.
4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Feder (12) angeordnet ist, welche den Hebel (9) gegen die Kurvenscheibe (7) drückt.
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