WO2016096842A1 - Ventilvorrichtung in einem kraftfahrzeug und verfahren zur herstellung - Google Patents

Ventilvorrichtung in einem kraftfahrzeug und verfahren zur herstellung Download PDF

Info

Publication number
WO2016096842A1
WO2016096842A1 PCT/EP2015/079772 EP2015079772W WO2016096842A1 WO 2016096842 A1 WO2016096842 A1 WO 2016096842A1 EP 2015079772 W EP2015079772 W EP 2015079772W WO 2016096842 A1 WO2016096842 A1 WO 2016096842A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flap
seal
valve device
recesses
mold
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/079772
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Johannes MONTIGNY
Peter Kohlen
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive Gmbh
Priority to US15/536,854 priority Critical patent/US20170370478A1/en
Priority to KR1020177020120A priority patent/KR20170097733A/ko
Priority to CN201580069258.XA priority patent/CN107110378A/zh
Priority to EP15816721.3A priority patent/EP3234422A1/de
Publication of WO2016096842A1 publication Critical patent/WO2016096842A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/2608—Mould seals
    • 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
    • F16K25/00—Details relating to contact between valve members and seats
    • F16K25/005—Particular materials for seats or closure elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/748—Machines or parts thereof not otherwise provided for
    • B29L2031/7506—Valves
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Definitions

  • the invention relates to a valve device for a fuel cell assembly in a motor vehicle with a running in a housing flow channel, the flow ⁇ cross-section influencing flap and the flap antrei ⁇ benden drive, the flap attached to an axle and the axis rotatable in the housing is mounted, arranged in the Strö ⁇ mungskanal valve seat and arranged on a radially peripheral edge of the flap seal, which is in the closed position of the flap in contact with the valve seat, so that the axis penetrates the flap at an angle.
  • Ge ⁇ subject of the invention further provides a process for the manufacture ⁇ lung.
  • valve devices have long been known and so ⁇ with the prior art. Due to the flowing media, z. As air, the actuators must allow a high tightness when Ver ⁇ close the flow channel. They should also ei ⁇ ne good controllability of the flow cross-section of the Strömungska ⁇ Nals and thus the mass flow of the flowing medium shall afford ⁇ . As a result, such valve devices are complex in construction and therefore relatively expensive. It is known to use solenoid valves as shut-off valves, since the ⁇ se with a corresponding effort a relatively good tightness he ⁇ possible, a continuous control of the flowing medium is not possible.
  • valve assemblies as known as a throttle ⁇ flap plate
  • the invention is therefore to provide a valve device and a method of the type mentioned above, wel ⁇ che allow a seal of the flow channel with only small Lecka ⁇ ge.
  • the required seal should also be simple and inexpensive.
  • the first object is characterized in that the seal has an annular base body, that the base body Minim ⁇ least has a recess and that the at least one recess is off with the material of the flap completed dissolved.
  • the seal of the device according to the invention consists of egg ⁇ nem annular base body and on the base body ⁇ arranged sealing lip. While the sealing lip is responsible for the actual sealing function, the main body serves to Be ⁇ consolidation of the seal on the flap. The at least one from ⁇ recess in the base body, the arrangement of Klappenma ⁇ TERIAL in this recess, whereby the seal is firmly connected with the flap.
  • the main advantage is that the seal is held in this way in the well-defined position and even with changing ⁇ the external conditions their position defined as a sealing seat does not change, thus ensuring a permanent tightness with low leakage rate.
  • An odd number of recesses is then advantageous if the recesses symmetrically distributed to be disposed at the periphery of the log ⁇ processing.
  • An even number of recesses is advantageous if the recesses are arranged on the two areas, which alswei ⁇ sen the largest angular deflection during rotation of the flap.
  • the recesses are circular.
  • the number of recesses can be reduced in accordance with another embodiment before ⁇ advantageous for flaps with a larger diameter, if the recesses are designed circular arc.
  • the circular arc shape is oriented here advantageously ⁇ on the diameter on which the recesses are arranged in the Grundkör ⁇ by.
  • the circular arc shape also has the advantage that the length of the arc creates a larger area than a circle.
  • this fact can also be optimized to reduce the arc of the arc since the area required for strength is achieved over the arc length.
  • the reduced width of the circular arc has the advantage that it can also reduce the basic body of the seal in radial extent, as a result of which the seal requires less material and is therefore less expensive.
  • This effect can be used according to a further advantageous embodiment, even if the recesses have a ge ⁇ rectilinear extent. is rn another embodiment, the inner contour of the sealing circular, so that in particular in a symmetrical distri ⁇ development of the recesses in the body enough space for their arrangement.
  • the inner contour of the seal is advantageously formed elliptical, with the major axis coincides with the Pro ⁇ jection of the symmetry axis of the axle in the flap together ⁇ .
  • the areas with the largest angular excursions are ⁇ aligned with the minor axis of the elliptical inner contour out ⁇ .
  • the elliptical inner contour of the base body has the advantage that where the recesses are arranged, the base body has a greater radial extent, so that ⁇ reaching surface for the arrangement of the recesses is avail ⁇ supply.
  • the adhesion of water to the seal is prevented according to a further embodiment in that the seal consists of PTFE (polytetrafluoroethylene).
  • a solid and dense composite of seal and flap is achieved according to a further advantageous embodiment in that the flap is an injection molded part and the seal, as far as it is arranged in the flap, is umsprit Zt from the flap.
  • the invention further provides a process for Her ⁇ provide a valve device having a a seal aufwei ⁇ send flap, wherein at least one recess aufwei ⁇ send seal is introduced into a mold of an injection molding machine, the mold is closed, an art ⁇ material in the mold is injected, wherein the synthetic ⁇ material fills the mold and thereby fill the recesses in the log ⁇ processing and the the flap is removed from the mold.
  • the flap produced by this process ensures by the encapsulation of the seal a particularly secure hold of the seal in the flap.
  • the invention is tert erläu ⁇ tert. It show in
  • Fig. 4-6 further embodiments of the seal.
  • the valve device for a motor vehicle in Figure 1 consists of a housing 1, with a arranged in the housing
  • Flow channel 2 for flowing through a fluid In the present case, an air flow is regulated by the valve device.
  • an axis 3 is arranged, which is mounted on both sides in the housing 1.
  • the first bearing 4 is located on the side of the housing 1 to which a transmission 5 is arranged ⁇ .
  • the transmission 5 is the output side connected to the axis 3 and the input side with an electric motor, not shown, which is housed in a separate chamber 6 of the housing 1.
  • the second bearing 7 for the axis 3 is located on the opposite side of the gear 5 Strö ⁇ mungskanals 2.
  • a flap 8 On the axis 3, a flap 8 is arranged, which has a bore 9 through which the axis 3 extends.
  • the flap 8 For attachment to the axis 3, the flap 8 is bolted to the axis 3.
  • the flap 8 further has a radially encircling edge 10 on which a seal 11 is arranged. In the illustration shown, the flap 8 is in the closed position ⁇ so that the seal 11 cooperates with the valve seat 12 acting as a region of the flow channel 2 and the flow passage 2 completely closes.
  • Figure 2 shows the flow channel of Fig. 1 rotated by 90 °.
  • the axis 3 is arranged perpendicular to the image plane and extends slightly upwards into the image plane.
  • the radially encircling edge 10 of the flap 8 has in the axial extension of sumption of the gasket 11 has a greater thickness than the radially inward closing at ⁇ area.
  • the seal 11 has recesses 13 which are filled with the material of the flap 8 and thereby a secure anchoring of the seal 11 in the flap 8 be ⁇ acts.
  • the flap 8 is rotatably connected to the axis 3.
  • Fig. 3 shows the seal 11, which consists of a base body 15 and the adjoining sealing lip 16.
  • the sealing lip 16 has a circular outer contour, the inner contour 17 of the base body 15 and the like ⁇ tung 11 is formed elliptical.
  • the base body 15 has in alignment with the major axis of the ellipsenförmi ⁇ gen inner contour 17 regions 18 a smaller radial Warre- ckung than the areas 19 in alignment with the minor axis.
  • the regions 19 are the areas of greatest angular deflection during the pivoting of the flap 8. In these areas are sorted ⁇ wells arranged three recesses 13 through which passes the material of the flap 8, when the seal 11 during herstel ⁇ len of the flap 8 with the Flap material is encapsulated.
  • Fig. 4 shows a seal 11, which has a circular réellekon ⁇ structure 17.
  • the areas 19, 18 thus have the same radial extent.
  • Eight recesses 13 with a circular contour are arranged symmetrically in the base body 15.
  • Fig. 6 shows a seal 11 with the same inner contour 7, in which an odd number of recesses 13 are arranged distributed symmetrically on the circumference.
  • the seal 11 in Fig. 5 differs from the seal in Fig. 3 in the recesses 13.
  • the four circular arc-shaped recesses 13 are arranged analogously to Fig. 3. Due to the larger surface of the recesses 13 in each case only two out ⁇ recesses 13 are each region 19 is provided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Ventilvorrichtung für eine Brennstoffzellenanordnung in einem Kraftfahrzeug mit einem in einem Gehäuse (1) verlaufenden Strömungskanal (2), einer den Strömungsquerschnitt beeinflussenden Klappe (8) und einem die Klappe antreibenden Antrieb, wobei die Klappe an einer Achse (3) befestigt und die Achse drehbar in dem Gehäuse lgelagert ist, einem im Strömungskanal angeordneten Ventilsitz (12) und einer an einem radial umlaufenden Rand (10) der Klappe angeordneten Dichtung (11), die in Schließstellung der Klappe mit dem Ventilsitz in Kontakt steht, so dass die Achse die Klappe in einem Winkel durchdringt. Die Dichtung besitzt einen ringförmigen Grundkörper (15), der mindestens eine Ausnehmung (13) aufweist, wobei die mindestens eine Ausnehmung mit dem Material der Klappe ausgefüllt ist.

Description

Beschreibung
Ventilvorrichtung in einem Kraftfahrzeug und Verfahren zur Her- Stellung
Gegenstand der Erfindung ist eine Ventilvorrichtung für eine BrennstoffZeilenanordnung in einem Kraftfahrzeug mit einem in einem Gehäuse verlaufenden Strömungskanal, einer den Strömungs¬ querschnitt beeinflussenden Klappe und einem die Klappe antrei¬ benden Antrieb, wobei die Klappe an einer Achse befestigt und die Achse drehbar in dem Gehäuse gelagert ist, einem im Strö¬ mungskanal angeordneten Ventilsitz und einer an einem radial umlaufenden Rand der Klappe angeordneten Dichtung, die in Schließstellung der Klappe mit dem Ventilsitz in Kontakt steht, so dass die Achse die Klappe in einem Winkel durchdringt. Ge¬ genstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstel¬ lung .
Derartige Ventilvorrichtungen sind seit langem bekannt und so¬ mit Stand der Technik. Aufgrund der strömenden Medien, z. B. Luft, müssen die Stellglieder eine hohe Dichtheit beim Ver¬ schließen des Strömungskanals ermöglichen. Zudem sollen sie ei¬ ne gute Regelbarkeit des Strömungsquerschnitts des Strömungska¬ nals und damit des Massenflusses des strömenden Mediums gewähr¬ leisten. Das hat zur Folge, dass solche Ventilvorrichtungen aufwändig gebaut und damit relativ kostenintensiv sind. Es ist bekannt, Magnetventile als Absperrventile zu verwenden, da die¬ se mit entsprechendem Aufwand eine relativ gute Dichtheit er¬ möglichen, eine kontinuierliche Regelung des strömenden Mediums ist jedoch nicht möglich. Insbesondere hinsichtlich der Dicht¬ heit sind herkömmliche Ventilanordnungen, wie sie als Drossel¬ klappensteller bekannt sind, nachteilig, da die Dichtheitsan¬ forderungen je nach Ausführungsart bei Brennstoffzellenan en- dungen 10- bis 20-mal höher sind. Gegenstand der Erfindung ist es daher, eine Ventilvorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, wel¬ che eine Abdichtung des Strömungskanals mit nur geringer Lecka¬ ge ermöglichen. Die hierfür erforderliche Dichtung soll darüber hinaus einfach und kostengünstig sein.
Gelost wird die erste Aufgabe dadurch, dass die Dichtung einen ringförmigen Grundkörper besitzt, dass der Grundkörper mindes¬ tens eine Ausnehmung aufweist und dass die mindestens eine Aus nehmung mit dem Material der Klappe ausgefüllt ist.
Die Dichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht aus ei¬ nem ringförmigen Grundkörper und einer an dem Grundkörper ange¬ ordneten Dichtlippe. Während die Dichtlippe für die eigentliche Dichtfunktion verantwortlich ist, dient der Grundkörper zur Be¬ festigung der Dichtung an der Klappe. Die mindestens eine Aus¬ nehmung im Grundkörper ermöglicht die Anordnung von Klappenma¬ terial in dieser Ausnehmung, wodurch die Dichtung unverlierbar mit der Klappe verbunden ist. Der wesentliche Vorteil besteht jedoch darin, dass die Dichtung auf diese Weise in der exakt definierten Position gehalten wird und auch bei sich verändern¬ den äußeren Bedingungen ihre als Dichtsitz definierte Lage nicht verändert und so eine dauerhafte Dichtheit mit niedriger Leckrate gewährleistet.
Je nach Anwendungsfall, insbesondere Größe der Dichtung und Dichtheitsanforderungen, hat es sich als vorteilhaft herausge¬ stellt, zwei bis zehn Ausnehmungen vorzusehen. Auf diese Weise lässt sich die Dichtung optimal an die jeweiligen Verhältnisse anpassen .
Eine ungerade Anzahl von Ausnehmungen ist dann von Vorteil, wenn die Ausnehmungen symmetrisch verteilt am Umfang der Dich¬ tung angeordnet werden sollen. Eine gerade Anzahl von Ausnehmungen ist dann von Vorteil, wenn die Ausnehmungen auf den beiden Bereichen angeordnet sind, die den größten Winkelausschlag beim Verdrehen der Klappe aufwei¬ sen .
Bei Klappen mit kleineren Durchmessern sind somit weniger Aus¬ nehmungen für eine ausreichenden Festsitz der Dichtung erfor¬ derlich, während Klappen mit größerem Durchmesser mehr Ausneh¬ mungen in der Dichtung aufweisen können. Für die meisten Anwen¬ dungen haben sich daher zwei bis sechs Ausnehmungen als ausrei¬ chend erwiesen.
In besonders einfacher Ausgestaltung sind die Ausnehmungen kreisförmig ausgebildet.
Die Anzahl der Ausnehmungen lässt sich gemäß einer anderen vor¬ teilhaften Ausgestaltung bei Klappen mit größerem Durchmesser reduzieren, wenn die Ausnehmungen kreisbogenförmig gestaltet sind. Die Kreisbogenform orientiert sich dabei vorteilhafter¬ weise an dem Durchmesser, auf dem die Ausnehmungen im Grundkör¬ per angeordnet sind. Die Kreisbogenform hat zudem den Vorteil, dass durch die Länge des Kreisbogens eine größere Fläche als bei einem Kreis erzeugt wird. Dadurch kann zum Einen das Mate¬ rial der Klappe bei der Herstellung einfacher die Ausnehmung durchdringen und zum Anderen erhöht sich aufgrund der größeren Fläche auch die Festigkeit des Verbunds von Klappe und Dich¬ tung .
Dieser Umstand kann jedoch auch dahingehend optimiert werden, dass die Breite des Kreisbogens reduziert wird, da die für die Festigkeit erforderliche Fläche über die Bogenlänge erzielt wird. Die reduzierte Breite des Kreisbogens hat den Vorteil, dass dadurch auch der Grundkörp' r der Dichtung in radialer Erstreckung reduziert werden ka: n, wodurch die Dichtung weniger Material benötigt und dadurch k> stengünstiger ist. Dieser Effekt lässt sich gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung auch dann nutzen, wenn die Ausnehmungen eine ge¬ radlinige Erstreckung besitzen. rn einer anderen Ausgestaltung ist die Innenkontur der Dichtung kreisrund, so dass insbesondere bei einer symmetrischen Vertei¬ lung der Ausnehmungen im Grundkörper ausreichend Platz zu deren Anordnung zur Verfügung steht .
Bei einer Anordnung der Ausnehmungen in den Bereichen des Grundkörpers, in denen die Klappe die größten Winkelausschlägen aufweist, ist die Innenkontur der Dichtung vorteilhafterweise ellipsenförmig ausgebildet, wobei die Hauptachse mit der Pro¬ jektion der Symmetrieachse der Achse in die Klappe zusammen¬ fällt. Die Bereiche mit den größten Winkelausschlägen sind so¬ mit zu der Nebenachse der ellipsenförmigen Innenkontur ausge¬ richtet. Die ellipsenförmige Innenkontur des Grundkörpers hat den Vorteil, dass dort wo die Ausnehmungen angeordnet sind, der Grundkörper eine größere radiale Erstreckung hat, so dass aus¬ reichend Fläche für die Anordnung der Ausnehmungen zur Verfü¬ gung steht. Mit der Ausrichtung der Bereiche ohne Ausnehmungen zur Hauptachse der ellipsenförmigen Innenkontur besitzt der Grundkörper eine geringere radiale Erstreckung, wodurch Materi¬ al eingespart wird. Der entscheidende Vorteil besteht jedoch darin, dass die Dichtung bezogen auf die Hauptachse radial wei¬ ter außen verläuft, so dass die durch die Klappe verlaufende Achse in einem flacheren Winkel die Klappe durchdringen kann, was zu einer Reduzierung des Bauraums der Ventilvorrichtung be¬ zogen auf die Achse des Strömungskanals führt. Neben dem klei¬ neren Bauraum führt dies zu einer Gewichtsersparnis aufgrund des kürzeren Gehäuses.
Eine gute Abdichtung infolge eines innigen Kontakts der Dich¬ tung, insbesondere der Dichtlippe mit der Wandung des Strö- mungskanals wird mit einer Dichtung aus einem Elastomer, vor¬ zugsweise einem synthetischen Kautschuk erreicht .
Das Anhaften von Wasser an der Dichtung wird gemäß einer weite¬ ren Ausgestaltung dadurch verhindert, dass die Dichtung aus PTFE (Polytetraflourethylen) besteht.
Ein fester und dichter Verbund von Dichtung und Klappe wird ge- mäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung dadurch er- reicht, dass die Klappe ein Spritzgussteil ist und die Dich- tung, soweit sie in der Klappe angeordnet ist, von der Klappe umsprit zt ist .
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zum Her¬ stellen einer Ventilvorrichtung mit einer eine Dichtung aufwei¬ senden Klappe, wobei eine mindestens eine Ausnehmungen aufwei¬ sende Dichtung in ein Formwerkzeug einer Spritzgussmaschine eingebracht wird, das Formwerkzeug geschlossen wird, ein Kunst¬ stoff in das Formwerkzeug eingespritzt wird, wobei der Kunst¬ stoff die Form ausfüllt und dabei die Ausnehmungen in der Dich¬ tung ausfüllt und das die Klappe dem Formwerkzeug entnommen wird .
Die mit diesem Verfahren hergestellte Klappe gewährleistet durch das Umspritzen der Dichtung einen besonders sicheren Halt der der Dichtung in der Klappe.
An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläu¬ tert . Es zeigen in
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ventilvorrichtung,
Fig. 2 der Strömungskanal der Ventilvorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Dichtung, Fig. 4-6 weitere Ausführungsformen der Dichtung.
Die Ventilvorrichtung für ein Kraftfahrzeug in Figur 1 besteht aus einem Gehäuse 1, mit einem in dem Gehäuse angeordneten
Strömungskanal 2 zum Durchströmen eines Fluids. Im vorliegenden Fall wird ein Luftstrom durch die Ventilvorrichtung geregelt. Im Strömungskanal 2 ist eine Achse 3 angeordnet, die zu beiden Seiten im Gehäuse 1 gelagert ist. Das erste Lager 4 befindet sich auf der Seite des Gehäuses 1 an der ein Getriebe 5 ange¬ ordnet ist. Das Getriebe 5 ist ausgangsseitig mit der Achse 3 verbunden und eingangsseitig mit einem nicht dargestellten Elektromotor, der in einer separaten Kammer 6 des Gehäuses 1 untergebracht ist. Das zweite Lager 7 für die Achse 3 befindet sich auf der dem Getriebe 5 gegenüberliegenden Seite des Strö¬ mungskanals 2. An der Achse 3 ist eine Klappe 8 angeordnet, welche eine Bohrung 9 besitzt, durch die die Achse 3 verläuft. Zur Befestigung auf der Achse 3 ist die Klappe 8 mit der Achse 3 verschraubt. Die Klappe 8 besitzt weiter einen radial umlau- fenden Rand 10, an dem eine Dichtung 11 angeordnet ist. In der gezeigten Darstellung befindet sich die Klappe 8 in Schlie߬ stellung, so dass die Dichtung 11 mit dem als Ventilsitz 12 wirkenden Bereich des Strömungskanals 2 zusammenwirkt und den Strömungskanal 2 vollständig verschließt.
Figur 2 zeigt den Strömungskanal aus Fig. 1 um 90° gedreht. Die Achse 3 ist senkrecht zur Bildebene angeordnet und verläuft in die Bildebene hinein leicht ansteigend. Der radial umlaufende Rand 10 der Klappe 8 besitzt in axialer Erstreckung zur Aufnah- me der Dichtung 11 eine größere Dicke als der radial innen an¬ schließende Bereich. Die Dichtung 11 besitzt Ausnehmungen 13, die mit dem Material der Klappe 8 ausgefüllt sind und dadurch eine sichere Verankerung der Dichtung 11 in der Klappe 8 be¬ wirkt. Mittels einer Verschraubung 14 ist die Klappe 8 mit der Achse 3 drehfest verbunden. Fig. 3 zeigt die Dichtung 11, welche aus einem Grundkörper 15 und der sich daran anschließenden Dichtlippe 16 besteht. Wäh¬ rend die Dichtlippe 16 eine kreisförmige Außenkontur aufweist, ist die Innenkontur 17 des Grundkörpers 15 und damit der Dich¬ tung 11 ellipsenförmig ausgebildet. Infolgedessen besitzt der Grundkörper 15 in Ausrichtung zur Hauptachse der ellipsenförmi¬ gen Innenkontur 17 Bereiche 18 eine geringere radiale Erstre- ckung als die Bereiche 19 in Ausrichtung zur Nebenachse. Die Bereiche 19 sind die Bereiche mit dem größten Winkelausschlag beim Verschwenken der Klappe 8. In diesen Bereichen sind je¬ weils drei Ausnehmungen 13 angeordnet, durch die das Material der Klappe 8 hindurchtritt, wenn die Dichtung 11 beim Herstel¬ len der Klappe 8 mit dem Klappenmaterial umspritzt wird.
Fig. 4 zeigt eine Dichtung 11, die eine kreisförmige Innenkon¬ tur 17 aufweist. Die Bereiche 19, 18 besitzen somit die gleiche radiale Erstreckung. Acht Ausnehmungen 13 mit kreisförmiger Kontur sind symmetrisch im Grundkörper 15 angeordnet. Fig. 6 zeigt eine Dichtung 11 mit gleicher Innenkontur 7, bei der eine ungerade Anzahl Ausnehmungen 13 symmetrisch am Umfang verteilt angeordnet sind.
Die Dichtung 11 in Fig. 5 unterscheidet sich von der Dichtung in Fig. 3 in den Ausnehmungen 13. Die vier kreisbogenförmigen Ausnehmungen 13 sind analog zu Fig. 3 angeordnet. Aufgrund der größeren Fläche der Ausnehmungen 13 sind jeweils nur zwei Aus¬ nehmungen 13 je Bereich 19 vorgesehen.

Claims

Ventilvorrichtung für eine BrennstoffZeilenanordnung in einem Kraftfahrzeug mit einem in einem Gehäuse verlaufen¬ den Strömungskanal, einer den Strömungsquerschnitt beein¬ flussenden Klappe und einem die Klappe antreibenden An¬ trieb, wobei die Klappe an einer Achse befestigt und die Achse drehbar in dem Gehäuse gelagert ist, einem im Strö¬ mungskanal angeordneten Ventilsitz und einer an einem ra¬ dial umlaufenden Rand der Klappe angeordneten Dichtung, die in Schließstellung der Klappe mit dem Ventilsitz in Kontakt steht, so dass die Achse die Klappe in einem Win¬ kel durchdringt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ¬ n e t , dass die Dichtung (11) einen ringförmigen Grund¬ körper (15) besitzt, dass der Grundkörper (15) mindestens eine Ausnehmung (13) aufweist und dass die mindestens eine Ausnehmung (13) mit dem Material der Klappe (8) ausgefüllt ist .
Ventilvorrichtung 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 die Dichtung (11) zwei bis zehn, vorzugsweise drei bis sechs, Ausnehmungen (13) be¬ sitzt.
Ventilvorrichtung 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 Dichtung (11) ungerade Anzahl von Ausnehmungen (13) besitzt und diese symmetrisch verteilt am Umfang der Dichtung (11) angeordnet sind.
Ventilvorrichtung 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 Dichtung eine gerade An¬ zahl von Ausnehmungen (13) besitzt und dass die Ausnehmun¬ gen (13) auf den beiden Bereichen (19) angeordnet sind, die den größten Winkelausschlag beim Verdrehen der Klappe (8) aufweisen.
5. Ventilvorrichtung nach zumindest 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 die Ausnehmungen (13) kreisförmig sind.
6. Ventilvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ¬ n e t , dass die Ausnehmungen (13) kreisbogenförmig sind. 7. Ventilvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ¬ n e t , dass die Ausnehmungen (13) eine geradlinige
Erstreckung besitzen. 8. Ventilvorrichtung nach zumindest 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 die Innenkontur (17) der Dichtung (11) kreisrund ausgebil¬ det ist .
Ventilvorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ¬ n e t , dass die Innenkontur (17) der Dichtung (11) ellip senförmig ausgebildet ist.
Ventilvorrichtung nach zumindest 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 die Dichtung (11) aus einem Elastomer oder aus PTFE be¬ steht .
11. Ventilvorrichtung nach zumindest 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 die Klappe (8) ein Spritzgussteil ist.
12. Verfahren zum Herstellen einer eine Dichtung aufweisenden Klappe einer Ventilvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine mindestens eine Ausnehmung aufweisende Dichtung in ein Formwerkzeug einer Spritzgussmaschine einge¬ bracht wird,
das Formwerkzeug geschlossen wird,
ein Kunststoff in das Formwerkzeug eingespritzt wird, wobei der Kunststoff die Form ausfüllt und dabei die Ausnehmungen in der Dichtung ausfüllt und
das die Klappe dem Formwerkzeug entnommen wird.
PCT/EP2015/079772 2014-12-19 2015-12-15 Ventilvorrichtung in einem kraftfahrzeug und verfahren zur herstellung WO2016096842A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/536,854 US20170370478A1 (en) 2014-12-19 2015-12-15 Valve device in a motor vehicle, and production method
KR1020177020120A KR20170097733A (ko) 2014-12-19 2015-12-15 자동차의 밸브 장치 및 제조 방법
CN201580069258.XA CN107110378A (zh) 2014-12-19 2015-12-15 机动车中的阀装置和制造方法
EP15816721.3A EP3234422A1 (de) 2014-12-19 2015-12-15 Ventilvorrichtung in einem kraftfahrzeug und verfahren zur herstellung

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014226722.6 2014-12-19
DE102014226722 2014-12-19
DE102015200187.3 2015-01-09
DE102015200187.3A DE102015200187A1 (de) 2014-12-19 2015-01-09 Ventilvorrichtung in einem Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016096842A1 true WO2016096842A1 (de) 2016-06-23

Family

ID=56099549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/079772 WO2016096842A1 (de) 2014-12-19 2015-12-15 Ventilvorrichtung in einem kraftfahrzeug und verfahren zur herstellung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20170370478A1 (de)
EP (1) EP3234422A1 (de)
KR (1) KR20170097733A (de)
CN (1) CN107110378A (de)
DE (1) DE102015200187A1 (de)
WO (1) WO2016096842A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020202908A1 (de) 2020-03-06 2021-09-09 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Strömungskanal zur Durchströmung mit einem Gas

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017215260A1 (de) * 2017-08-31 2019-02-28 Audi Ag Klappenventilanordnung für ein Brennstoffzellensystem und Brennstoffzellensystem mit Klappenventilanordnung
US10883613B2 (en) 2018-04-27 2021-01-05 Caterpillar Inc. Elliptical ball valve seal
CN109737225B (zh) * 2019-02-27 2024-05-24 杭州老板电器股份有限公司 止回阀及油烟机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5081972A (en) * 1990-02-16 1992-01-21 Siemens Automotive L.P. Engine throttle blade sealing
DE102005027684A1 (de) * 2005-06-15 2006-12-21 Siemens Ag Toleranzring für eine Drosselklappe
FR2924781A1 (fr) * 2007-12-05 2009-06-12 Valeo Sys Controle Moteur Sas Conduit d'ecoulement de gaz pour vehicule automobile
FR2940393A1 (fr) * 2008-12-18 2010-06-25 Valeo Sys Controle Moteur Sas Volet d'obturation pour un conduit d'ecoulement de gaz et conduit avec le volet
WO2015143315A1 (en) * 2014-03-21 2015-09-24 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Lip seal having a base member and a lip member

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4327765A (en) * 1980-08-15 1982-05-04 Dover Corporation Butterfly valve having leak detecting means
US5098064A (en) * 1990-02-16 1992-03-24 Siemens Automotive L.P. Engine throttle blade sealing
DE59300074D1 (de) * 1993-09-22 1995-03-30 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung einer Heizungs- und/oder Klimaanlage mit einer an einer Gehäusewandung dichtend anliegenden Luftklappe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
WO1997021051A1 (en) * 1995-06-12 1997-06-12 Keystone International Holdings, Corp. Rotary valve with pressure energized seal
US5666988A (en) * 1996-02-06 1997-09-16 Siemens Electric Limited Throttle shaft and plate construction
JP3840773B2 (ja) * 1997-12-24 2006-11-01 株式会社デンソー 通風路切替装置
JP4281160B2 (ja) * 1998-08-25 2009-06-17 株式会社デンソー 通風路切替装置
US8146887B1 (en) * 2008-12-12 2012-04-03 Hayghaz Amirian Damper mechanism
JP6221957B2 (ja) * 2014-06-17 2017-11-01 豊田合成株式会社 空調用レジスタ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5081972A (en) * 1990-02-16 1992-01-21 Siemens Automotive L.P. Engine throttle blade sealing
DE102005027684A1 (de) * 2005-06-15 2006-12-21 Siemens Ag Toleranzring für eine Drosselklappe
FR2924781A1 (fr) * 2007-12-05 2009-06-12 Valeo Sys Controle Moteur Sas Conduit d'ecoulement de gaz pour vehicule automobile
FR2940393A1 (fr) * 2008-12-18 2010-06-25 Valeo Sys Controle Moteur Sas Volet d'obturation pour un conduit d'ecoulement de gaz et conduit avec le volet
WO2015143315A1 (en) * 2014-03-21 2015-09-24 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Lip seal having a base member and a lip member

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020202908A1 (de) 2020-03-06 2021-09-09 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Strömungskanal zur Durchströmung mit einem Gas

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170097733A (ko) 2017-08-28
EP3234422A1 (de) 2017-10-25
US20170370478A1 (en) 2017-12-28
CN107110378A (zh) 2017-08-29
DE102015200187A1 (de) 2016-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016096842A1 (de) Ventilvorrichtung in einem kraftfahrzeug und verfahren zur herstellung
DE7431749U (de) Drosselklappenventil
DE102019109959A1 (de) Elliptische kugelventil-dichtung
DE102010030298A1 (de) Mehrteiliger Ventilteller
DE10108492A1 (de) Koaxialventil
DE102006024841A1 (de) Elktromagnetische Stellvorrichtung
EP0575643B1 (de) Kugelventil aus Kunststoff sowie Verfahren zu seiner Herstellung
EP2800887B1 (de) Ventilvorrichtung für ein kraftfahrzeug
DE69930856T2 (de) Kugelhahn
WO2024141140A1 (de) Ventil zur verwendung in einem fahrzeug-kühlkreislauf sowie verfahren zur herstellung eines derartigen ventils
DE202018105534U1 (de) Ventil
DE202014003915U1 (de) Resonanzturbine
DE10037117C2 (de) Ventillkolben für Mehrwegeventile
EP1811211A2 (de) Armatur zum Absperren oder Regeln eines Mediums
DE3119807A1 (de) "verdraengermaschine, insbesondere planentenradmotor"
DE102016114502B4 (de) Applikationsvorrichtung
WO1996000858A1 (de) Vorrichtung mit einem gehäuse
DE10053157C2 (de) Drehschieber-Ventil
EP3726106B1 (de) Absperrarmatur
DE19605528C1 (de) Kugel für einen Kugelhahn als Bestandteil eines Absperrorgans für Fluidleitungen, insbesondere Gasrohrleitungen, aus Kunststoff
DE102013010239B4 (de) Ventileinrichtung für abrasive Fluide und/oder fluidisierbare Pulvermaterialien
DE102005040915A1 (de) Ventil mit einer Ventilklappe
WO2023285187A1 (de) Flexible struktur
DE102010042021B4 (de) Kugelhahnkugel
DE69407401T2 (de) Ventil

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15816721

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015816721

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15536854

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017533192

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20177020120

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A