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Patent Searching and Data


Title:
THROTTLE FLAP DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/010518
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a throttle flap device (1) having a housing (20), which has a flow duct (14) which conducts a fluid flow, and having a throttle flap (4), which is pivotable about a flap axis (2) and which, in a closed position, interacts with a throttle flap seat (10), for the purpose of setting a flow cross section for the fluid as a function of the rotational position of the throttle flap (4), wherein there is provided between the throttle flap seat (10) and the throttle flap (4) at least one sealing ring (8), the free ends (22, 24) of which form a ring discontinuity (26). The invention provides that those free ends (22, 24) of the sealing ring (8) which are arranged in the region of the ring discontinuity (26) overlap.

Inventors:
HOLZHEU PETER (DE)
Application Number:
PCT/DE2011/001571
Publication Date:
January 24, 2013
Filing Date:
August 10, 2011
Export Citation:
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Assignee:
FEY LAMELLENRINGE GMBH & CO KG (DE)
HOLZHEU PETER (DE)
Foreign References:
DE102006020718A12007-11-08
Attorney, Agent or Firm:
WIEDEMANN, MARKUS (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Drosselklappeneinrichtung (1) mit einem eine Ruidströmung leitenden Strömungskanal (14) aufweisenden Gehäuse (20) sowie mit einer in Schließstellung mit einem Drosselklappensitz (10) dichtend zusammen wirkenden und um eine Klappenachse (2) schwenkbaren Drosselklappe (4), um abhängig von der Drehlage der Drosselklappe (4) einen Strömungsquerschnitt für das Fluid einzustellen, wobei zwischen dem Drosselklappensitz (10) und der Drosselklappe (4) wenigstens ein Dichtring (8) vorgesehen ist, dessen freie Enden (22, 24) eine Ringunterbrechung (26) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass sich die im Bereich der Ringunterbrechung (26) angeordneten freien Enden (22, 24) des Dichtrings (8) überlappen.

2. Drosselklappeneinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung gesehen die freien Enden (22, 24) des Dichtrings (8) relativ zueinander wenigstens begrenzt beweglich sind.

3. Drosselklappeneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (8) ein nach innen spannender Dichtring und am Drosselklappensitz (10) an der radial inneren Umfangsfläche (12) des Strömungskanals (14) angeordnet ist.

4. Drosselklappeneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der nach innen spannende Dichtring (8) in einer umlaufenden Ringnut (32) der radial inneren Umfangsfläche (12) des Strömungskanals (14) mit Radialspiel aufgenommen ist.

5. Drosselklappeneinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Enden (22, 24) des Dichtrings (8) bei einer Drehung der Drosselklappe (4) aus einer von einer Schließstellung abweichenden Stellung in die Schließstellung voneinander weg und bei einer Drehung der Drosselklappe (4) aus der Schließstellung in eine von der Schließstellung abweichende Stellung aufeinander zu bewegen.

6. Drosselklappeneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (8) ein nach außen spannender Dichtring und am radial äußeren Rand (6) der Drosselklappe (4) angeordnet ist.

7. Drosselklappeneinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der nach außen spannende Dichtring (8) in einer umlaufenden Ringnut (32) des radial äußeren Randes (6) der Drosselklappe (4) mit Radialspiel aufgenommen ist.

8. Drosselklappeneinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Enden (22, 24) des Dichtrings (8) bei einer Drehung der Drosselklappe (4) aus einer von der Schließstellung abweichenden Stellung in die Schließstellung aufeinander zu und bei einer Drehung der Drosselklappe (4) aus der Schließstellung in eine von der Schließstellung abweichende Stellung voneinander weg bewegen.

9. Drosselklappeneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlappung der Enden (22, 24) des Dichtrings (8) derart ausgebildet ist, dass die Enden (22, 24) des Dichtrings (8) in einer Ebene mit dem von der Überlappung abweichenden Teil des Dichtrings (8) angeordnet sind.

10. Drosselklappeneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (22, 24) des Dichtrings stufenartig ineinander greifen, wobei die Stufung senkrecht zur Ringebene ausgebildet ist.

1 1. Drosselklappeneinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (22, 24) des Dichtrings jeweils einen axial vorspringenden Ringbund (28, 28') sowie eine Ausnehmung (30, 30') aufweisen, derart, dass der Ringbund (28) des einen Endes (22) in die Ausnehmung (30) des anderen Endes (24) und der Ringbund (28') des anderen Endes (24) in die Ausnehmung (30') des einen Endes (22) eingreift, wobei in Umfangsrichtung gesehen jeweils ein Ende eines Ringbunds (28, 28') zu einem Ende einer Ausnehmung (30, 30') einen Abstand (X) aufweist, welcher abhängig von der Drehlage der Drosselklappe (4) ist.

12. Drosselklappeneinrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ringbunde (28, 28') und/oder die Ausnehmungen (30, 30') eine Anlaufschräge (34) aufweisen.

13. Drosselklappeneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (22, 24) des Dichtrings (8) keilförmig ineinander greifen.

14. Drosselklappeneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (8) durch Biegung eines geraden stabförmigen Elements hergestellt ist, wobei die Dicke des Dichtrings (8) im Bereich der Druckzone größer ist als im Bereich der Zugzone.

15. Drosselklappeneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (8) durch Abtrennen von einem rohrförmigen Element hergestellt ist, wobei die Stirnflächen des Dichtrings (8) in zueinander parallelen Ebene angeordnet sind .

16. Luftmengenmesseinrichtung für Brennkraftmaschinen beinhaltend wenigstens eine Drosselklappeneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

17. Abgasrückführungseinrichtung für Brennkraftmaschinen beinhaltend wenigstens eine Drosselklappeneinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15.

18. Dichtring zur Abdichtung zwischen einem Drosselklappensitz (10) und einer Drosselklappe (4) einer Drosselklappeneinrichtung (1), welche ein eine Fluidströmung leitenden Strömungskanal (14) aufweisendes Gehäuse (20) aufweist, wobei die Drosselklappe (4) in Schließstellung mit dem Drosselklappensitz (10) dichtend zusammen wirkt und um eine Klappenachse (2) schwenkbar ist, um abhängig von der Drehlage der Drosselklappe (4) einen Strömungsquerschnitt für das Fluid einzustellen, wobei die freien Enden (22, 24) des Dichtrings (8) eine Ringunterbrechung (26) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass sich die im Bereich der Ringunterbrechung (26) angeordneten freien Enden (22, 24) des Dichtrings (8) überlappen.

19. Dichtring nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung gesehen die freien Enden (22, 24) des Dichtrings (8) relativ zueinander wenigstens begrenzt beweglich sind.

20. Dichtring nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlappung der Enden (22, 24) des Dichtrings (8) derart ausgebildet ist, dass die Enden (22, 24) des Dichtrings (8) in einer Ebene mit dem von der Überlappung abweichenden Teil des Dichtrings (8) angeordnet sind.

21. Dichtring nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (22, 24) des Dichtrings (8) stufenartig ineinander greifen, wobei die Stufung senkrecht zur Ringebene ausgebildet ist.

22. Dichtring nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (22, 24) des Dichtrings jeweils einen axial vorspringenden Ringbund (28, 28') sowie eine Ausnehmung (30, 30') aufweisen, derart, dass der Ringbund (28) des einen Endes (22) in die Ausnehmung (30) des anderen Endes (24) und der Ringbund (28') des anderen Endes (24) in die Ausnehmung (30') des einen Endes (22) eingreift, wobei in Umfangsrichtung gesehen jeweils ein Ende eines Ringbunds (28, 28') zu einem Ende einer Ausnehmung (30, 30') einen Abstand (X) aufweist, welcher abhängig von der Drehlage der Drosselklappe (4) ist.

23. Dichtring nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringbunde (28, 28') und/oder die Ausnehmungen (30, 30') eine Anlaufschräge (34) aufweisen.

24. Dichtring nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (22, 24) des Dichtrings (8) keilförmig ineinander greifen.

25. Verfahren zur Herstellung eines Dichtrings nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (8) durch plastische Biegung und Wärmebehandlung eines geraden stabförmigen Elements hergestellt wird.

26. Verfahren zur Herstellung eines Dichtrings nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (8) durch Abtrennen von einem rohrförmigen Element hergestellt wird und die Enden und Stirnflächen des Dichtrings (8) spanabhebend bearbeitet und/oder geschliffen und/oder gehont oder geläppt werden.

Description:
Drosselklappeneinrichtung

Beschreibung

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Drosselklappeneinrichtung mit einem eine Fluidströmung leitenden Strömungskanal aufweisenden Gehäuse sowie mit einer um eine Klappenachse schwenkbaren und in Schließstellung mit einem Drosselklappensitz zusammen wirkenden Drosselklappe, um abhängig von der Drehlage der Drosselklappe einen Strömungsquerschnitt für das Fluid einzustellen, wobei zwischen dem Drosselklappensitz und der Drosselklappe wenigstens ein Dichtring vorgesehen ist, dessen freie Enden eine Ringunterbrechung ausbilden, nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

Weiterhin geht die Erfindung aus von einem Dichtring zur Abdichtung zwischen einem Drosselklappensitz und einer Drosselklappe einer Drosselklappeneinrichtung, welche ein eine Fluidströmung leitenden Strömungskanal aufweisendes Gehäuse aufweist, wobei die Drosselklappe in Schließstellung mit dem Drosselklappensitz dichtend zusammen wirkt und um eine Klappenachse schwenkbar ist, um abhängig von der Drehlage der Drosselklappe einen Strömungsquerschnitt für das Fluid einzustellen, wobei die freien Enden des Dichtrings eine Ringunterbrechung ausbilden, nach der Gattung des Patentanspruchs 18.

Unter einem„Fluid" soll im Folgenden sowohl ein gasförmiges Medium als auch ein in flüssiger Form vorliegendes Medium verstanden werden.

Eine gattungsgemäße Drosselklappeneinrichtung und ein gattungsgemäßer Dichtring sind beispielsweise aus DE 10 2006 020 718 A1 bekannt. Die Drosselklappeneinrichtung ist dabei im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine angeordnet. Bei einigen Anwendungen solcher Drosselklappeneinrichtungen, wie beispielsweise in einer Luftmengenmesseinrichtung einer λ-Regelung oder in einer Abgasrückführeinrichtung einer Brennkraftmaschine kommt es darauf an, dass die

BESTÄTIGUNGSKOPIE Drosselklappe gegen den Drosselklappensitz in der Schiießstellung möglichst leckagefrei dichtet. Hierzu ist der Dichtring vorgesehen. Andererseits soll der Dichtring in Umfangsrichtung gesehen einen gewissen Bewegungsspielraum haben, um sich veränderten Temperaturverhältnissen bzw. an Toleranzen des Drosselklappensitzes anpassen zu können. Daher ist bei dem bekannten Dichtring eine Ring Unterbrechung vorgesehen, bei welcher die Ringenden in Umfangsrichtung gesehen voneinander beabstandet sind. Bedingt durch den Abstand der Ringenden voneinander ist jedoch auch in der Schiießstellung der Drosselklappe ein unerwünschter Leckagestrom vorhanden.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Drosselklappeneinrichtung bzw. einen Dichtring der eingangs erwähnten Art derart weiter zu bilden, dass in Schließstellung der Drosselklappe ein möglichst geringer Leckagestrom auftritt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale von Patentanspruch 1 und Anspruch 18 gelöst.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich sowohl auf eine Drosselklappeneinrichtung mit zwischen einem Drosselklappensitz und einer Drosselklappe zu Dichtzwecken angeordnetem Dichtring als auch auf einen Dichtring zur Abdichtung zwischen einem Drosselklappensitz und einer Drosselklappe einer Drosselklappeneinrichtung, wobei die freien Enden des Dichtrings eine Ringunterbrechung ausbilden und sich im Bereich der Ringunterbrechung überlappen.

Bedingt durch die Überlappung der Ringenden, welche eine gerade Durchströmung des Dichtrings parallel zu einer Mittelachse des Strömungskanals verhindert, wird die Strömung des Fluids an der Überlappung nach Art einer Labyrinthdichtung wenigstens einmal umgelenkt. Dies hat einen Drosseleffekt zur Folge, welche den Leckagestrom wesentlich reduziert. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung möglich.

Bevorzugt sind in Umfangsrichtung gesehen die freien Enden des Dichtrings relativ zueinander wenigstens begrenzt beweglich. Begrenzt beweglich bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die freien Enden des Dichtrings in Umfangsrichtung gesehen einen gewissen Bewegungsspielraum haben, um sich veränderten Temperaturverhältnissen bzw. an Toleranzen des Drosselklappensitzes bzw. um den Innen- oder Außendurchmesser des Dichtrings abhängig von seiner Drehlage an den Drosselklappensitz oder an gewisse Dichtungsanforderungen anpassen zu können.

Besonders bevorzugt ist der Dichtring ein nach innen spannender Dichtring und am Drosselklappensitz an der radial inneren Umfangsfläche des Strömungskanals angeordnet. Folglich ist der Dichtring stationär und beispielsweise in einer umlaufenden Ringnut der radial inneren Umfangsfläche des Strömungskanals mit Radialspiel aufgenommen. Nach innen spannend bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Dichtring mit in der geschlossenen Stellung der Drosselklappe nach radial innen gegen den radial äußeren Rand der Drosselklappe spannt. Dann sorgt der geringe Leckagestrom, welcher den Außendurchmesser des Dichtrings im Nutgrund der Ringnut unterwandert, dafür, dass der Dichtring nach radial innen gegen den radial äußeren Rand der Drosselklappe gepresst wird, was die Dichtwirkung gegenüber der Drosselklappe verbessert.

Da der aus der Ringnut ragende Innendurchmesser des Dichtrings, welcher dann den Drosselklappensitz bildet, in einer geöffneten Stellung der Drosselklappe bevorzugt geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser des äußeren Rands der Drosselklappe, bewegen sich die Enden des Dichtrings bei einer Drehung der Drosselklappe aus einer von der Schließstellung abweichenden Stellung in die Schließstellung voneinander weg und bei einer Drehung der Drosselklappe aus der Schließstellung in eine von der Schließstellung abweichende Stellung aufeinander zu. Bei der Drehung aus einer von der Schließstellung abweichenden Stellung in die Schließstellung gerät der Rand der Drosselklappe ausgehend von einer Punktberührung in eine Linienberührung mit dem Innendurchmesser des Dichtrings.

Alternativ kann der Dichtring ein nach außen spannender Dichtring und am radial äußeren Rand der Drosselklappe angeordnet sein, beispielsweise dadurch, dass der Dichtring in einer umlaufenden Ringnut des äußeren Randes der Drosselklappe mit Radialspiel aufgenommen ist. Dann sorgt der geringe Leckagestrom, welcher den Innendurchmesser des Dichtrings im Nutgrund der Ringnut unterwandert, dafür, dass der elastische Dichtring nach radial außen gegen den Drosselklappensitz gepresst wird, was die Dichtwirkung gegenüber dem Drosselklappensitz verbessert.

Da bei dieser Ausführungsform weiterhin der aus der Ringnut ragende Außendurchmesser des Dichtrings in einer geöffneten Stellung der Drosselklappe bevorzugt geringfügig größer ist als der Innendurchmesser des Drosselklappensitzes an der radial inneren Umfangsfläche des Strömungskanals ist, bewegen sich die Enden des Dichtrings bei einer Drehung der Drosselklappe aus einer von der Schließstellung abweichenden Stellung in die Schließstellung aufeinander zu und bei einer Drehung der Drosselklappe aus der Schließstellung in eine von der Schließstellung abweichende Stellung voneinander weg.

Wie beim vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gerät bei der Drehung aus einer von der Schließstellung abweichenden Stellung in die Schließstellung daher der zusammen mit der Drosselklappe mitdrehende Dichtring ausgehend von einer Punktberührung in eine beispielsweise umlaufende Linienberührung mit dem Drosselklappensitz. Bevorzugt ist die Überlappung der Enden des Dichtrings derart ausgebildet, dass die Enden des Dichtrings in einer Ebene mit dem von der Überlappung abweichenden Teil des Dichtrings angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass die Aufnahme für den Dichtring, beispielsweise eine Ringnut einfach herstellbar ist.

Besonders bevorzugt greifen die Enden des Dichtrings im Überlappungsbereich stufenartig ineinander, wobei die Stufung senkrecht zur Ringebene ausgebildet ist. Zur Realisierung weisen die Enden des Dichtrings jeweils einen axial vorspringenden Ringbund sowie eine Ausnehmung derart auf, dass der Ringbund des einen Endes in die Ausnehmung des anderen Endes und der Ringbund des anderen Endes in die Ausnehmung des einen Endes eingreift, wobei in Umfangsrichtung gesehen jeweils ein Ende eines Ringbunds zu einem Ende einer Ausnehmung einen Abstand aufweist, welcher abhängig von der Drehlage der Drosselklappe ist.

Dies hat zum einen den Vorteil, dass bei im Strömungskanal anstehendem Fluiddruck in einer Richtung senkrecht zur Ringebene gesehen die Ringbunde gegen die Ausnehmungen gepresst werden und sich somit ein selbstverstärkender Dichteffekt einstellt. Mit anderen Worten ist der Dichteffekt umso höher, je größer die Fluiddruckdifferenz zwischen den Drosselklappenflächen der Drosselklappe ist.

Um zu vermeiden, dass die stufenartig ausgeführten Enden des Dichtrings gegeneinander verkanten können, z.B. wenn aufgrund nicht exakt in einer Ebene liegender Enden der Ringbund des einen Endes den Ringbund des anderen Endes kontaktiert und dadurch ein Zusammenziehen des Dichtrings in Umfangsrichtung verhindert wird, weisen die Ringbunde und/oder die Ausnehmungen eine Anlaufschräge auf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Enden des Dichtrings auch keilförmig ineinander greifen, d.h. die freien Enden des Dichtrings weisen jeweils komplementäre Keilflächen auf, welche aufeinander gleiten können, aber im Grundzustand voneinander beabstandet sind. Bevorzugt wird der Dichtring durch plastische Biegung und Wärmebehandlung eines geraden stabförmigen Elements hergestellt. Aufgrund der Biegung entsteht unterhalb der neutralen Zone eine Druckzone sowie oberhalb der neutralen Zone eine Zugzone. Dann ist die senkrecht zur Ringebene gemessene Dicke des Dichtrings im Bereich der Druckzone größer ist als im Bereich der Zugzone.

Alternativ kann der Dichtring durch Abtrennen von einem rohrförmigen Element hergestellt sein, wobei die Stirnflächen des Dichtrings dann beispielsweise spanabhebend bearbeitet und/oder geschliffen und/oder gehont oder geläppt werden und dann in zueinander parallelen Ebene liegen.

Die erfindungsgemäße Drosselklappeneinrichtung ist bevorzugt Bestandteil einer Luftmengenmesseinrichtung für Brennkraftmaschinen oder einer Abgasrückführungseinrichtung für Brennkraftmaschinen. Im ersten Fall wird durch die Drosselklappeneinrichtung ein Frischgasstrom gesteuert, im zweiten Fall ein Abgasstrom.

Genaueres geht aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen hervor.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt :

Fig.1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Drosselklappeneinrichtung gemäß einer Ausführungsform mit einem an einem radial äußeren Rand der Drosselklappe angeordneten Dichtring in geschlossener Stellung;

Fig.2 eine perspektivische Ansicht der Drosselklappeneinrichtung von Fig.1 im geöffneter Stellung;

Fig.3 eine vergrößerte Einzelheit des Dichtrings; Fig.4 einen Querschnitt des Dichtrings;

Fig.5 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Drosselklappeneinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einem an einer radial inneren Umfangsfläche des Strömungskanals angeordneten Dichtring in geschlossener Stellung;

Fig.6 eine perspektivische Ansicht der Drosselklappeneinrichtung von Fig.5 in geöffneter Stellung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig.1 ist eine Ausführungsform einer Drosselklappeneinrichtung 1 gemäß der Erfindung in geschlossener Stellung gezeigt, in welcher die um eine Klappenachse 2 schwenkbare Drosselklappe bzw. ein von ihr an ihrem radial äußeren Rand 6 getragener Dichtring 8 mit einem Drossel klappensitz 10 an einer radial inneren Umfangsfläche 12 eines Strömungskanals 14 dichtend zusammen wirkt. In der geschlossenen Stellung sind die beiden zu einer Druckseite weisenden bzw. von dieser weg weisenden Drosselklappenflächen 16 beispielsweise senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids oder zu einer Mittelachse 18 des Strömungskanals 14 angeordnet. Um die Einzelheiten, insbesondere den Dichtring 8 besser erkennen zu können, ist von der Drosselklappe 4 lediglich ein Teil dargestellt.

Die Drosselklappeneinrichtung 1 ist bevorzugt Bestandteil einer Luftmengenmesseinrichtung zur Steuerung eines Frischgasstroms oder einer Abgasrückführungseinrichtung für Brennkraftmaschinen zur Steuerung eines Abgasstromes. Alternativ kann die Drosselklappeneinrichtung 1 zur Steuerung jeglicher in einem Strömungskanal 14 strömender Fluidströmung eingesetzt werden wie beispielsweise auch Flüssigkeiten wie Wasser, insbesondere auch im Sanitärbereich. Der Strömungskanai 14 ist dann in einem Gehäuse 20 der entsprechenden Vorrichtung ausgebildet.

Abhängig von der Drehlage der Drosselklappe 4 relativ zum Drosselklappensitz 10 wird ein bestimmter Strömungsquerschnitt für das Fluid im Strömungskanal 14 eingestellt. Dieser Strömungsquerschnitt ist in der in Fig.1 gezeigten geschlossenen Stellung gleich Null. In Fig.2 ist eine geöffnete Stellung gezeigt, in welcher die Drosselklappe 4 einen bestimmten Winkel relativ zur Strömungsrichtung des Fluids oder zur Mittelachse 18 des Strömungskanals 14 einnimmt und damit einen bestimmten Strömungsquerschnitt freigibt. Die Klappenachse 2 befindet sich vorzugsweise in der Ebene der Drosselklappe 4.

Bei der Ausführungsform von Fig.1 und Fig.2 wird der Dichtring 8 von der Drosselklappe 4 getragen und daher mit ihr zusammen gegenüber dem Drosselklappensitz 10 verschwenkt, der an der radial inneren Umfangsfläche 12 des Strömungskanals 14 in der Ebene der Drosselklappe 4 ausgebildet ist.

Die freien Enden 22, 24 des Dichtrings 8 bilden eine Ringunterbrechung 26 aus. Wesentlich ist, dass sich die freien Enden 22, 24 des Dichtrings 8 im Bereich der Ringunterbrechung 26 überlappen. Bedingt durch die Überlappung der Enden 22, 24, welche eine gerade Durchströmung des Dichtrings 8 parallel zu einer Mittelachse 18 des Strömungskanals 14 verhindert, wird die Strömung des Fluids an der Überlappung nach Art einer Labyrinthdichtung wenigstens einmal umgelenkt. In der geschlossenen Stellung der Drosselklappe 4 ist die Überlappung der Enden 22, 24 senkrecht zur dann lediglich gedachten Strömung des Fluids bzw. senkrecht zur Mittelachse 18 des Strömungskanals 14.

Besonders bevorzugt greifen die Enden 22, 24 des Dichtrings 8 im Überlappungsbereich stufenartig oder nach Art eines Rechteckstoßes ineinander, wie Fig.3 zeigt. Hierzu weisen die Enden 22, 24 des Dichtrings 8 beispielsweise jeweils einen axial vorspringenden Ringbund 28, 28' sowie eine Ausnehmung 30, 30' derart auf, dass der Ringbund 28 des einen Endes 22 in die Ausnehmung 30 des anderen Endes 24 und der Ringbund 28' des anderen Endes 24 in die Ausnehmung 30' des einen Endes 22 eingreift, wobei in Umfangsrichtung gesehen ein Ende eines Ringbunds 28, 28' zu einem Ende einer Ausnehmung 30, 30' jeweils einen Abstand X aufweist, welcher abhängig von der Drehlage der Drosselklappe 4 ist. Weiterhin ist die Überlappung der Enden 22, 24 des Dichtrings 8 bevorzugt derart ausgebildet, dass die Enden des Dichtrings 22, 24 in einer Ebene mit dem von der Überlappung abweichenden Teil des Dichtrings 8 angeordnet sind. Damit befinden sich alle Abschnitte des Dichtrings 8 in einer einzigen Ringebene. Alternativ könnte der Bereich der Überlappung auch außerhalb der Ebene des von der Überlappung abweichenden Teils des Dichtrings 8 angeordnet sein.

Bei der Ausführungsform von Fig.1 und Fig.2 ist der Dichtring 8 ein nach radial innen spannender Dichtring 8 und beispielsweise in einer umlaufenden Ringnut 32 des äußeren Randes 6 der Drosselklappe 4 aufgenommen. Dabei ragt der Dichtring 8 aus der Ringnut 32 ein Stück weit nach radial außen heraus. Weiterhin ist in der geöffneten oder unbelasteten Stellung gemäß Fig.2 der aus der Ringnut 32 ragende Außendurchmesser des Dichtrings 8 bevorzugt geringfügig größer als der Innendurchmesser des Drosselklappensitzes 10 an der radial inneren Umfangsfläche des Strömungskanals 14. Darüber hinaus ist in der geöffneten oder unbelasteten Stellung gemäß Fig.2 der Innendurchmesser des Dichtrings 8 in der geöffneten oder unbelasteten Stellung der Drosselklappe 4 nach Fig.2 geringfügig größer als der Außendurchmesser des Nutgrundes der Ringnut 32. Damit dies eintreten kann, weist der unbelastete Dichtring 8 eine entsprechende Geometrie bzw. Vorspannung auf.

Dadurch und bedingt durch die Elastizität und die bevorzugt gestufte ausgeführte Ringunterbrechung 26 können sich die Enden 22, 24 des Dichtrings 8 bei einer Drehung der Drosselklappe 4 aus einer geöffneten Stellung gemäß Fig.2 in die geschlossene Stellung gemäß Fig.1 aufeinander zu bewegen, um den Abstand X zu reduzieren (siehe Fig.3). Gleichzeitig wird in der geschlossenen Stellung der Innendurchmesser des Dichtrings 8 gegen den Nutgrund der Ringnut 32 am radial äußeren Rand 6 der Drosselklappe 4 im Wesentlichen spaltlos gedrängt.

Bei einer Drehung der Drosselklappe 4 aus der geschlossenen Stellung in eine geöffnete oder unbelastete Stellung gemäß Fig.2 bewegen sich die Enden 22, 24 des Dichtrings 8 indes aufgrund der elastischen Eigenschaften des Dichtrings wieder voneinander weg, um den Abstand X zu vergrößern. Gleichzeitig entfernt sich in der geöffneten Stellung der Innendurchmesser des Dichtrings 8 vom Nutgrund der Ringnut 32 am radial äußeren Rand 6 der Drosselklappe 4 geringfügig.

Der Abstand X kann in der geschlossenen Stellung der Drosselklappe 4 nach Fig.1 größer als Null aber auch gleich Null sein, in der geöffneten oder unbelasteten Stellung ist er stets größer als Null. Bei der Drehung aus einer geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung gerät der mit der Drosselklappe 4 mitdrehende Dichtring 8 von einer Punktberührung im Bereich der Klappenachse 2 in eine ringförmig umlaufende Linienberührung mit dem Drosselklappensitz 10.

Die gestufte Ausführung der Überlappung der freien Enden 22, 24 des Dichtrings 8 in Kombination mit dem Abstand X gemäß Fig.3 hat zur Folge, dass in Umfangsrichtung gesehen die freien Enden 22, 24 des Dichtrings 8 relativ zueinander begrenzt beweglich sind. Die Begrenzung der Umfangsbeweglichkeit des Dichtrings 8 ist durch den Kontakt der Enden der Ringbunde 28, 28' mit den Enden der zugeordneten Ausnehmung 30, 30" gegeben (siehe Fig.3).

Um zu vermeiden, dass die stufenartig ausgeführten Enden 22, 24 des Dichtrings 8 gegeneinander verkanten können, z.B. wenn aufgrund nicht exakt in der Ringebene liegender Enden 22, 24 die Ringbunde 28, 28' nicht mit den zugeordneten Ausnehmungen 30, 30' zusammen wirken können sondern einander stirnseitig kontaktieren und dadurch ein Zusammendrücken des Dichtrings 8 in Umfangsrichtung verhindert wird, weisen die Ringbunde 28, 28' bzw. die Ausnehmungen 30, 30' bevorzugt jeweils eine Anlaufschräge 34 auf, wie Fig.3 zeigt.

Gemäß einer in Fig.5 und Fig.6 gezeigten Ausführungsform ist der Dichtring 8 ein nach außen spannender Dichtring und am Drosselklappensitz 10 an der radial inneren Umfangsfläche 12 des Strömungskanals 14 ebenfalls in einer dann stationären Ringnut 32 senkrecht zur Mittelachse 18 aufgenommen. Weiterhin ist der Außendurchmesser des Dichtrings 8 in der geöffneten oder unbelasteten Stellung der Drosselklappe 4 gemäß Fig.6 bevorzugt geringfügig kleiner als der Durchmesser der Ringnut 32 am Nutgrund. Dabei ragt der Dichtring 8 mit seinem Innendurchmesser ein Stück weit aus der Ringnut 32 nach radial innen heraus, wobei der aus der Ringnut 32 ragende Innendurchmesser des Dichtrings 8, welcher dann den Drosselklappensitz 10 bildet, in der geöffneten oder unbelasteten Stellung der Drosselklappe 4 gemäß Fig.6 bevorzugt geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser des radial äußeren Rands 6 der Drosselklappe 8. Damit dies eintreten kann, weist der Dichtring 8 eine entsprechende Geometrie bzw. Vorspannung auf.

Der Dichtring sei wie beim vorangehenden Ausführungsbeispiel bzw. wie in Fig.3 und Fig.4 gezeigt, ausgebildet. Dann bewegen sich die Enden 22, 24 des Dichtrings 8 bei einer Drehung der Drosselklappe 4 aus einer geöffneten Stellung gemäß Fig.6 in die geschlossene Stellung gemäß Fig.5 voneinander weg, wobei der Außendurchmesser des Dichtrings 8 vergrößert und nach radial außen gegen den Nutgrund der Ringnut 32 vorzugsweise im Wesentlichen spaltlos gepresst wird, um die Dichtwirkung zu erhöhen. Gleichzeitig wird der Abstand X vergrößert (siehe Fig. 3).

Bei einer Drehung der Drosselklappe 4 aus der geschlossenen Stellung gemäß Fig.5 in die geöffnete oder unbelastete Stellung gemäß Fig.6 bewegen sich die Enden 22, 24 des Dichtrings 8 indes aufeinander zu, wobei sich der Außendurchmesser des Dichtrings 8 vom Nutgrund der Ringnut 32 weg nach radial innen bewegt und der Abstand X reduziert wird, (siehe Fig. 3).

Bei der Drehung aus einer geöffneten Stellung gemäß Fig.6 in die geschlossene Stellung gemäß Fig. 5 gerät der radial äußere Rand 6 der Drosselklappe 4 ausgehend von einer Punktberührung im Bereich der Klappenachse 2 in eine Linienberührung mit dem Innendurchmesser des Dichtrings 8. Bevorzugt wird der Dichtring 8 durch plastische Biegung und Wärmebehandlung eines geraden stabförmigen Elements hergestellt. Aufgrund der Biegung entsteht unterhalb der neutralen Zone eine Druckzone sowie oberhalb der neutralen Zone eine Zugzone. Dann ist die senkrecht zur Ringebene gemessene Dicke des Dichtrings 8 im Bereich der Druckzone größer ist als im Bereich der Zugzone. Alternativ kann der Dichtring 8 durch senkrechtes Abtrennen von Ringen von Rohr hergestellt sein, wobei die Stirnflächen des Dichtrings 8 dann beispielsweise spanabhebend bearbeitet und/oder geschliffen und/oder gehont oder geläppt werden und dann in zueinander parallelen Ebene liegen. Als Material für den Dichtring 8 wird bevorzugt ein Federbandstahl C75, CK60 oder ein Chromnickelstahl Nr. 1.4310, Nr. 1.4571 oder Nr. 1.4980 verwendet.

Fig.4 zeigt einen Querschnitt durch einen Dichtring 8 wie er bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig.1/Fig.2 und Fig.5/Fig.6 verwendet wird. Demnach sind der Innendurchmesser 36 sowie der Außendurchmesser 38 bevorzugt ballig konvex ausgeformt.

Gemäß einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsform können die Enden 22, 24 des Dichtrings 8 auch keilförmig ineinander greifen, d.h. die freien Enden 22, 24 des Dichtrings 8 weisen jeweils komplementäre Keilflächen auf, welche aufeinander gleiten können, aber im Grundzustand voneinander beabstandet sind. Nicht zuletzt sind jegliche Geometrien mit hinterschnittenem Querschnitt denkbar, um eine Überlappung der Enden 22, 24 des Dichtrings 8 im Bereich der Ringunterbrechung zu realisieren. Bezugszahlenliste

Drosselklappeneinrichtung

Klappenachse

Drosselklappe

radial äußerer Rand

Dichtring

Drosselklappelsitz

radial innere Umfangsfläche

Strömungskanal

Drosselklappenflächen

Mittelachse

Gehäuse

Ende

Ende

Ringunterbrechung

, 28' Ringbund

, 30' Ausnehmung

Ringnut

Anlaufschräge

Innendurchmesser

Außendurchmesser