WO2019206687A1 - Exhaust gas valve for an internal combustion engine - Google Patents

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WO2019206687A1
WO2019206687A1 PCT/EP2019/059512 EP2019059512W WO2019206687A1 WO 2019206687 A1 WO2019206687 A1 WO 2019206687A1 EP 2019059512 W EP2019059512 W EP 2019059512W WO 2019206687 A1 WO2019206687 A1 WO 2019206687A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bushing
sealing ring
closing body
valve
exhaust valve
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/059512
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Norbert Simons
Axel Hemsing
Dr. Holger Paffrath
Original Assignee
Pierburg 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 Pierburg Gmbh filed Critical Pierburg Gmbh
Publication of WO2019206687A1 publication Critical patent/WO2019206687A1/en

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    • 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
    • F02M26/66—Lift valves, e.g. poppet valves
    • F02M26/67—Pintles; Spindles; Springs; Bearings; Sealings; Connections to actuators
    • 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
    • F02M26/50—Arrangements or methods for preventing or reducing deposits, corrosion or wear caused by impurities

Definitions

  • the invention relates to an exhaust valve for an internal combustion engine having a housing with an exhaust inlet and an exhaust outlet, a valve closing body, a valve rod to which the valve closing body is attached and which is movable by means of an actuator, a valve seat on which the valve closing body is lowered and of the the valve closing body can be lifted by opposite movement, a bush which is embedded in the housing and radially surrounds the valve rod and a first sealing ring.
  • Such exhaust valves are used in particular as exhaust gas recirculation valves for controlling an exhaust gas flow recirculated into the cylinders of the internal combustion engine, which is again supplied in the cylinders for reducing the nitrogen emissions of the combustion.
  • valves are usually designed as lifting valves, in which a valve-closing body fastened to a valve rod can be lifted off or lowered onto a valve seat between an inlet and an outlet.
  • a valve-closing body fastened to a valve rod can be lifted off or lowered onto a valve seat between an inlet and an outlet.
  • the free cross section between the inlet and the outlet is regulated in order to return an optimal exhaust gas flow.
  • electromotive actuators are usually used with downstream gears for actuating the valve stem.
  • WO 2012/025351 A1 proposes an exhaust gas recirculation valve in which a sealing ring is arranged on the side of the guide bush facing away from the valve closing body, via which the penetration of a gas flow or of particles into an actuator space is to be avoided.
  • the sealing ring is arranged axially adjacent to the direction away from the valve closing body axial end of the sleeve and is located on this axially, so that additional axial space is necessary for the sealing ring.
  • the sealing ring is mounted separately, whereby an additional assembly step is necessary.
  • first sealing ring is fastened in the end of the bush facing away from the valve closing body and rests radially on the valve rod and the bush and thus can optionally take over part of the valve rod guide, no additional axial space is necessary for the sealing ring.
  • This allows an exhaust valve with a low axial height.
  • Further sealing ring and socket can be pre-assembled as an assembly, whereby a particularly simple final assembly of the exhaust valve is made possible.
  • the sealing ring is axially supported on the side facing the valve closing body by a radial shoulder of the bushing.
  • the sealing ring can be fastened on the side facing away from the valve closing body via a crimped or welded connection to the bushing.
  • the sealing ring can be axially supported by the housing on the side facing away from the valve closing body.
  • the sealing ring comprises a support ring and a lip seal, wherein the lip seal is attached to the support ring.
  • the support ring has a substantially U-shaped cross-section and the lip seal ring has a substantially V-shaped cross-section, the first radial support ring leg axially supporting the V-tip of the lip seal, the axial support ring leg the radially outer lip seal Radial support and the second radial support ring leg axially supports the radially outer lip seal leg at the free end.
  • the radially inner lip seal ring leg rests with the free end radially on the valve rod.
  • the support ring is typically made of a relatively rigid material and the lip seal of a relatively flexible material. The sealing ring can thus be reliably mounted on the rigid support ring in the socket and allows the flexible lip seal a reliable seal of the valve stem.
  • the valve rod is guided radially over the support ring.
  • the rigid support ring of the sealing ring allows reliable radial guidance of the valve rod in the socket, for which no additional mounting means or assembly steps are necessary.
  • a second sealing ring is arranged within the bush, which is positioned axially spaced from the first sealing ring on the valve closing body facing side of the first sealing ring.
  • the second sealing ring is preferably constructed comparable to the first sealing ring.
  • the second sealing ring allows a particularly reliable sealing of the valve rod, for which no additional axial space is necessary.
  • the second sealing ring, as well as the first sealing ring be pre-assembled in the socket, so that no additional assembly step in the final assembly of the exhaust valve is necessary.
  • a radial bushing vent hole is provided in the sleeve axially between the first sealing ring and the second sealing ring, which is fluidly connected via a corresponding housing vent hole with the environment, especially with surrounding engine components.
  • either exhaust gas, which passes on the valve closing body facing second sealing ring can be discharged through the vent holes in the environment and thus led away from the actuator chamber in this way, or can via the vent holes a sealing gas flow from the environment into the gap be built between the two sealing rings. Consequently, penetration of exhaust gas into the actuator space can be reliably prevented.
  • a circumferential vent groove is formed between the sleeve and the housing, which fluidly connects the bushing vent hole with the housing vent hole.
  • the circumferential groove provides a simple and reliable fluidic connection between the bushing vent hole and the housing vent hole, for which no rotational alignment of the bush with respect to the housing is necessary.
  • the valve rod on a spring support which is arranged axially between the valve closing body facing the end of the sleeve and the first sealing ring, and is disposed within the sleeve, a spring which is axially supported by the spring support and the exhaust valve in Tense closing direction. Consequently, in the case of a failed actuator ensures that the valve is closed. Flier notebook can be prevented, for example, that in case of failure of the actuator uncontrolled exhaust gas is fed back into the cylinder of the engine
  • the bushing on the radial inner side has a recess which defines a radial bushing shoulder which axially supports the spring. This allows a reliable and compact storage of the spring in the socket and thus a particularly compact exhaust valve.
  • a shielding device is arranged on the valve closing body facing the end of the bush, which shields the valve rod against the exhaust gas.
  • a shielding device is arranged on the valve closing body facing the end of the bush, which shields the valve rod against the exhaust gas.
  • the shielding device rests against the valve rod with the radially inner side, so that deposits which are present on the valve rod can be scraped off during an axial movement of the valve rod by the shielding device before they pass into a guide section of the bushing.
  • the shielding device is formed integrally with the bushing. This allows a reliable attachment of the shielding device to the socket, for which no additional mounting means or assembly steps are necessary.
  • the bushing has a radially inwardly directed bushing leg on the end facing the valve closing body, a shielding device mounting ring is arranged in the bushing, which rests against the bushing on the radial inside on the valve rod and on the radially outer side, and is the Shielding device supported axially by the bushing leg and the shielding device mounting ring.
  • the mounting ring allows for easy and reliable attachment of the shielding to the socket
  • the shield attachment ring is formed by the support ring of a sealing ring, so that no additional mounting means or assembly steps are necessary for the attachment of the shielding device to the socket.
  • a circumferential mounting recess is formed between the radial outer side of the bush and the radial inner side of a receiving bore.
  • the bushing is generally pressed into a receiving bore of the housing.
  • the joining surface between the bushing and the receiving bore is reduced by the circumferential mounting recess, whereby a simple mounting of the socket in the housing is made possible.
  • the mounting recess may be formed by a circumferential recess on the radial outer side of the socket and / or by a circumferential recess on the radial inner side of the receiving bore.
  • the axial extent of the circumferential recess corresponds to at least half the axial extent of the socket, whereby a particularly simple assembly is made possible.
  • the bush is at least in the region of its two axial ends on the radial outer side of the housing to reliably secure the socket in the housing and in particular to prevent tilting of the socket.
  • Figure 1 shows a side view of a section of a first embodiment of an exhaust valve according to the invention in a sectional view
  • Figure 2 to Figure 6 each show a schematic side view of a section of a guide assembly of an alternative embodiment of an exhaust valve according to the invention in a sectional view.
  • the exhaust valve according to the invention has a housing 10 which comprises a flow housing 12 with an exhaust gas inlet 14 and an exhaust gas outlet 16 and an actuator housing 18.
  • an actuator 19 is formed, which consists in the present embodiment of an electric motor not shown in detail and driven by the electric motor not shown in detail.
  • the valve rod 20 is mounted in a guide assembly 22 which is fixed in a receiving bore 24 of the flow housing 12.
  • a valve closing body 26 is fixed, which cooperates with a valve seat 28 which is formed between the exhaust gas inlet 14 and the exhaust gas outlet 16.
  • the guide assembly 22 includes a sleeve 30 radially surrounding the valve rod 20, via which the guide assembly 22 is mounted in the receiving bore 24.
  • the bushing 30 is pressed into the receiving bore 24, wherein between the radial outer side of the bushing 30 and the radial inner side of the receiving bore 24, a circumferential mounting recess 25 is formed to facilitate the pressing of the guide assembly 22 into the receiving bore 24.
  • the bush 30 rests against the radial inner side of the receiving bore 24 at least in the region of its axial ends 41, 59 with the radial outer side.
  • an integral shielding device 32 is formed at the valve closing body 26 facing the end of the socket 30, an integral shielding device 32 is formed.
  • the shielding device 32 has a smaller diameter than the bushing 30 and rests with a guide portion 34 radially on the valve rod 20 at.
  • the shielding device 32 is connected via a radially outwardly directed collar 33 with a radially inwardly directed bushing leg 35 of the bush 30.
  • three sealing rings 36 surrounding the valve rod 20 are arranged radially, each having a support ring 38 and a lip seal ring 40 with a substantially V-shaped cross-section.
  • the first sealing ring 36a is fastened via its supporting ring 38a in the end 41 of the bushing 30 facing away from the valve closing body 26.
  • the support ring 38a bears radially on the inner wall of the bush 30 and on the valve rod 20 and axially against a first radial bushing shoulder 42 and the flow housing 12.
  • the lip sealing ring 40 a of the first sealing ring 36 a is fixed with the V-tip of the valve closing body 26 leading the way to the support ring 38 a and abuts on the radially inner side of the valve rod 20.
  • the second sealing ring 36b is arranged axially adjacent to the first sealing ring 36a on its side facing the valve closing body 26.
  • the second sealing ring 36b is fastened in the bushing 30 via its supporting ring 38b.
  • the support ring 38b abuts radially on the inner wall of the bush 30 and on the valve rod 20 and axially on a second radial bushing shoulder 44 and the support ring 38a of the first sealing ring 36a.
  • the lip sealing ring 40b of the second sealing ring 36b is fastened with the V-tip of the valve closing body 26 leading the way to the support ring 38b and rests against the valve rod 20 on the radially inner side.
  • the first sealing ring 36a, the second sealing ring 36b and the valve rod 20 delimit a venting space 46 which is fluidly connected to the atmosphere via a sealing ring vent 48, a bushing vent bore 50 and a housing venting bore 52. Consequently, exhaust gas that passes along the valve rod 20 into the venting chamber 46, be discharged into the environment before it enters the actuator housing 18 with the actuator 19.
  • a circumferential first vent groove 54 is formed, which fluidly connects the sealing ring vent 48 with the bushing vent hole 50.
  • a circumferential second vent groove 56 is formed, which connects the bushing vent bore 50 fluidly with the housing vent hole 52.
  • the third sealing ring 36 c is disposed at the junction between the sleeve 30 and the shielding device 32.
  • the support ring 38c of the third sealing ring 36c bears radially on the inside of the bushing leg 35 and on the valve rod 20 and axially on the collar 33 of the shielding device 32 as well as an insert washer 58.
  • the lip seal 40c of the third seal ring 36c is connected to the V-tip of FIG Valve-closure member 26 pioneered to the support ring 38 b fixed and is located on the radially inner side of the valve rod 20 at.
  • valve rod 20 radially surrounding spring support 60 On the valve rod between the first sealing ring 36a and the valve closing body 26 facing the end 59 of the bush 30, in the present embodiment between the second sealing ring 36b and the third sealing ring 36c, a valve rod 20 radially surrounding spring support 60 is attached.
  • a valve spring 20 radially surrounding return spring 62 is arranged, which rests axially on the washer 58 and on the spring support 60.
  • the return spring 62 biases the valve rod 20 axially such that the valve closing body 26 is lowered onto the valve seat 28. The exhaust valve is thus biased in the closing direction.
  • Figure 2 to Figure 6 alternative embodiments of the guide assembly are shown, wherein the same reference numerals are used for the same components.
  • the guide assembly 22 shown in FIG. 2 differs from the first exemplary embodiment essentially in that a separate shielding device 32 is fastened to the end of the bushing 30 facing the valve-closing body 26.
  • the shielding device 32 is axially supported by the bushing leg 35 and a Ablevoriquess- mounting ring 72 and abuts on the radially inner side of the valve rod 20 at.
  • the third seal ring 36c specifically the support ring 38c of the third seal ring 36c, forms the shield attachment ring 72.
  • the support ring 36a of the first seal ring 36a is connected to the bush via a seal ring connection 64, for example, a crimped connection or a welded joint 30 fixed and the return spring 62 is located with the valve closing body 26 side facing axially on the support ring 38c of the third sealing ring 36c.
  • the mounting recess 25 has an axial extension Hl, which corresponds to at least half the axial extent H2 of the socket 30, to allow a particularly simple installation.
  • the bushing 30 additionally has a circumferential inner recess 66 on the radially inner side.
  • the inner recess 66 is arranged axially between the second sealing ring 36b and the third sealing ring 36c and defines on the valve closing body 26 side facing a radial spring support shoulder 68, on which the return spring 62 axially abuts the valve closing body 26 side facing.
  • the guide assembly 22 shown in Figure 4 has no return spring and comprises only two sealing rings 36, the first sealing ring 36a and the second sealing ring 36b. At the valve closing body 26 facing the end of the guide group 22 no sealing ring is arranged. To guide the valve rod 20, the bushing 30 at the valve closing body 26 facing the end of a radially inwardly directed guide leg 70.
  • FIG. 5 shows a particularly simple embodiment of the guide assembly 22, which has only a single sealing ring 36, namely the first sealing ring 36a fastened in the end of the bushing 30 facing away from the valve closing body 26.
  • this embodiment of the exhaust valve according to the invention in the guide assembly 22 and the housing 10 no vent holes are provided.
  • the guide assembly 22 shown in Figure 6 differs from the embodiment shown in Figure 5 only in that on the valve closing body 26 facing the end of the socket 30, analogous to the embodiments of Figure 2 and Figure 3, a shielding device 32 is mounted on the Radial inside of the valve rod 20th is applied.
  • the shielding device 32 is supported axially by the bushing leg 35 and by a shielding device mounting ring 72 mounted in the bush 30.
  • the shield attaching ring 72 abuts the valve rod 20 on the radially inner side and is fixed to the bushing 30 on the radially outer side.
  • the exhaust valve according to the invention requires only a small axial height, since the sealing rings are arranged in the socket.
  • the exhaust valve according to the invention also allows an arrangement of the return spring in the socket, whereby the axial height of the exhaust valve can be significantly reduced again.
  • the guide assembly may have a plurality of sealing rings and ventilation bores, whereby penetration of exhaust gas into the actuator housing with the actuator is reliably prevented.
  • the guide assembly of the exhaust valve according to the invention can be pre-assembled, whereby the final assembly of the exhaust valve is simplified accordingly.
  • the final assembly can be additionally simplified by a recess on the radial outer side of the bush or on the radial inner side of the receiving bore.
  • the housing partitions can be changed or the attachment of the guide assembly can be realized in other ways.
  • the sealing rings may be constructed differently and may be attached to the socket in a different manner.
  • the sealing rings can also be constructed differently from each other.
  • the second sealing ring and the third sealing ring and the vent hole may be positioned differently in the socket.
  • the valve rod can be guided in the guide assembly both on the inside of the sealing rings and on the inside of the socket.
  • additional guide sections can be provided on the socket.
  • the valve closing body is arranged on the side facing the actuator of the valve seat, whereby the axial closing direction of the valve reverses.
  • the return spring is disposed axially between the first sealing ring and the spring support to bias the exhaust valve in the closing direction.
  • the valve closing body and the valve seat need not necessarily be designed as separate devices.
  • the valve closing body may be formed by a molding on the valve rod and the valve seat by a housing contour.
  • the exhaust valve can also have a plurality of valve closing bodies and valve seats.

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Abstract

Exhaust gas valve for an internal combustion engine, having a housing (10) with an exhaust gas inlet (14) and an exhaust gas outlet (16), a valve closing body (26), a valve rod (20) to which the valve closing body (26) is fastened and which can be moved by means of an actuator (19), a valve seat (28) onto which the valve closing body (26) can be lowered and from which the valve closing body (26) can be lifted by way of an opposite movement, a bush (30) which is inserted into the housing (10) and encloses the valve rod (20) radially, and a first sealing ring (36a), characterized in that the first sealing ring (36a) is fastened in that end (41) of the bush (30) which faces away from the valve closing body (26), and bears radially against the valve rod (20) and the bush (30).

Description

B E S C H R E I B U N G  DESCRIPTION
Abgasventil für eine Verbrennungskraftmaschine Exhaust valve for an internal combustion engine
Die Erfindung betrifft ein Abgasventil für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Gehäuse mit einem Abgaseinlass und einem Abgasauslass, einem Ventilschließkörper, einer Ventilstange, an der der Ventilschließkörper befestigt ist und die mittels eines Aktors bewegbar ist, einem Ventilsitz, auf den der Ventilschließkörper absenkbar ist und von dem der Ventilschließkörper durch entgegengesetzte Bewegung abhebbar ist, einer Buchse, die in das Gehäuse eingelassen ist und die Ventilstange radial umschließt und einem ersten Dichtring. The invention relates to an exhaust valve for an internal combustion engine having a housing with an exhaust inlet and an exhaust outlet, a valve closing body, a valve rod to which the valve closing body is attached and which is movable by means of an actuator, a valve seat on which the valve closing body is lowered and of the the valve closing body can be lifted by opposite movement, a bush which is embedded in the housing and radially surrounds the valve rod and a first sealing ring.
Derartige Abgasventile werden insbesondere als Abgasrückführventile zur Regelung eines in die Zylinder des Verbrennungsmotors zurückgeführten Abgasstromes verwendet, der in den Zylindern erneut zur Reduzierung der Stickstoffemissionen der Verbrennung zugeführt wird. Such exhaust valves are used in particular as exhaust gas recirculation valves for controlling an exhaust gas flow recirculated into the cylinders of the internal combustion engine, which is again supplied in the cylinders for reducing the nitrogen emissions of the combustion.
Diese Ventile werden üblicherweise als Hubventile ausgeführt, bei denen ein an einer Ventilstange befestigter Ventilschließkörper von einem Ventilsitz zwischen einem Einlass und einem Auslass abhebbar ist oder auf diesen absenkbar ist. Abhängig von der vorhandenen Motorlast wird so der freie Querschnitt zwischen dem Einlass und dem Auslass geregelt, um einen optimalen Abgasstrom zurückzuführen. Für eine möglichst genaue Regelung werden zumeist elektromotorische Aktoren mit nachgeschalteten Getrieben zur Betätigung der Ventilstange verwendet. These valves are usually designed as lifting valves, in which a valve-closing body fastened to a valve rod can be lifted off or lowered onto a valve seat between an inlet and an outlet. Depending on the existing engine load, the free cross section between the inlet and the outlet is regulated in order to return an optimal exhaust gas flow. For most accurate control electromotive actuators are usually used with downstream gears for actuating the valve stem.
Problematisch sind jedoch die heißen und korrosiven Gase, die entlang der Ventilstange zum Aktor gelangen können und dort zu einer Fehlfunktion oder zu einer Beschädigung des Aktors führen. Problematisch sind auch im Abgasstrom enthaltene Partikel, beispielsweise Rußpartikel im Abgasstrom eines Dieselmotors. Diese können sich an der Ventilstange beziehungsweise zwischen der Ventilstange und der Führungsbuchse absetzen und zu einer Schwergängigkeit des Ventils führen. The problem, however, are the hot and corrosive gases that can get along the valve rod to the actuator and there to a malfunction or damage the actuator. Also problematic are particles contained in the exhaust gas flow, for example soot particles in the exhaust gas flow of a diesel engine. These can settle on the valve rod or between the valve rod and the guide bushing and lead to a stiffness of the valve.
Daher sind verschiedene Möglichkeiten zur Reduzierung der Ablagerungen und zur Abdichtung der Ventilstange bekannt geworden. So wird in der WO 2012/025351 Al beispielsweise ein Abgasrückführventil vorgeschlagen, bei dem an der von dem Ventilschließkörper wegweisenden Seite der Führungsbuchse ein Dichtring angeordnet ist, über den das Eindringen eines Gasstroms oder von Partikeln in einen Aktorraum vermieden werden soll. Der Dichtring ist axial angrenzend an das von dem Ventilschließkörper wegweisende axiale Ende der Buchse angeordnet und liegt an diesem axial an, sodass für den Dichtring zusätzlicher axialer Bauraum notwendig ist. Ferner wird der Dichtring separat montiert, wodurch ein zusätzlicher Montageschritt notwendig ist. Therefore, various ways to reduce the deposits and to seal the valve stem have become known. For example, WO 2012/025351 A1 proposes an exhaust gas recirculation valve in which a sealing ring is arranged on the side of the guide bush facing away from the valve closing body, via which the penetration of a gas flow or of particles into an actuator space is to be avoided. The sealing ring is arranged axially adjacent to the direction away from the valve closing body axial end of the sleeve and is located on this axially, so that additional axial space is necessary for the sealing ring. Furthermore, the sealing ring is mounted separately, whereby an additional assembly step is necessary.
Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Abgasventil für eine Verbrennungskraftmaschine bereit zu stellen, das eine lange Lebendauer ermöglicht und dabei eine geringe axiale Bauhöhe aufweist und einfach zu montieren ist. It is therefore the object to provide an exhaust valve for an internal combustion engine, which allows a long service life and thereby has a low axial height and is easy to assemble.
Diese Aufgabe wird durch ein Abgasventil für eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 gelöst. This object is achieved by an exhaust valve for an internal combustion engine with the features of the main claim 1.
Dadurch, dass der erste Dichtring im vom Ventilschließkörper abgewandten Ende der Buchse befestigt ist und radial an der Ventilstange und der Buchse anliegt und damit optional einen Teil der Ventilstangenführung übernehmen kann, ist für den Dichtring kein zusätzlicher axialer Bauraum notwendig. Dies ermöglicht ein Abgasventil mit einer geringen axialen Bauhöhe. Ferner können Dichtring und Buchse als Baugruppe vormontiert werden, wodurch eine besonders einfache Endmontage des Abgasventils ermöglicht wird. Due to the fact that the first sealing ring is fastened in the end of the bush facing away from the valve closing body and rests radially on the valve rod and the bush and thus can optionally take over part of the valve rod guide, no additional axial space is necessary for the sealing ring. This allows an exhaust valve with a low axial height. Further sealing ring and socket can be pre-assembled as an assembly, whereby a particularly simple final assembly of the exhaust valve is made possible.
Vorzugsweise ist der Dichtring auf der dem Ventilschließkörper zugewandten Seite axial durch einen radialen Absatz der Buchse gestützt. Dies ermöglicht eine einfache und zuverlässige Befestigung des Dichtrings an der Buchse. Beispielsweise kann der Dichtring auf der vom Ventilschließkörper abgewandten Seite über eine Krimp- oder Schweißverbindung an der Buchse befestigt werden. Alternativ kann der Dichtring auf der vom Ventilschließkörper abgewandten Seite durch das Gehäuse axial gestützt werden. Preferably, the sealing ring is axially supported on the side facing the valve closing body by a radial shoulder of the bushing. This allows a simple and reliable attachment of the sealing ring to the socket. For example, the sealing ring can be fastened on the side facing away from the valve closing body via a crimped or welded connection to the bushing. Alternatively, the sealing ring can be axially supported by the housing on the side facing away from the valve closing body.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst der Dichtring einen Stützring und einen Lippendichtring, wobei der Lippendichtring an dem Stützring befestigt ist. Typischerweise weist der Stützring einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf und weist der Lippendichtring einen im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt auf, wobei der erste radiale Stützring-Schenkel die V-Spitze des Lippendichtrings axial stütz, der axiale Stützring-Schenkel den radial äußeren Lippendichtring-Schenkel radial stützt und der zweite radiale Stützring-Schenkel den radial äußeren Lippendichtring-Schenkel an dem freien Ende axial stützt. Der radial innere Lippendichtring-Schenkel liegt mit dem freien Ende radial an der Ventilstange an. Der Stützring besteht hierbei typischerweise aus einem relativ steifen Material und der Lippendichtring aus einem relativ flexiblen Material. Der Dichtring kann somit über den steifen Stützring zuverlässig in der Buchse befestigt werden und ermöglicht über den flexiblen Lippendichtring eine zuverlässige Abdichtung der Ventilstange. In a preferred embodiment of the invention, the sealing ring comprises a support ring and a lip seal, wherein the lip seal is attached to the support ring. Typically, the support ring has a substantially U-shaped cross-section and the lip seal ring has a substantially V-shaped cross-section, the first radial support ring leg axially supporting the V-tip of the lip seal, the axial support ring leg the radially outer lip seal Radial support and the second radial support ring leg axially supports the radially outer lip seal leg at the free end. The radially inner lip seal ring leg rests with the free end radially on the valve rod. The support ring is typically made of a relatively rigid material and the lip seal of a relatively flexible material. The sealing ring can thus be reliably mounted on the rigid support ring in the socket and allows the flexible lip seal a reliable seal of the valve stem.
Besonders bevorzugt ist die Ventilstange über den Stützring radial geführt. Der steife Stützring des Dichtrings ermöglicht eine zuverlässige radiale Führung der Ventilstange in der Buchse, für die keine zusätzlichen Montagemittel oder Montageschritte notwendig sind. Vorteilhafterweise ist innerhalb der Buchse ein zweiter Dichtring angeordnet, der axial beabstandet zu dem ersten Dichtring auf der dem Ventilschließkörper zugewandten Seite des ersten Dichtrings positioniert ist. Der zweite Dichtring ist vorzugweise vergleichbar zum ersten Dichtring aufgebaut. Der zweite Dichtring ermöglicht eine besonders zuverlässige Abdichtung der Ventilstange, für die kein zusätzlicher axialer Bauraum notwendig ist. Ferner kann der zweite Dichtring, ebenso wie der erste Dichtring, in der Buchse vormontiert werden, sodass kein zusätzlicher Montageschritt bei der Endmontage des Abgasventils notwendig ist. Particularly preferably, the valve rod is guided radially over the support ring. The rigid support ring of the sealing ring allows reliable radial guidance of the valve rod in the socket, for which no additional mounting means or assembly steps are necessary. Advantageously, a second sealing ring is arranged within the bush, which is positioned axially spaced from the first sealing ring on the valve closing body facing side of the first sealing ring. The second sealing ring is preferably constructed comparable to the first sealing ring. The second sealing ring allows a particularly reliable sealing of the valve rod, for which no additional axial space is necessary. Furthermore, the second sealing ring, as well as the first sealing ring, be pre-assembled in the socket, so that no additional assembly step in the final assembly of the exhaust valve is necessary.
Besonders vorteilhaft ist in der Buchse axial zwischen dem ersten Dichtring und dem zweiten Dichtring eine radiale Buchsen-Entlüftungsbohrung vorgesehen, die fluidisch über eine korrespondierende Gehäuse- Entlüftungsbohrung mit der Umgebung, speziell mit umgebenden Motorkomponenten, verbunden ist. Abhängig von den Druckverhältnissen im Abgasventil kann auf diese Weise entweder Abgas, das am dem Ventilschließkörper zugewandten zweiten Dichtring vorbei gelangt, über die Entlüftungsbohrungen in die Umgebung abgeführt und somit vom Aktorraum weggeführt werden, oder kann über die Entlüftungsbohrungen ein Sperrgasstrom von der Umgebung in den Zwischenraum zwischen den beiden Dichtringen aufgebaut werden. Folglich kann ein Eindringen von Abgas in den Aktorraum zuverlässig vermieden werden. Besonders bevorzugt ist zwischen der Buchse und dem Gehäuse eine umlaufende Entlüftungsnut gebildet, die die Buchsen-Entlüftungsbohrung fluidisch mit der Gehäuse-Entlüftungsbohrung verbindet. Die umlaufende Nut ermöglicht eine einfache und zuverlässige fluidische Verbindung zwischen der Buchsen-Entlüftungsbohrung und der Gehäuse- Entlüftungsbohrung, für die keine rotatorische Ausrichtung der Buchse bezüglich des Gehäuses notwendig ist. In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die Ventilstange eine Federstütze auf, die axial zwischen dem dem Ventilschließkörper zugewandten Ende der Buchse und dem ersten Dichtring angeordnet ist, und ist innerhalb der Buchse eine Feder angeordnet, die axial durch die Federstütze gestützt ist und das Abgasventil in Schließrichtung vorspannt. Folglich wird im Falle eines ausgefallenen Aktors sichergestellt, dass das Ventil geschlossen ist. Flierdurch kann beispielweise verhindert werden, dass bei einem Ausfall des Aktors unkontrolliert Abgas in die Zylinder des Verbrennungsmotors zurückgeführt wird Particularly advantageously, a radial bushing vent hole is provided in the sleeve axially between the first sealing ring and the second sealing ring, which is fluidly connected via a corresponding housing vent hole with the environment, especially with surrounding engine components. Depending on the pressure conditions in the exhaust valve either exhaust gas, which passes on the valve closing body facing second sealing ring can be discharged through the vent holes in the environment and thus led away from the actuator chamber in this way, or can via the vent holes a sealing gas flow from the environment into the gap be built between the two sealing rings. Consequently, penetration of exhaust gas into the actuator space can be reliably prevented. Particularly preferably, a circumferential vent groove is formed between the sleeve and the housing, which fluidly connects the bushing vent hole with the housing vent hole. The circumferential groove provides a simple and reliable fluidic connection between the bushing vent hole and the housing vent hole, for which no rotational alignment of the bush with respect to the housing is necessary. In an advantageous embodiment of the invention, the valve rod on a spring support, which is arranged axially between the valve closing body facing the end of the sleeve and the first sealing ring, and is disposed within the sleeve, a spring which is axially supported by the spring support and the exhaust valve in Tense closing direction. Consequently, in the case of a failed actuator ensures that the valve is closed. Flierdurch can be prevented, for example, that in case of failure of the actuator uncontrolled exhaust gas is fed back into the cylinder of the engine
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die Buchse auf der radialen Innenseite eine Aussparung auf, die einen radialen Buchsenabsatz definiert, der die Feder axial stützt. Dies ermöglicht eine zuverlässige und kompakte Lagerung der Feder in der Buchse und somit ein besonders kompaktes Abgasventil. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the bushing on the radial inner side has a recess which defines a radial bushing shoulder which axially supports the spring. This allows a reliable and compact storage of the spring in the socket and thus a particularly compact exhaust valve.
Vorzugsweise ist am dem Ventilschließkörper zugewandten Ende der Buchse eine Abschirmvorrichtung angeordnet, die die Ventilstange gegenüber dem Abgas abschirmt. Hierdurch wird ein signifikanter Anteil des Abgases, das entlang der Ventilstange strömt, abgelenkt und somit von dem Aktorraum weggeführt. Preferably, a shielding device is arranged on the valve closing body facing the end of the bush, which shields the valve rod against the exhaust gas. As a result, a significant portion of the exhaust gas flowing along the valve stem is deflected and thus led away from the actuator chamber.
Besonders bevorzugt liegt die Abschirmvorrichtung mit der radialen Innenseite an der Ventilstange an, sodass auf der Ventilstange vorhandene Ablagerungen bei einer axialen Bewegung der Ventilstange durch die Abschirmvorrichtung abgeschabt werden können, bevor diese in einen Führungsabschnitt der Buchse gelangen. Particularly preferably, the shielding device rests against the valve rod with the radially inner side, so that deposits which are present on the valve rod can be scraped off during an axial movement of the valve rod by the shielding device before they pass into a guide section of the bushing.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Abschirmvorrichtung einstückig mit der Buchse ausgebildet. Dies ermöglicht eine zuverlässige Befestigung der Abschirmvorrichtung an der Buchse, für die keine zusätzliche Montagemittel oder Montageschritte notwendig sind. Alternativ weist die Buchse am dem Ventilschließkörper zugewandten Ende einen radial nach innen gerichteten Buchsen-Schenkel auf, ist in der Buchse ein Abschirmvorrichtungs-Befestigungsring angeordnet, der auf der radialen Innenseite an der Ventilstange und auf der radialen Außenseite an der Buchse anliegt, und ist die Abschirmvorrichtung axial durch den Buchsen-Schenkel und den Abschirmvorrichtungs-Befestigungsring gestützt. Der Befestigungsring ermöglicht eine einfache und zuverlässige Befestigung der Abschirmvorrichtung an der Buchse In a preferred embodiment of the invention, the shielding device is formed integrally with the bushing. This allows a reliable attachment of the shielding device to the socket, for which no additional mounting means or assembly steps are necessary. Alternatively, the bushing has a radially inwardly directed bushing leg on the end facing the valve closing body, a shielding device mounting ring is arranged in the bushing, which rests against the bushing on the radial inside on the valve rod and on the radially outer side, and is the Shielding device supported axially by the bushing leg and the shielding device mounting ring. The mounting ring allows for easy and reliable attachment of the shielding to the socket
Vorteilhafterweise ist der Abschirmvorrichtungs-Befestigungsring durch den Stützring eines Dichtrings gebildet, sodass für die Befestigung der Abschirmvorrichtung an der Buchse keine zusätzlichen Montagemittel oder Montageschritte notwendig sind. Advantageously, the shield attachment ring is formed by the support ring of a sealing ring, so that no additional mounting means or assembly steps are necessary for the attachment of the shielding device to the socket.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist zwischen der radialen Außenseite der Buchse und der radialen Innenseite einer Aufnahmebohrung eine umlaufende Montage-Aussparung ausgebildet. Die Buchse wird im Allgemeinen in eine Aufnahmebohrung des Gehäuses eingepresst. Hierbei wird durch die umlaufende Montage-Aussparung die Fügefläche zwischen der Buchse und der Aufnahmebohrung verkleinert, wodurch eine einfache Montage der Buchse im Gehäuse ermöglicht wird. Die Montage-Aussparung kann durch eine umlaufende Aussparung auf der radialen Außenseite der Buchse und/oder durch eine umlaufende Aussparung auf der radialen Innenseite der Aufnahmebohrung ausgebildet sein. In an advantageous embodiment of the invention, a circumferential mounting recess is formed between the radial outer side of the bush and the radial inner side of a receiving bore. The bushing is generally pressed into a receiving bore of the housing. Here, the joining surface between the bushing and the receiving bore is reduced by the circumferential mounting recess, whereby a simple mounting of the socket in the housing is made possible. The mounting recess may be formed by a circumferential recess on the radial outer side of the socket and / or by a circumferential recess on the radial inner side of the receiving bore.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung entspricht die axiale Ausdehnung der umlaufenden Aussparung mindestens der halben axialen Ausdehnung der Buchse, wodurch eine besonders einfache Montage ermöglicht wird. Vorzugsweise liegt die Buchse zumindest im Bereich ihrer beiden axialen Enden auf der radialen Außenseite an dem Gehäuse an, um die Buchse zuverlässig im Gehäuse zu befestigen und insbesondere eine Verkippung der Buchse zu verhindern. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the axial extent of the circumferential recess corresponds to at least half the axial extent of the socket, whereby a particularly simple assembly is made possible. Preferably, the bush is at least in the region of its two axial ends on the radial outer side of the housing to reliably secure the socket in the housing and in particular to prevent tilting of the socket.
Verschiedene Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Abgasventils für eine Verbrennungskraftmaschine werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren beschrieben, wobei Various embodiments of an exhaust valve according to the invention for an internal combustion engine are described below with reference to the accompanying figures, wherein
Figur 1 eine Seitenansicht eines Ausschnitts eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abgasventil in geschnittener Darstellung zeigt und  Figure 1 shows a side view of a section of a first embodiment of an exhaust valve according to the invention in a sectional view, and
Figur 2 bis Figur 6 jeweils eine schematische Seitenansicht von einem Ausschnitt einer Führungs-Baugruppe einer alternativen Ausführung eines erfindungsgemäßen Abgasventils in geschnittener Darstellung zeigt.  Figure 2 to Figure 6 each show a schematic side view of a section of a guide assembly of an alternative embodiment of an exhaust valve according to the invention in a sectional view.
Das erfindungsgemäße Abgasventil weist ein Gehäuse 10 auf, das ein Strömungsgehäuse 12 mit einem Abgaseinlass 14 und einem Abgasauslass 16 sowie ein Aktorgehäuse 18 umfasst. Im Aktorgehäuse 18 ist ein Aktor 19 ausgebildet, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem nicht näher gezeigten Elektromotor und einem vom Elektromotor angetriebenen nicht näher gezeigten Getriebe besteht. Über das Getriebe wird die rotatorische Bewegung des Elektromotors in eine translatorische Bewegung einer Ventilstange 20 übertragen. Die Ventilstange 20 ist in einer Führungsbaugruppe 22 gelagert, die in einer Aufnahmebohrung 24 des Strömungsgehäuses 12 befestigt ist. Am vom Aktor 19 abgewandten Ende der Ventilstange 20 ist ein Ventilschließkörper 26 befestigt, der mit einem Ventilsitz 28 zusammenwirkt, der zwischen dem Abgaseinlass 14 und dem Abgasauslass 16 ausgebildet ist. Durch Betätigen des Aktors 19 kann der Ventilschließkörper 26 vom Ventilsitz 28 abgehoben oder auf diesen abgesenkt werden, um den freien Durchströmungsquerschnitt zwischen dem Abgaseinlass 14 und dem Abgasauslass 16 zu regeln. The exhaust valve according to the invention has a housing 10 which comprises a flow housing 12 with an exhaust gas inlet 14 and an exhaust gas outlet 16 and an actuator housing 18. In the actuator housing 18, an actuator 19 is formed, which consists in the present embodiment of an electric motor not shown in detail and driven by the electric motor not shown in detail. About the transmission, the rotational movement of the electric motor is transmitted in a translational movement of a valve rod 20. The valve rod 20 is mounted in a guide assembly 22 which is fixed in a receiving bore 24 of the flow housing 12. At the end remote from the actuator 19 of the valve rod 20, a valve closing body 26 is fixed, which cooperates with a valve seat 28 which is formed between the exhaust gas inlet 14 and the exhaust gas outlet 16. By actuation of the actuator 19, the valve closing body 26 can be lifted off the valve seat 28 or lowered onto it, to the free Flow cross section between the exhaust inlet 14 and the exhaust outlet 16 to regulate.
Die Führungsbaugruppe 22 umfasst eine die Ventilstange 20 radial umgebende Buchse 30, über welche die Führungsbaugruppe 22 in der Aufnahmebohrung 24 befestigt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Buchse 30 in die Aufnahmebohrung 24 eingepresst, wobei zwischen der radialen Außenseite der Buchse 30 und der radialen Innenseite der Aufnahmebohrung 24 eine umlaufende Montage-Aussparung 25 ausgebildet ist, um das Einpressen der Führungsbaugruppe 22 in die Aufnahmebohrung 24 zu erleichtern. Die Buchse 30 liegt zumindest im Bereich ihrer axialen Enden 41,59 mit der radialen Außenseite an der radialen Innenseite der Aufnahmebohrung 24 an. Am dem Ventilschließkörper 26 zugewandten Ende der Buchse 30 ist eine integrale Abschirmvorrichtung 32 ausgebildet. Die Abschirmvorrichtung 32 weist einen geringeren Durchmesser auf als die Buchse 30 und liegt mit einem Führungsabschnitt 34 radial an der Ventilstange 20 an. Die Abschirmvorrichtung 32 ist über einen radial nach außen gerichteten Kragen 33 mit einem radial nach innen gerichteten Buchsen-Schenkel 35 der Buchse 30 verbunden. The guide assembly 22 includes a sleeve 30 radially surrounding the valve rod 20, via which the guide assembly 22 is mounted in the receiving bore 24. In the present embodiment, the bushing 30 is pressed into the receiving bore 24, wherein between the radial outer side of the bushing 30 and the radial inner side of the receiving bore 24, a circumferential mounting recess 25 is formed to facilitate the pressing of the guide assembly 22 into the receiving bore 24. The bush 30 rests against the radial inner side of the receiving bore 24 at least in the region of its axial ends 41, 59 with the radial outer side. At the valve closing body 26 facing the end of the socket 30, an integral shielding device 32 is formed. The shielding device 32 has a smaller diameter than the bushing 30 and rests with a guide portion 34 radially on the valve rod 20 at. The shielding device 32 is connected via a radially outwardly directed collar 33 with a radially inwardly directed bushing leg 35 of the bush 30.
In der Buchse 30 sind drei die Ventilstange 20 radial umgebende Dichtringe 36 angeordnet, die jeweils einen Stützring 38 und einen Lippendichtring 40 mit einem im Wesentlichen V-förmigen Querschnitt aufweisen. Der erste Dichtring 36a ist über seinen Stützring 38a im vom Ventilschließkörper 26 abgewandten Ende 41 der Buchse 30 befestigt. Der Stützring 38a liegt radial an der Innenwand der Buchse 30 sowie an der Ventilstange 20 und axial an einem ersten radialen Buchsenabsatz 42 sowie dem Strömungsgehäuse 12 an. Der Lippendichtring 40a des ersten Dichtrings 36a ist mit der V-Spitze von dem Ventilschließkörper 26 wegweisend an dem Stützring 38a befestigt und liegt auf der radialen Innenseite an der Ventilstange 20 an. Der zweite Dichtring 36b ist axial anschließend an den ersten Dichtring 36a auf dessen dem Ventilschließkörper 26 zugewandten Seite angeordnet. Der zweite Dichtring 36b ist über seinen Stützring 38b in der Buchse 30 befestigt. Der Stützring 38b liegt radial an der Innenwand der Buchse 30 sowie an der Ventilstange 20 und axial an einem zweiten radialen Buchsenabsatz 44 sowie dem Stützring 38a des ersten Dichtrings 36a an. Der Lippendichtring 40b des zweiten Dichtrings 36b ist mit der V-Spitze von dem Ventilschließkörper 26 wegweisend an dem Stützring 38b befestigt und liegt auf der radialen Innenseite an der Ventilstange 20 an. In the bushing 30, three sealing rings 36 surrounding the valve rod 20 are arranged radially, each having a support ring 38 and a lip seal ring 40 with a substantially V-shaped cross-section. The first sealing ring 36a is fastened via its supporting ring 38a in the end 41 of the bushing 30 facing away from the valve closing body 26. The support ring 38a bears radially on the inner wall of the bush 30 and on the valve rod 20 and axially against a first radial bushing shoulder 42 and the flow housing 12. The lip sealing ring 40 a of the first sealing ring 36 a is fixed with the V-tip of the valve closing body 26 leading the way to the support ring 38 a and abuts on the radially inner side of the valve rod 20. The second sealing ring 36b is arranged axially adjacent to the first sealing ring 36a on its side facing the valve closing body 26. The second sealing ring 36b is fastened in the bushing 30 via its supporting ring 38b. The support ring 38b abuts radially on the inner wall of the bush 30 and on the valve rod 20 and axially on a second radial bushing shoulder 44 and the support ring 38a of the first sealing ring 36a. The lip sealing ring 40b of the second sealing ring 36b is fastened with the V-tip of the valve closing body 26 leading the way to the support ring 38b and rests against the valve rod 20 on the radially inner side.
Der erste Dichtring 36a, der zweite Dichtring 36b und die Ventilstange 20 begrenzen einen Entlüftungsraum 46, der über eine Dichtring- Entlüftungsöffnung 48, eine Buchsen-Entlüftungsbohrung 50 und eine Gehäuse-Entlüftungsbohrung 52 fluidisch mit der Umgebung verbunden ist. Folglich kann Abgas, das entlang der Ventilstange 20 in den Entlüftungsraum 46 gelangt, in die Umgebung abgeführt werden bevor es in das Aktorgehäuse 18 mit dem Aktor 19 gelangt. Zwischen dem Stützring 38a des ersten Dichtrings 36 und der Buchse 30 ist eine umlaufende erste Entlüftungsnut 54 ausgebildet, die die Dichtring-Entlüftungsöffnung 48 fluidisch mit der Buchsen-Entlüftungsbohrung 50 verbindet. Zwischen der Buchse 30 und dem Strömungsgehäuse 12 ist eine umlaufende zweite Entlüftungsnut 56 ausgebildet, die die Buchsen-Entlüftungsbohrung 50 fluidisch mit der Gehäuse-Entlüftungsbohrung 52 verbindet. The first sealing ring 36a, the second sealing ring 36b and the valve rod 20 delimit a venting space 46 which is fluidly connected to the atmosphere via a sealing ring vent 48, a bushing vent bore 50 and a housing venting bore 52. Consequently, exhaust gas that passes along the valve rod 20 into the venting chamber 46, be discharged into the environment before it enters the actuator housing 18 with the actuator 19. Between the support ring 38 a of the first sealing ring 36 and the bush 30, a circumferential first vent groove 54 is formed, which fluidly connects the sealing ring vent 48 with the bushing vent hole 50. Between the bush 30 and the flow housing 12, a circumferential second vent groove 56 is formed, which connects the bushing vent bore 50 fluidly with the housing vent hole 52.
Der dritte Dichtring 36c ist am Übergang zwischen der Buchse 30 und der Abschirmvorrichtung 32 angeordnet. Der Stützring 38c des dritten Dichtrings 36c liegt radial an der Innenseite des Buchsen-Schenkels 35 sowie an der Ventilstange 20 und axial an dem Kragen 33 der Abschirmvorrichtung 32 sowie einer Einlegscheibe 58 an. Der Lippendichtring 40c des dritten Dichtrings 36c ist mit der V-Spitze von dem Ventilschließkörper 26 wegweisend an dem Stützring 38b befestigt und liegt auf der radialen Innenseite an der Ventilstange 20 an. The third sealing ring 36 c is disposed at the junction between the sleeve 30 and the shielding device 32. The support ring 38c of the third sealing ring 36c bears radially on the inside of the bushing leg 35 and on the valve rod 20 and axially on the collar 33 of the shielding device 32 as well as an insert washer 58. The lip seal 40c of the third seal ring 36c is connected to the V-tip of FIG Valve-closure member 26 pioneered to the support ring 38 b fixed and is located on the radially inner side of the valve rod 20 at.
An der Ventilstange ist zwischen dem ersten Dichtring 36a und dem dem Ventilschließkörper 26 zugewandten Ende 59 der Buchse 30, im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen dem zweiten Dichtring 36b und dem dritten Dichtring 36c, eine die Ventilstange 20 radial umgebende Federstütze 60 befestigt. In der Buchse 30 ist eine die Ventilstange 20 radial umgebende Rückstellfeder 62 angeordnet, die axial an der Einlegscheibe 58 und an der Federstütze 60 anliegt. Die Rückstellfeder 62 spannt die Ventilstange 20 axial derart vor, dass der Ventilschließkörper 26 auf den Ventilsitz 28 abgesenkt wird. Das Abgasventil ist also in Schließrichtung vorgespannt. In Figur 2 bis Figur 6 sind alternative Ausführungen der Führungsbaugruppe dargestellt, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. On the valve rod between the first sealing ring 36a and the valve closing body 26 facing the end 59 of the bush 30, in the present embodiment between the second sealing ring 36b and the third sealing ring 36c, a valve rod 20 radially surrounding spring support 60 is attached. In the bushing 30, a valve spring 20 radially surrounding return spring 62 is arranged, which rests axially on the washer 58 and on the spring support 60. The return spring 62 biases the valve rod 20 axially such that the valve closing body 26 is lowered onto the valve seat 28. The exhaust valve is thus biased in the closing direction. In Figure 2 to Figure 6 alternative embodiments of the guide assembly are shown, wherein the same reference numerals are used for the same components.
Die in Figur 2 dargestellte Führungsbaugruppe 22 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch, dass am dem Ventilschließkörper 26 zugewandten Ende der Buchse 30 eine separate Abschirmvorrichtung 32 befestigt ist. Die Abschirmvorrichtung 32 ist axial durch den Buchsen-Schenkel 35 und einen Abschirmvorrichtungs- Befestigungsring 72 gestützt und liegt auf der radialen Innenseite an der Ventilstange 20 an. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bildet der dritte Dichtring 36c, speziell der Stützring 38c des dritten Dichtrings 36c, den Abschirmvorrichtungs-Befestigungsring 72. Ferner ist der Stützring 36a des ersten Dichtrings 36a über eine Dichtring-Verbindung 64, beispielsweise eine Krimpverbindung oder eine Schweißverbindung, an der Buchse 30 befestigt und die Rückstellfeder 62 liegt mit der dem Ventilschließkörper 26 zugewandten Seite axial an dem Stützring 38c des dritten Dichtrings 36c an. Zusätzlich weist die Montage-Aussparung 25 eine axiale Ausdehnung Hl auf, die mindestens der halben axialen Ausdehnung H2 der Buchse 30 entspricht, um eine besonders einfache Montage zu ermöglichen. The guide assembly 22 shown in FIG. 2 differs from the first exemplary embodiment essentially in that a separate shielding device 32 is fastened to the end of the bushing 30 facing the valve-closing body 26. The shielding device 32 is axially supported by the bushing leg 35 and a Abschirmvorrichtungs- mounting ring 72 and abuts on the radially inner side of the valve rod 20 at. In the present embodiment, the third seal ring 36c, specifically the support ring 38c of the third seal ring 36c, forms the shield attachment ring 72. Further, the support ring 36a of the first seal ring 36a is connected to the bush via a seal ring connection 64, for example, a crimped connection or a welded joint 30 fixed and the return spring 62 is located with the valve closing body 26 side facing axially on the support ring 38c of the third sealing ring 36c. In addition, the mounting recess 25 has an axial extension Hl, which corresponds to at least half the axial extent H2 of the socket 30, to allow a particularly simple installation.
Bei der in Figur 3 dargestellten Führungsbaugruppe 22 weist die Buchse 30 zusätzlich auf der radialen Innenseite eine umlaufende Innen-Aussparung 66 auf. Die Innen-Aussparung 66 ist axial zwischen dem zweiten Dichtring 36b und dem dritten Dichtring 36c angeordnet und definiert auf der dem Ventilschließkörper 26 zugewandten Seite einen radialen Feder-Stützabsatz 68, an dem die Rückstellfeder 62 mit der dem Ventilschließkörper 26 zugewandten Seite axial anliegt. In the guide assembly 22 shown in FIG. 3, the bushing 30 additionally has a circumferential inner recess 66 on the radially inner side. The inner recess 66 is arranged axially between the second sealing ring 36b and the third sealing ring 36c and defines on the valve closing body 26 side facing a radial spring support shoulder 68, on which the return spring 62 axially abuts the valve closing body 26 side facing.
Im Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen weist die in Figur 4 gezeigte Führungsbaugruppe 22 keine Rückstellfeder auf und umfasst nur zwei Dichtringe 36, den ersten Dichtring 36a und den zweiten Dichtring 36b. Am dem Ventilschließkörper 26 zugewandten Ende der Führungsgruppe 22 ist kein Dichtring angeordnet. Zur Führung der Ventilstange 20 weist die Buchse 30 am dem Ventilschließkörper 26 zugewandten Ende einen radial nach innen gerichteten Führungsschenkel 70 auf. In contrast to the embodiments described above, the guide assembly 22 shown in Figure 4 has no return spring and comprises only two sealing rings 36, the first sealing ring 36a and the second sealing ring 36b. At the valve closing body 26 facing the end of the guide group 22 no sealing ring is arranged. To guide the valve rod 20, the bushing 30 at the valve closing body 26 facing the end of a radially inwardly directed guide leg 70.
Figur 5 zeigt eine besonders einfache Ausführung der Führungsbaugruppe 22, die nur einen einzigen Dichtring 36 aufweist, nämlich den im vom Ventilschließkörper 26 abgewandten Ende der Buchse 30 befestigten ersten Dichtring 36a. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführung des Abgasventils sind in der in der Führungsbaugruppe 22 und im Gehäuse 10 keine Entlüftungsbohrungen vorgesehen. FIG. 5 shows a particularly simple embodiment of the guide assembly 22, which has only a single sealing ring 36, namely the first sealing ring 36a fastened in the end of the bushing 30 facing away from the valve closing body 26. In this embodiment of the exhaust valve according to the invention in the guide assembly 22 and the housing 10 no vent holes are provided.
Die in Figur 6 dargestellte Führungsbaugruppe 22 unterscheidet sich von der in Figur 5 dargestellten Ausführung lediglich dadurch, dass am dem Ventilschließkörper 26 zugewandten Ende der Buchse 30, analog zu den Ausführungsbeispielen aus Figur 2 und Figur 3, eine Abschirmvorrichtung 32 befestigt ist, die auf der radialen Innenseite an der Ventilstange 20 anliegt. Die Abschirmvorrichtung 32 ist axial durch den Buchsen-Schenkel 35 und durch einen in der Buchse 30 befestigten Abschirmvorrichtungs- Befestigungsring 72 gestützt. Der Abschirmvorrichtungs-Befestigungsring 72 liegt auf der radialen Innenseite an der Ventilstange 20 an und ist auf der radialen Außenseite an der Buchse 30 befestigt. The guide assembly 22 shown in Figure 6 differs from the embodiment shown in Figure 5 only in that on the valve closing body 26 facing the end of the socket 30, analogous to the embodiments of Figure 2 and Figure 3, a shielding device 32 is mounted on the Radial inside of the valve rod 20th is applied. The shielding device 32 is supported axially by the bushing leg 35 and by a shielding device mounting ring 72 mounted in the bush 30. The shield attaching ring 72 abuts the valve rod 20 on the radially inner side and is fixed to the bushing 30 on the radially outer side.
Das erfindungsgemäße Abgasventil benötigt nur eine geringe axiale Bauhöhe, da die Dichtringe in der Buchse angeordnet sind. Das erfindungsgemäße Abgasventil erlaubt zusätzlich eine Anordnung der Rückstellfeder in der Buchse, wodurch die axiale Bauhöhe des Abgasventils noch einmal deutlich reduziert werden kann. Erfindungsgemäß kann die Führungsbaugruppe mehre Dichtringe und Entlüftungsbohrungen aufweisen, wodurch ein Eindringen von Abgas in das Aktorgehäuse mit dem Aktor zuverlässig verhindert wird. Ferner kann die Führungsbaugruppe des erfindungsgemäßen Abgasventils vormontiert werden, wodurch die Endmontage des Abgasventils entsprechend vereinfacht wird. Erfindungsgemäß kann die Endmontage durch eine Aussparung auf der radialen Außenseite der Buchse oder auf der radialen Innenseite der Aufnahmebohrung zusätzlich vereinfacht werden. The exhaust valve according to the invention requires only a small axial height, since the sealing rings are arranged in the socket. The exhaust valve according to the invention also allows an arrangement of the return spring in the socket, whereby the axial height of the exhaust valve can be significantly reduced again. According to the invention, the guide assembly may have a plurality of sealing rings and ventilation bores, whereby penetration of exhaust gas into the actuator housing with the actuator is reliably prevented. Furthermore, the guide assembly of the exhaust valve according to the invention can be pre-assembled, whereby the final assembly of the exhaust valve is simplified accordingly. According to the invention, the final assembly can be additionally simplified by a recess on the radial outer side of the bush or on the radial inner side of the receiving bore.
Es sollte deutlich sein, dass der Schutzbereich der vorliegenden Anmeldung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Insbesondere können die Gehäuseteilungen verändert werden oder die Befestigung der Führungsbaugruppe auch in anderer Weise realisiert werden. Auch können die Dichtringe anders aufgebaut sein und können in anderer Weise an der Buchse befestigt sein. Insbesondere können die Dichtringe auch voneinander verschieden aufgebaut sein. Ferner können insbesondere der zweite Dichtring und der dritte Dichtring sowie die Entlüftungsbohrung anders in der Buchse positioniert sein. Die Ventilstange kann in der Führungsbaugruppe sowohl über die Innenseite der Dichtringe als auch über die Innenseite der Buchse geführt sein. Hierfür können an der Buchse zusätzliche Führungsabschnitte vorgesehen sein. Es ist auch denkbar, dass der Ventilschließkörper auf der dem Aktor zugewandten Seite des Ventilsitzes angeordnet ist, wodurch sich die axiale Schließrichtung des Ventils umkehrt. In dieser Ausführung ist die Rückstellfeder axial zwischen dem ersten Dichtring und der Federstütze angeordnet, um das Abgasventil in Schließrichtung vorzuspannen. Der Ventilschließkörper und der Ventilsitzt müssen nicht zwangsläufig als separate Vorrichtungen ausgeführt sein. Beispielsweise können der Ventilschließkörper durch eine Ausformung an der Ventilstange und der Ventilsitz durch eine Gehäusekontur gebildet sein. Ferner kann das Abgasventil auch mehrere Ventilschließkörper und Ventilsitze aufweisen. It should be understood that the scope of the present application is not limited to the described embodiments. In particular, the housing partitions can be changed or the attachment of the guide assembly can be realized in other ways. Also, the sealing rings may be constructed differently and may be attached to the socket in a different manner. In particular, the sealing rings can also be constructed differently from each other. Further, in particular, the second sealing ring and the third sealing ring and the vent hole may be positioned differently in the socket. The valve rod can be guided in the guide assembly both on the inside of the sealing rings and on the inside of the socket. For this purpose, additional guide sections can be provided on the socket. It is also conceivable that the valve closing body is arranged on the side facing the actuator of the valve seat, whereby the axial closing direction of the valve reverses. In this embodiment, the return spring is disposed axially between the first sealing ring and the spring support to bias the exhaust valve in the closing direction. The valve closing body and the valve seat need not necessarily be designed as separate devices. For example, the valve closing body may be formed by a molding on the valve rod and the valve seat by a housing contour. Furthermore, the exhaust valve can also have a plurality of valve closing bodies and valve seats.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Gehäuse 10 housing
12 Strömungsgehäuse  12 flow housing
14 Abgaseinlass 14 exhaust inlet
16 Abgasauslass  16 exhaust outlet
18 Aktorgehäuse  18 actuator housing
19 Aktor  19 actor
20 Ventilstange  20 valve stem
22 Führungsbaugruppe 22 guide assembly
24 Aufnahmebohrung  24 receiving bore
25 Montage-Aussparung  25 mounting recess
26 Ventilschließkörper  26 valve closing body
28 Ventilsitz  28 valve seat
30 Buchse 30 socket
32 Abschirmvorrichtung  32 shielding device
33 Kragen  33 collar
34 Führungsabschnitt  34 guide section
35 Buchsen-Schenkel  35 bushing thighs
36 Dichtringe 36 sealing rings
38 Stützringe  38 support rings
40 Lippendichtringe  40 lip seals
41 Buchsen-Ende  41 socket end
42 erster radialer Buchsenabsatz 44 zweiter radialer Buchsenabsatz 42 first radial bushing shoulder 44 second radial bushing paragraph
46 Entlüftungsraum 46 venting room
48 Dichtring-Entlüftungsöffnung 48 Sealing ring vent
50 Buchsen-Entlüftungsbohrung50 bushing vent hole
52 Gehäuse-Entlüftungsbohrung 54 erste Entlüftungsnut 52 housing vent hole 54 first vent groove
56 zweite Entlüftungsnut  56 second vent groove
58 Einlegscheibe 59 Buchsen-Ende 58 washer 59 socket end
60 Federstütze  60 spring support
62 Rückstellfeder  62 return spring
64 Dichtring-Verbindung  64 sealing ring connection
66 Innen-Aussparung 66 interior recess
68 Feder-Stützabsatz  68 spring support shoulder
70 Führungsschenkel  70 guide legs
72 Abschirmvorrichtungs-Befestigungsring  72 Shield mounting ring

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E PATENT APPLICATIONS
1. Abgasventil für eine Verbrennungskraftmaschine mit 1. exhaust valve for an internal combustion engine with
einem Gehäuse (10) mit einem Abgaseinlass (14) und einem a housing (10) with an exhaust gas inlet (14) and a
Abgasauslass (16), Exhaust outlet (16),
einem Ventilschließkörper (26),  a valve closing body (26),
einer Ventilstange (20), an der der Ventilschließkörper (26) befestigt ist und die mittels eines Aktors (19) bewegbar ist,  a valve rod (20) to which the valve closing body (26) is attached and which is movable by means of an actuator (19),
einem Ventilsitz (28), auf den der Ventilschließkörper (26) absenkbar ist und von dem der Ventilschließkörper (26) durch entgegengesetzte Bewegung abhebbar ist,  a valve seat (28) on which the valve closing body (26) can be lowered and from which the valve closing body (26) can be raised by opposing movement,
einer Buchse (30), die in das Gehäuse (10) eingelassen ist und die Ventilstange (20) radial umschließt und  a bushing (30) which is embedded in the housing (10) and radially surrounds the valve rod (20) and
einem ersten Dichtring (36a)  a first sealing ring (36a)
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der erste Dichtring (36a) im vom Ventilschließkörper (26) abgewandten Ende (41) der Buchse (30) befestigt ist und radial an der Ventilstange (20) und der Buchse (30) anliegt.  the first sealing ring (36a) is fixed in the end (41) of the bushing (30) facing away from the valve closing body (26) and bears radially against the valve rod (20) and the bush (30).
2. Abgasventil nach Anspruch 1, 2. Exhaust valve according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Dichtring (36) auf der dem Ventilschließkörper (26) zugewandten Seite axial durch einen radialen Absatz (42,44) der Buchse gestützt ist.  the sealing ring (36) is supported axially on the side facing the valve closing body (26) by a radial shoulder (42, 44) of the bushing.
3. Abgasventil nach einem der vorigen Ansprüche, 3. Exhaust valve according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Dichtring (36) einen Stützring (38) und einen Lippendichtring (40) umfasst, wobei der Lippendichtring (40) an dem Stützring (38) befestigt ist. the sealing ring (36) comprises a support ring (38) and a lip seal (40), the lip seal (40) being fixed to the support ring (38).
4. Abgasventil nach Anspruch 3, 4. Exhaust valve according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Ventilstange (20) über den Stützring (38) radial geführt ist.  the valve rod (20) is guided radially over the support ring (38).
5. Abgasventil nach einem der vorigen Ansprüche, 5. Exhaust valve according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
innerhalb der Buchse (30) ein zweiter Dichtring (36b) angeordnet ist, der axial beabstandet zu dem ersten Dichtring (36a) auf der dem Ventilschließkörper (26) zugewandten Seite des ersten Dichtrings (36a) positioniert ist.  a second sealing ring (36b) is arranged inside the bushing (30) and is positioned axially spaced from the first sealing ring (36a) on the side of the first sealing ring (36a) facing the valve closing body (26).
6. Abgasventil nach Anspruch 5, 6. Exhaust valve according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
in der Buchse (30) axial zwischen dem ersten Dichtring (36a) und dem zweiten Dichtring (36b) eine radiale Buchsen-Entlüftungsbohrung (50) vorgesehen ist, die fluidisch über eine korrespondierende Gehäuse- Entlüftungsbohrung (52) mit der Umgebung verbunden ist.  in the bush (30) between the first sealing ring (36a) and the second sealing ring (36b) is provided a radial sleeve vent hole (50), which is fluidly connected via a corresponding housing vent hole (52) with the environment.
7. Abgasventil nach Anspruch 6, 7. Exhaust valve according to claim 6,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zwischen der Buchse (30) und dem Gehäuse (10) eine umlaufende Entlüftungsnut (56) gebildet ist, die die Buchsen-Entlüftungsbohrung (50) fluidisch mit der Gehäuse-Entlüftungsbohrung (52) verbindet.  formed between the sleeve (30) and the housing (10) is a circumferential vent groove (56) fluidly connecting the sleeve vent bore (50) to the housing vent bore (52).
8. Abgasventil nach einem der vorigen Ansprüche, 8. Exhaust valve according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Ventilstange (20) eine Federstütze (60) aufweist, die axial zwischen dem dem Ventilschließkörper (26) zugewandten Ende (59) der Buchse ( 30) und dem ersten Dichtring (36a) angeordnet ist, und innerhalb der Buchse (30) eine Feder (62) angeordnet ist, die axial durch die Federstütze (60) gestützt ist und das Abgasventil in Schließrichtung vorspannt. the valve rod (20) has a spring support (60) arranged axially between the end (59) of the bushing (30) and the first sealing ring (36a) facing the valve closing body (26), and a spring (62) is disposed within the bushing (30), which spring is axially supported by the spring support (60) and biases the exhaust valve in the closing direction.
9. Abgasventil nach Anspruch 8, 9. Exhaust valve according to claim 8,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Buchse (30) auf der radialen Innenseite eine Aussparung (66) aufweist, die einen radialen Buchsenabsatz (68) definiert, der die Feder (62) axial stützt.  the bushing (30) has a recess (66) on the radially inner side defining a radial bushing shoulder (68) which axially supports the spring (62).
10. Abgasventil nach einem der vorigen Ansprüche, 10. Exhaust valve according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
am dem Ventilschließkörper (26) zugewandten Ende (59) der Buchse (30) eine Abschirmvorrichtung (32) angeordnet ist.  on the valve closing body (26) facing the end (59) of the bushing (30) a shielding device (32) is arranged.
11. Abgasventil nach Anspruch 10, 11. Exhaust valve according to claim 10,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Abschirmvorrichtung (32) mit der radialen Innenseite an der Ventilstange (20) anliegt.  the shielding device (32) rests against the valve rod (20) with the radial inner side.
12. Abgasventil nach Anspruch 10 oder 11, 12. Exhaust valve according to claim 10 or 11,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Abschirmvorrichtung (32) einstückig mit der Buchse (30) ausgebildet ist. the shielding device (32) is formed integrally with the bushing (30).
13. Abgasventil nach Anspruch 10 oder 11, 13. Exhaust valve according to claim 10 or 11,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Buchse (30) am dem Ventilschließkörper zugewandten Ende (59) einen radial nach innen gerichteten Buchsen-Schenkel (35) aufweist, in der Buchse (30) ein Abschirmvorrichtungs-Befestigungsring (72) angeordnet ist, der auf der radialen Innenseite an der Ventilstange (20) und auf der radialen Außenseite an der Buchse (30) anliegt, und die Abschirmvorrichtung (32) axial durch den Buchsen-Schenkel (35) und den Abschirmvorrichtungs-Befestigungsring (72) gestützt ist.  the bushing (30) has a radially inwardly directed bushing limb (35) at the end (59) facing the valve closing body, in the bushing (30) a shielding device fastening ring (72) is arranged on the radially inner side of the valve rod (20) and on the radially outer side of the sleeve (30), and the shielding device (32) is supported axially by the bushing leg (35) and the Abschirmvorrichtungs-fixing ring (72).
14. Abgasventil nach Anspruch 13, 14. Exhaust valve according to claim 13,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Abschirmvorrichtungs-Befestigungsring (72) durch den Stützring (38c) eines Dichtrings (36c) gebildet ist.  the shield attachment ring (72) is formed by the support ring (38c) of a seal ring (36c).
15. Abgasventil nach einem der vorigen Ansprüche, 15. Exhaust valve according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zwischen der radialen Außenseite der Buchse (30) und der radialen Innenseite einer Aufnahmebohrung (24) eine umlaufende Montage- Aussparung (25) ausgebildet ist.  between the radial outer side of the bushing (30) and the radial inner side of a receiving bore (24) a circumferential mounting recess (25) is formed.
16. Abgasventil nach Anspruch 15, 16. Exhaust valve according to claim 15,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die axiale Ausdehnung (Hl) der Montage-Aussparung (25) mindestens der halben axialen Ausdehnung (H2) der Buchse (30) entspricht.  the axial extent (Hl) of the mounting recess (25) corresponds to at least half the axial extent (H2) of the bushing (30).
17. Abgasventil nach einem der vorigen Ansprüche, 17. Exhaust valve according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Buchse (30) zumindest im Bereich ihrer beiden axialen Enden (41,59) auf der radialen Außenseite an dem Gehäuse (10) anliegt.  the bushing (30) rests against the housing (10) on the radially outer side at least in the region of its two axial ends (41, 59).
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