DE1911405C - Drosselklappenventil mit aus elastischem Material mit Blecheinlage bestehender Klap penscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drosselklappcmcntil, dessen aus einem nachgiebigen Material mit einer darin eingebetteten Blecheinlage bestehende Drosselklappe derart an der quer durch das Ventilgehäuse verlaufenden Betätigungswelle befestigt ist, daß die Drosselklappe in der Ventilschließstellung unter einem Winkel von insbesondere etwa 60° zur Achse der Gehäusebohrung schräg steht.

Dorsselklappenventile dieser Art sind in den ver^ schicdenartigsten Konstruktionen und Ausführungsformen bekannt (USA.-Patentschriften 2 923 523, 3 311 302, schweizerische Patentschrift 435 894). Ein Problem bei diesen Drosselklappenventilen besteht in dem genauen Zusammenbau zwischen der Betätigungswelle und der Drosselklappe im Ventilgehäuse. Dieses Problem ist vor allem schwierig bei solchen Drosselklappenventilen, bei denen die Drosselklappe derart außermittig versetzt an der Betätigungswelle befestigt ist, daß ein die Drosselklappe in die Schließstellung verdrehendes Moment erzeugt wird (schweizerische Patentschrift 435 894). Vor allem bei letzteren bekannten Drosselklappenventilen müssen die Teile sehr genau zusammengesetzt werden, damit einerseits eine gute Abdichtung und andererseits das gewünschte Vorspannmoment in der vorberechneten Größe erreicht wird. Dieses Problem kann mit den bekannten Befestigungsmaßnahmen wie Schraubenverbindungen, einfachen Schweißverbindungen u. dgl. in der geforderten Genauigkeit nicht gelöst werden. Auch maschinell vorbearbeitete Teile mit genau passenden Bohrungen u. dgl. sind nicht optimal geeignet, da sie nicht den Ausgleich eventuell Herstellungstoleranzen ermöglichen, abgesehen davon, daß solche Befestigungsarten sehr feuer sind. Die gleichen Nachteile besitzt eine bekannte Befestigungsart, bei der in der Drosselklappe eine Rille zur exakten Aufnahme der Betätigungswelle vorgesehen ist, die in Querschnitt genau dem Querschnitt dieser Betätigungswelle angepaßt ist, denn auch hier ist keine Verschiebung der Betätigungswelle quer zur Rille und deshalb auch keine Anpassung der endgültigen Drosselklap-

penstellung zum Ausgleich eventuell Herstellungstoleranzen möglich (USA.-Patentschrift 3 311 302).

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, für ein Drosselklappenventil der eingangs erwähnten Art eine einfache und billig realisierbare Befestigungsart für die

Drosselklappe auf der Betätigungswelle zu schaffen, die es vor der endgültigen bleibenden Befestigung der Einzelteile ermöglicht, die Drosselklappenstellung in gewissen Grenzen durch Verschieben zwischen den Einzelteilen genau einzupassen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Drosselklappenventil der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Blecheinlage eine rillenförmige Ausbiegung mit einem zu der darin eingelegten Betätigungswelle tangential verlaufenden

flachen Rillnigrund aufweist und die an diesem flachen Rillengrund anliegende Betätigungswelle unmittelbar mit der Blecheinlage verschweißt ist.

Gemäß der Erfindung kann durch den flachen Ri!- lengrund, der also eine Anlage der zylindrischen Betä-

tigungswelle längs eines Linienkontaktes auf der Blecheinlage der Drosselklappe ermöglicht, diese Drosselklappe sehr genau eingesetzt werden, so daß die gewünschten Drehmomenuerhältnisse in der Schließstellung vorhanden sind und der Rand der Drosselklappe sehr exakt in abdichtender Anlage an der Geh?usebohrung liegt. Erst nach dieser genauen Einpassung wird beim erfindungsgemäßen Drosselklappenventil die Betätigungswclle mit der Blecheinlage verschweißt. Es können somit geringe Fluchtungsfehler der Lagorbohrungen für die Betätigungswelle und andere Fertigungstoleranzen der einzelnen Ventilteile leicht ausgeglichen werden. Ein besonders einfacher und mit Sicherheit dichter Einbau der Drosselklappe ergibt sich, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Randfläche der Drosselklappe gegenüber den parallelen Vorder- und Rückseiten derart abgeschrägt ist, daß auch noch in der Schließstellung ein Neigungswinkel zwischen dieser Randfläche und der Zylinderwand des Ventilgehäuses verbleibt. Eine derartige Abschrägung der Randfläche ist an sich im Zusammenwirken mit einem ebenfalls abgeschrägten Ringteil im Gehäuse bekannt (schweizerische Patentschrift 435 894).
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Drosselklappenventil im Querschnitt;
F i g. 2 zeigt die Drosselklappe in Richtung der Pfeile IV-IV nach F i g. 1.

Das dargestellte Drosselklappenventil 12 besteht aus einem Ventilgehäuse 19 mit zylindrischer Innenwand 21. Quer durch dieses Gehäuse 19 erstreckt sich eine gegenüber der Gehäusewand abgedichtete Betätigungswelle J 8, die beispielsweise durch einen Unterdruckmotor von außen verdrehbar ist. Auf dieser Betätigungswelle 18 ist eine scheibenförmige Drosselklappe 32 befestigt. Die Drosselklappe 32 steht in ih-

rer Schließstellung unter einem Winkel von 60° zur Achse der Gehäusebohrung 20. Zum Verschwenken in die volle Offenstellung braucht die Drosselklappe 32 daher nur um 30° geschwenkt zu werden.

Die Achse 35 der Betätigungswelle 18 ist in Bezug auf die Achse 33 der Zylinderbohrung 20 seitlich versetzt. Die Linie 34 verläft in einem Abstand £ parallel zur Linie 33 durch die Achse 35. Parallel zur Linie 36, die senkrecht zur Ebene der Drosselklappe 32 und durch die Achse 35 geht, verläuft im Abstand D eine Linie 37 durch einen Punkt P in der Mitte der Drosselklappe 32. In diesem Punkt P wirkt die Gesamtkraft F des Flüssigkeitsdruckes auf der Einströmseite. Durch den Abstand D wird ein vom Einströmdruck abhängiges Kippmoment aufgebracht, durch welches die Drosselklappe 32 im Gegenuhrzeigersinne in die Schließstellung gedruckt wird. Durch die seitliche Versetzung der Drehachse der Drosselklappe 32 wird der breiteste Abschnitt der Drosselklappe 32 in einen weiteren Abschnitt der Bohrung 20 bewegt, wenn die Drosselklappe aus ihrer Schließstellung in die Olfenstellung bewegt wird, so daß die Randfläche 40 nicht mit der Bohrungswand 21 in Berührung kommt und so die Abnutzung klein gehalten wird.

Auf der Vorderseite 38 der Drosselklappe 32 ist eine Ausnehmung 42 vorgesehen, die sich über einen Hauptteil des hinteren, oberhalb der Betätigungswelle 18 liegenden Abschnittes der Drosselklappe bis in<len vorderen, unterhalb der Betätigungswelle 18 liegenden Abschnitt erstreckt. Die Ausnehmung 42 und die Randfläche 40 bilden eine Lippendichtung 43 am Umfang der Vorderseite 38. Die Form dieser Lippendichtung 43 ist so gewählt, daß die radiale Komponente der auf ihre schräge Fläche 44 durch den Einlaßdruck wirkende Kraft, durch weiche die Lippendichtung in enger Anlage an der Bohrungswand 21 gehalten wird, wesentlich größer ist als die Kraft, die auf die Lippendichtung parallel zur Achse der Bohrung 20 wirkt und die Lippendichtung von der Bohrungswandung 21 wegdrückt. Hierdurch wird eine lecksi chere Abdichtung erzielt Die Lippendichtung 43 erstreckt sich nicht vollständig um den vorderen Abschnitt der Drosselklappe 32, da die auf diesen Abschnitt wirkende Kraft bestrebt ist, die Randflache 40 auf die Bohrungswand 21 zu anstatt von dieser wegzudrücken. Der Übergang zwischen der Randfläche 40 und der Vorderseite 38 ist abgerundet und gewährleistet eine enge Anlage des Randes 41 der Randfläche 40 an

ίο der Bolirungswand 21. Die Randfläche 40 ist gegenüber der Bohrungswand 21 geneigt, so daß die auf die Vorderseite 38 und die Lippendichtung 43 wirkende Kraft eine zunehmende axiale Berührung dieser Randfläche 40 mit der Bohrungswand 21 ermöglicht,

wenn der Flüssigkeitsdruck am Einlaß zunimmt.

Die Drosselklappe 32 besteht aus nachgiebigem Material wie Gummi. In dieses Material ist eine Blecheinlage 47 eingebettet. In dieser Blechemlage 47 ist eine rillenförmige Ausbiegung 48 ausgearbeitet, die

etwa ähnlich wie die Betätigungswelle 18 gekrümmt ist, jedoch einen im wesentlichen flachen Grund <X) aufweist. Die Blecheinlage ist im Bereich 50 mit der Betätigungswelle 18 verschweißt, und zwar erfolgt dieses Anschweißen während die Drosselklappe 32

as und die Betätigungswelle 18 innerhalb der Bohrung 20 des Gehäuses angeordnet sind. Der abgeflachte Grund 49 der Blecheinlage 47 erleichtert den Schweißvorgang und ermöglicht das exakte Ausrichten der Drosselklappe gegenüber der Betätigungswelle und dem Gehäuseinneren.

Zur Erleichterung des Anschweißens ist die Drosselklappe 32 noch mit einer zentralen öffnung 51 versehen, durch welche die Blecheinlage auf der Oberseite der Drosselklappe 32 frei von der Zuflußseite des

Ventils zugänglich ist. Zwei Löcher 52 und 53 erleichtern die Lagebestimmung der ßlccheinlage 47 in der Form, in welcher die Drosselklappe hergestellt wird. In der Ausnehmung 42 ist auf der dem Loch 53 gegenüberliegenden Seite noch eine Verstärkung 57 ausgebildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Drosselklappenventil, dessen aus einem nachgiebigen Material mit einer darin eingebetteten ßlecheinlage bestehende Drosselklappe derart an der quer durch das Ventilgehäuse verlaufenden Betätigungswelle befestigt ist, daß die Drosselklappe in der Ventilschließstellung unter einem Winkel von insbeondere etwa 60° zur Achse der Gehäusebohrung schräg steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Blecheinlage (47) eine rillenförmige Ausbiegung (48) mit einem zu der darin eingelegten Betätigungswelle (18) tangential verlaufenden flachen Rillengrund (49) aufweist und die an diesem flachen Rillengrund anliegende Betätigungswelle (18) unmittelbar mit Blecheinlage (47) verschweißt ist.

2. Drosselklappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Randfläche (40) der Drosselklappe (32) gegenüber den parallelen Vorder- und Rückseiten (38, 39) in an sich bekannter Weise derart abgeschrägt ist, daß auch noch in der Schließstellung ein Neigungswinkel zwischen dieser Randfläclie (40) und der Zylinderwand (21) des Ventilgehäuses verbleibt.

3. Drosselklappenventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang (46) zwischen der Randfläche (40) und der in Strömungsrichtung weisenden Vorderseite (38) abgerundet ist.