DE102012107840B4 - Change-over valve and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

Umschalt-Ventil (30; 40) zum zeitweiligen Umleiten einer Fluid-Strömung, aufweisend:
– einen Ventilkorpus mit einer Wandung (31, 31'; 41, 41), in welcher drei oder vier Anschlüsse für einen Strömungskanal ausgebildet sind, deren Verbindung untereinander beim Umschalten wechselt;
– eine Klappe (35; 45) mit einem Klappenrand, welche Klappe (35; 45) um eine den Ventilkorpus zentral durchsetzende Schwenkachse (39; 49) schwenkbar ist; und
– eine durch eine Wandung des Ventilkorpus gebildete Dichtkontur (33, 33'; 43, 43') zur Anlage des Klappenrands beim Umleiten oder beim Nicht-Umleiten;
wobei die Dichtkontur (33, 33'; 43, 43') durch einen umgeformten Bereich der Wandung (31, 31'; 41, 41') des Ventilkorpus gebildet ist, und wobei der umgeformte Bereich zwischen benachbarten Anschlüssen für einen Strömungskanal angeordnet ist.A switching valve (30; 40) for temporarily redirecting a fluid flow, comprising:
- A valve body having a wall (31, 31 '; 41, 41), in which three or four ports are formed for a flow channel whose connection with each other during switching changes;
- a flap (35; 45) with a flap edge, which flap (35; 45) is pivotable about a pivot axis (39; 49) passing centrally through the valve body; and
- A formed by a wall of the valve body sealing contour (33, 33 ', 43, 43') for conditioning the flap edge when diverting or not diverting;
wherein the sealing contour (33, 33 ', 43, 43') is formed by a deformed region of the wall (31, 31 ', 41, 41') of the valve body, and wherein the deformed region is arranged between adjacent connections for a flow channel.

Figure DE102012107840B4_0001
Figure DE102012107840B4_0001

Description

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf ein Umschaltventil in einem Strömungskanal zum zeitweiligen Umleiten einer Strömung eines Fluids (wie beispielsweise Abgas), sowie auf ein Verfahren zu dessen Herstellung. Bei dem Strömungskanal kann es sich beispielsweise um ein Abgasrohr einer Abgasanlage handeln.The present application relates to a switching valve in a flow passage for temporarily bypassing a flow of a fluid (such as exhaust gas), and to a method of manufacturing the same. The flow channel can be, for example, an exhaust pipe of an exhaust system.

Eine Absperrklappe, wie sie in Umschaltventilen Verwendung finden kann, ist eine Armatur zur Steuerung des Durchflusses eines Fluides in einer Rohrleitung. Sie weist eine im Inneren der Rohrleitung angeordnete drehbare Scheibe auf, mittels welcher der Strömungsquerschnitt der Rohrleitung verändert werden kann. Bei voll geöffneter Absperrklappe ist die drehbare Scheibe parallel zur Strömungsrichtung des Fluids ausgerichtet. Der Drehpunkt der Scheibe kann dabei zentrisch in der Mitte des Sitzes und der Mitte der Rohrleitung liegen, oder davon einfach oder mehrfach exzentrisch sein. Beim einfach exzentrischen Sitz ist der Drehpunkt der drehbaren Scheibe in Erstreckungsrichtung der Rohrleitung verschoben, liegt aber weiterhin in der Mitte der Rohrleitung. Beim doppelt exzentrischen Sitz ist der Drehpunkt der drehbaren Scheibe in Erstreckungsrichtung der Rohrleitung verschoben, und liegt nicht in der Mitte der Rohrleitung.A butterfly valve, as it can be used in switching valves, is a valve for controlling the flow of a fluid in a pipeline. It has a rotatable disc arranged in the interior of the pipeline, by means of which the flow cross section of the pipeline can be changed. When the butterfly valve is fully open, the rotatable disc is aligned parallel to the flow direction of the fluid. The pivot point of the disc can be centrally located in the middle of the seat and the center of the pipeline, or be single or multiple eccentric. In the case of a simply eccentric seat, the pivot point of the rotatable disk is displaced in the extension direction of the pipeline, but remains in the middle of the pipeline. In the double eccentric seat, the pivot point of the rotatable disk is displaced in the extension direction of the pipeline, and is not in the middle of the pipeline.

Um eine Drehung der drehbaren Scheibe zu ermöglichen, ist es beim zentrischen, einfach exzentrischen und doppelt exzentrischen Sitz erforderlich, zwischen der drehbaren Scheibe und der Innenwand der Rohrleitung ein gewisses Spiel vorzusehen. Die aufgrund dieses Spiels auftretende Undichtheit des Absperrventils wird häufig durch Anordnen elastischer Dichtungsmaterialien am äußeren Rand der drehbaren Scheibe oder an der Innenseite der Rohrleitung gemindert oder unterbunden. Als elastische Dichtungsmaterialien werden üblicherweise Elastomer oder Polymer (z. B. Polytetrafluorethylen PTFE) verwendet.In order to allow rotation of the rotatable disc, it is necessary in the centric, single eccentric and double eccentric seat to provide some clearance between the rotatable disc and the inner wall of the tubing. The leakage of the shut-off valve due to this play is often alleviated or prevented by placing elastic seal materials on the outer edge of the rotatable disk or on the inside of the pipe. Elastomer or polymer (eg, polytetrafluoroethylene PTFE) is usually used as elastic sealing materials.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 17 468 A1 ist bekannt, die Dichteigenschaften einer in einem Ansaugkanal angeordneten Absperrklappe dadurch zu verbessern, dass in die Innenfläche eines aus Aluminium oder Kunststoff hergestellten Saugrohrs eine Dichtkontur zur Anlage eines drehbaren federelastischen Klappenflügels spanabhebend bzw. durch Einformen eingearbeitet wird, oder am Ort der Anlage spezielle Einlegeteile angeordnet werden.From the German patent application DE 102 17 468 A1 It is known to improve the sealing properties of a valve disposed in an intake valve by the fact that in the inner surface of a suction or suction pipe made of aluminum or plastic, a sealing contour for the installation of a rotatable resilient flap blade is machined or incorporated by molding, or arranged special inserts at the site of the plant become.

Es ist ferner aus der internationalen Offenlegungsschrift WO 2010/034450 A1 bekannt, die Dichteigenschaften eines Drei-Wege-Abgasventils zur Steuerung eines Abgas-Volumenstroms mittels in eine Hohlform eingesetzter Dichtanschläge zu verbessern.It is further from the international publication WO 2010/034450 A1 It is known to improve the sealing properties of a three-way exhaust valve for controlling an exhaust gas volume flow by means of sealing stops inserted into a hollow mold.

Diese bekannten Vorrichtungen und Verfahren sind in praktischer Hinsicht unbefriedigend, da es kompliziert sein kann, die erforderlichen Dichtkonturen bzw. Dichtanschläge passgenau anzuordnen. Zudem ist die Herstellung häufig mit hohen Kosten verbunden.These known devices and methods are unsatisfactory in practical terms, since it can be complicated to arrange the required sealing contours or sealing stops accurately. In addition, the production is often associated with high costs.

Aus den Dokumenten DE 42 21 449 A1 , DE 20 2010 014 870 U1 , DE 94 19 537 U1 und DE 81 20 908 U1 sind Drosselklappen bekannt, bei denen Einwärts-Umgeformte Bereiche des jeweiligen Strömungskanals Anschläge für die Drosselklappe bereitstellen.From the documents DE 42 21 449 A1 . DE 20 2010 014 870 U1 . DE 94 19 537 U1 and DE 81 20 908 U1 Throttles are known in which inwardly-reformed portions of the respective flow channel provide stops for the throttle.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum zeitweiligen Umleiten einer Strömung eines Fluids und damit ein Umschaltventil bereitzustellen, die einfach und kostengünstig herzustellen ist und gleichwohl eine befriedigende Dichteigenschaft aufweist, sowie die entsprechenden Herstellungsverfahren anzugeben.It is an object of the present invention to provide a device for temporarily diverting a flow of a fluid and thus a switching valve, which is simple and inexpensive to manufacture and yet has a satisfactory sealing property, and to provide the corresponding manufacturing method.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 11 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.The above object is achieved by the combination of the features of independent claims 1 and 11. Preferred developments can be found in the subclaims.

Gemäß Ausführungsformen weist ein Umschalt-Ventil zum zeitweiligen Umleiten einer Fluid-Strömung einen Ventilkorpus mit einer Wandung, eine Klappe mit einem Klappenrand, welche Klappe um eine den Ventilkorpus zentral durchsetzende Schwenkachse schwenkbar ist, und eine durch eine Wandung des Ventilkorpus gebildete Dichtkontur zur Anlage des Klappenrands beim Umleiten oder beim Nicht-Umleiten, auf. Dabei ist die Dichtkontur durch einen umgeformten Bereich der Wandung des Ventilkorpus gebildet.According to embodiments, a switching valve for temporarily redirecting a fluid flow comprises a valve body having a wall, a flap having a flap edge, which flap is pivotable about a pivot axis passing centrally through the valve body, and a sealing contour formed by a wall of the valve body for seating the valve body Flap edges when redirecting or when not redirecting, on. The sealing contour is formed by a deformed region of the wall of the valve body.

Derartige Umschalt-Ventile können beispielsweise in Abgasanlagen verwendet werden, um Latentwärmespeicher wahlweise einzubinden.Such switching valves can be used, for example, in exhaust systems to selectively integrate latent heat storage.

Gemäß einer Ausführungsform weist der Ventilkorpus allgemein Kugelform oder Zylinderform auf, und ist der Ventilkorpus entlang zweier einander gegenüberliegender Meridiane einwärts umgeformt.In one embodiment, the valve body is generally spherical or cylindrical in shape, and the valve body is inwardly reformed along two opposing meridians.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Ventilkorpus aus zwei Halbschalen zusammengesetzt, deren Rand den umgeformten Meridian bildet. In dieser Variante kann der Korpus leicht aus Stahlblech oder Guss hergestellt werden.According to one embodiment, the valve body is composed of two half-shells, the edge of which forms the transformed meridian. In this variant, the body can be easily made of sheet steel or cast iron.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist der Ventilkorpus aus zwei Halbschalen zusammengesetzt, wobei die Einwärts-Umformungen abseits des Randes der Halbschalen vorgenommen werden.According to an alternative embodiment, the valve body is composed of two half-shells, wherein the inward transformations be made off the edge of the half-shells.

Gemäß einer Ausführungsform weisen die Halbschalen hälftig Kugel- und hälftig Sphäroidform auf.According to one embodiment, the half-shells have half spherical and half spheroidal shape.

Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich der umgeformte Bereich der Wandung über einen Umfangswinkel von insgesamt 300°–350°, und lässt somit insbesondere nur den Lagerbereich der Schwenkachse frei.According to one embodiment, the deformed region of the wall extends over a circumferential angle of a total of 300 ° -350 °, and thus leaves free in particular only the storage area of the pivot axis.

Gemäß einer Ausführungsform ist wenigstens eines von der Innenseite des Ventilkorpus zumindest im umgeformten Bereich der Wandung und der Außenseite der Klappe mit elastischem Material beschichtet, wobei die Schichtdicke kleiner 1 mm und insbesondere kleiner 0,5 mm ist. Hierdurch kann die Dichtwirkung zwischen dem Klappenrand und dem umgeformten Bereich der Wandung verbessert und das Auftreten von Geräuschen beim Auftreffen des Klappenrandes an den umgeformten Bereich der Wandung vermieden werden.According to one embodiment, at least one of the inside of the valve body is coated with elastic material at least in the deformed region of the wall and the outside of the flap, the layer thickness being less than 1 mm and in particular less than 0.5 mm. In this way, the sealing effect between the flap edge and the deformed region of the wall can be improved and the occurrence of noise when the flap edge strikes the deformed region of the wall can be avoided.

Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem elastischen Material um Kunststoffmaterial wie beispielsweise Elastomer oder Polymer (z. B. Polytetrafluorethylen PTFE). Derartige Materialien können kostengünstig bereitgestellt und aufgebracht werden.According to one embodiment, the elastic material is plastic material such as elastomer or polymer (eg polytetrafluoroethylene PTFE). Such materials can be provided and applied inexpensively.

Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem elastischen Material um geschlossenporigen Metallschaum, welcher beispielsweise durch Flammspritzen aufgebracht werden kann, oder um Metallgewebe oder um Metallgestrick oder um ein Metallfaservlies oder um ein Metallfaserfilz. Derartige Materialien weisen gegenüber Kunststoff eine bessere Beständigkeit gegen hohe Temperaturen auf.According to one embodiment, the elastic material is closed-cell metal foam, which can be applied, for example, by flame spraying, or to metal mesh or to metal mesh or to a metal fiber fleece or to a metal fiber felt. Such materials have better resistance to high temperatures compared to plastic.

Ausführungsformen eines Umschaltventils weisen eine Klappe mit einem Klappenrand und eine Dichtkontur zur Anlage des Klappenrands bei geschlossenem Anschluss auf. Die insbesondere biegesteife Klappe ist um eine den Strömungskanal quer durchsetzende Schwenkachse schwenkbar.Embodiments of a changeover valve have a flap with a flap edge and a sealing contour for contacting the flap edge when the connection is closed. The particular rigid flap is pivotable about a flow channel transversely passing through the pivot axis.

Dabei kann die Schwenkachse die Wandung des Strömungskanals einseitig oder beidseitig durchdringen. Die Dichtkontur ist von einem umgeformten Bereich der Wandung des Strömungskanals gebildet und damit einstückig mit der Wandung des Strömungskanals ausgebildet.In this case, the pivot axis can penetrate the wall of the flow channel on one side or on both sides. The sealing contour is formed by a deformed region of the wall of the flow channel and thus formed integrally with the wall of the flow channel.

Da die Dichtkontur von dem umgeformten Bereich der Wandung des Strömungskanals gebildet wird, kann auf das Vorsehen einer separaten Dichtkontur verzichtet werden. Da keine separate Dichtkontur an die Innenseite des Strömungskanals angepasst und dort befestigt werden muss, wird die zur Herstellung der Vorrichtung benötigte Zahl an Teilen reduziert. Weiter wird ein Ablösen der Dichtkontur von der Wandung zuverlässig ausgeschlossen. Die Dichteigenschaft einer derartigen Vorrichtung ist gut bis sehr gut und beispielsweise für eine Verwendung in einem Abgaskanal ausreichend.Since the sealing contour is formed by the deformed region of the wall of the flow channel, the provision of a separate sealing contour can be dispensed with. Since no separate sealing contour has to be adapted to the inside of the flow channel and fastened there, the number of parts needed to produce the device is reduced. Furthermore, detachment of the sealing contour from the wall is reliably prevented. The sealing property of such a device is good to very good and sufficient, for example, for use in an exhaust duct.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Dichtkontur zu beiden Seiten der Klappe je einen radial ein- oder auswärts umgeformten Bereich der Wandung des Strömungskanals. Dadurch steht für jeden Klappenflügel eine Anlage bereit, was auf die Dichtwirkung günstige Auswirkungen hat und eine einseitige Belastung der Klappe vermeidet.According to one embodiment, the sealing contour on each side of the flap comprises a region of the wall of the flow channel which is radially inwardly or outwardly deformed. As a result, a system is available for each flap wing, which has a favorable effect on the sealing effect and avoids one-sided loading of the flap.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Schwenkachse im Lagerbereich eine Lagerdichtung und insbesondere einen Wellendichtring oder Gleitringdichtung oder Stopfbuchse auf. Hierdurch kann ein Austreten eines im Strömungskanal geführten Fluids wie beispielsweise eines Abgases einer Verbrennungskraftmaschine im Lagerbereich verhindert werden.According to one embodiment, the pivot axis in the storage area on a bearing seal and in particular a shaft seal or mechanical seal or stuffing box. In this way, leakage of a fluid guided in the flow channel, such as, for example, an exhaust gas of an internal combustion engine in the storage area, can be prevented.

Gemäß einer Ausführungsform weist der Strömungskanal einen rechteckigen Querschnitt und die Klappe eine rechteckige Form auf. Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist der Strömungskanal einen kreisförmigen Querschnitt auf, und ist die Klappe eine Kreisscheibe. Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform weist der Strömungskanal einen ovalen Querschnitt auf und ist die Klappe eine ovale Scheibe.According to one embodiment, the flow channel has a rectangular cross section and the flap has a rectangular shape. According to an alternative embodiment, the flow channel has a circular cross-section, and the flap is a circular disk. According to a further alternative embodiment, the flow channel has an oval cross-section and the flap is an oval disc.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Schwenkachse in der Mitte des Strömungskanals angeordnet. Dabei kann die Schwenkachse in der Mitte der Klappe laufen, oder gegenüber der Klappe in Längsrichtung des Strömungskanals verlagert sein.According to one embodiment, the pivot axis is arranged in the middle of the flow channel. In this case, the pivot axis can run in the middle of the flap, or be displaced relative to the flap in the longitudinal direction of the flow channel.

Ausführungsformen eines Verfahrens zum Herstellen eines Umschalt-Ventils umfassen die Schritte des Formens zweier Halbschalen eines Ventilkörpers, wobei eine oder jede der beiden Halbschalen zwei Anschlüsse bereitstellt und ein Lager aufweist, des Einsetzens einer um eine Schwenkachse schwenkbaren Klappe des Ventils in die Lager der Halbschalen und Zusammenfügen der beiden Halbschalen, und des teilweise peripheren Einwärts-Umformens der Wandung der beiden Halbschalen derart, dass der Rand der Klappe an dem einwärts-umgeformten Teil zur Anlage kommt, wenn das Ventil auf Umleitung oder auf Nicht-Umleitung (Durchfluss) eingestellt wird.Embodiments of a method of manufacturing a switching valve include the steps of forming two half-shells of a valve body, one or each of the two half shells providing two ports and having a bearing, inserting a flap of the valve pivotable about a pivot axis into the bearings of the half shells and Assembling the two half-shells, and partially inwardly remodeling the wall of the two half-shells such that the edge of the flap abuts the inwardly-deformed part when the valve is set for bypass or non-bypass.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren weiter die Schritte eines Zusammensteckens und Verschweißens der beiden Halbschalen von außen entlang einer um eine Schwenkachse der Klappe herum verlaufenden Umfangslinie.According to one embodiment, the method further comprises the steps of joining and welding together the two half-shells from outside along a circumferential line extending about a pivot axis of the flap.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen sowie den Figuren. In den Figuren werden gleiche bzw. ähnliche Elemente mit gleichen bzw. ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt sondern durch den Umfang der beiliegenden Patentansprüche bestimmt. Insbesondere können die einzelnen Merkmale bei erfindungsgemäßen Ausführungsformen in anderer Anzahl und Kombination als bei den untenstehend angeführten Beispielen verwirklicht sein. Bei der nachfolgenden Erläuterung eines Ausführungsbeispiels wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen, von denenFurther features of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments in conjunction with the claims and the figures. In the figures, the same or similar elements are denoted by the same or similar reference numerals. The invention is not limited to the described embodiments but determined by the scope of the appended claims. In particular, the individual features in embodiments according to the invention can be realized in a different number and combination than in the examples given below. In the following explanation of an embodiment, reference is made to the accompanying figures, of which

1 einen Querschnitt durch ein Umschalt-Ventil mit randständigen, einwärts-umgeformten Dichtkonturen gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt; 1 shows a cross section through a switching valve with marginal, inwardly-formed sealing contours according to a first embodiment;

2 einen Querschnitt durch ein Umschalt-Ventil mit einwärts-umgeformten Dichtkonturen abseits des Hälften-Randes gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt; und 2 shows a cross section through a switching valve with inwardly-formed sealing contours off the halves edge according to a second embodiment; and

3 ein Flussdiagram eines Verfahrens zum Herstellen eines Umschalt-Ventils zeigt. 3 a flowchart of a method for producing a switching valve shows.

In 1 ist eine erste Ausführungsform 30 der Erfindung in Querschnittsansicht dargestellt.In 1 is a first embodiment 30 of the invention shown in cross-sectional view.

Dabei ist ein aus zwei Halbschalen 31, 31' gebildetes Umschaltventil 30 gezeigt. Die Trennlinie zwischen den beiden Hälften verläuft in 1 senkrecht, die Verbindungsstellen sind miteinander verbördelt.It is one of two half-shells 31 . 31 ' formed switching valve 30 shown. The dividing line between the two halves runs in 1 vertical, the joints are crimped together.

Jeder der beiden Halbschalen 31, 31' stellt zwei Anschlüsse I, II, III und IV bereit, welche den Ein- bzw. Austritt von Fluid in einen von den Halbschalen definierten Hohlraum erlauben.Each of the two half-shells 31 . 31 ' makes two connections I . II . III and IV ready, which allow the entry or exit of fluid in a cavity defined by the half-shells.

Mittig in dem von den beiden Halbschalen 31, 31' gebildeten Hohlkörper ist eine Schwenkachse 39 angeordnet, welche drehbar in den Halbschalen 31, 31' gelagert und drehfest mit einer im Inneren des Hohlkörpers angeordneten Klappe 35 verbunden ist. Die Klappe 35 ist durch Betätigung der Schwenkachse 39 entlang der Richtung M um etwa 90° verschwenkbar, und verbindet so in einer ersten Stellung (in 1 mit durchgezogener Linie gezeigt) paarweise die Anschlüsse I und IV sowie II und III, und in einer zweiten Stellung (in 1 mit gestrichelter Linie gezeigt) die Anschlüsse I und II sowie III und IV.In the middle of the two half-shells 31 . 31 ' formed hollow body is a pivot axis 39 arranged, which rotatable in the half-shells 31 . 31 ' stored and rotationally fixed with a valve disposed in the interior of the hollow body 35 connected is. The flap 35 is by actuation of the pivot axis 39 pivotable about 90 ° along the direction M, and thus connects in a first position (in 1 shown by a solid line) in pairs the connections I and IV such as II and III , and in a second position (in 1 shown with dashed line) the connections I and II such as III and IV ,

Jede der Halbschalen ist an ihrem Meridian um etwa die doppelte Wandstärke W einwärts-umgeformt, um dort einen Dichtanschlag 33, 33' für die Klappe 35 zu bilden.Each of the half-shells is inwardly deformed at its meridian by about twice the wall thickness W, around there a sealing stop 33 . 33 ' for the flap 35 to build.

In dem hier dargestellten Beispiel ist an der anderen, gestrichelt dargestellten Extremstellung der Klappe 35 ebenfalls ein Dichtanschlag 37, 37' geformt, und zwar von einem Teil eines Verbindungsflansches der jeweiligen Halbschale 31, 31', mittels dessen die Halbschalen 31, 31' miteinander verbunden sind.In the example shown here is at the other, shown in dashed extreme position of the flap 35 also a sealing stop 37 . 37 ' formed, of a part of a connecting flange of the respective half-shell 31 . 31 ' by means of which half-shells 31 . 31 ' connected to each other.

Zur Verbesserung der Dichtigkeit und zur Dämpfung des Anschlages der Klappe 35 sind die Halbschalen 31, 31' innen mit einer 0,1 mm dünnen Schicht T aus Polytetrafluorethylen beschichtet. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf eine Schicht aus Kunststoff zur Verbesserung der Dichteigenschaften beschränkt. Alternativ kann beispielsweise eine Schicht aus geschlossenporigem Metallschaum oder Metallgeflecht oder Metallgestrick oder um ein Metallfaservlies oder um ein Metallfaserfilz vorgesehen sein.To improve the tightness and to damp the stop of the flap 35 are the half-shells 31 . 31 ' inside with a 0.1 mm thin layer T of polytetrafluoroethylene coated. However, the present invention is not limited to a layer of plastic for improving the sealing properties. Alternatively, for example, be provided a layer of closed-cell metal foam or metal mesh or metal mesh or a metal fiber fleece or a metal fiber felt.

In 2 ist eine zweite Ausführungsform 40 der Erfindung in Querschnittsansicht dargestellt. Diese Ausführungsform weist eine große Ähnlichkeit zur vorstehenden ersten Ausführungsform auf, so dass insbesondere auf Unterschiede eingegangen und ansonsten auf das vorstehend Gesagte verwiesen wird.In 2 is a second embodiment 40 of the invention shown in cross-sectional view. This embodiment has a great similarity to the above first embodiment, so that in particular differences and otherwise referred to the above.

Wie bei der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform ist in 2 ein aus zwei Halbschalen 41, 41' gebildetes Umschaltventil 40 gezeigt, welches eine um eine Schwenkachse 49 entlang einer Bewegungsrichtung M schwenkbare Klappe 45 aufweist. Die Trennlinie zwischen den beiden Halbschalen 41, 41' verläuft in 2 waagerecht.As with the in 1 shown in the first embodiment 2 one of two half-shells 41 . 41 ' formed switching valve 40 shown which one about a pivot axis 49 along a direction of movement M pivotable flap 45 having. The dividing line between the two half-shells 41 . 41 ' runs in 2 horizontal.

Jede der Halbschalen 41, 41' ist an ihrem Meridian um etwa die dreifache Wandstärke einwärts-umgeformt, um dort einen Dichtanschlag 43, 43' für die Klappe 45 zu bilden. In dieser Ausführungsform ist an der anderen Extremstellung (in 2 gestrichelt) der Klappe 45 kein Dichtanschlag geformt. Vielmehr sind die Halbschalen 41, 41' dort an ihrem Rand 47, 47' zusammengesteckt bzw. verschweißt.Each of the half-shells 41 . 41 ' is at its Meridian about the threefold wall thickness inward-converted, around there a sealing stop 43 . 43 ' for the flap 45 to build. In this embodiment, at the other extreme position (in 2 dashed) the flap 45 no sealing stop formed. Rather, the half shells 41 . 41 ' there on its edge 47 . 47 ' plugged together or welded.

Weiter ist in dieser Ausführungsform die Klappe 35 außen mit einer 0,1 mm dünnen Schicht Ta aus Polytetrafluorethylen beschichtet, und weisen die Halbschalen 41, 41' keine entsprechende Beschichtung auf. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf eine Schicht aus Kunststoff zur Verbesserung der Dichteigenschaften beschränkt. Alternativ kann beispielsweise eine Schicht aus geschlossenporigem Metallschaum oder Metallgeflecht oder Metallgestrick oder um ein Metallfaservlies oder um ein Metallfaserfilz vorgesehen sein.Further, in this embodiment, the flap 35 coated on the outside with a 0.1 mm thin layer Ta of polytetrafluoroethylene, and have the half shells 41 . 41 ' no corresponding coating on. However, the present invention is not limited to a layer of plastic for improving the sealing properties. Alternatively, for example, be provided a layer of closed-cell metal foam or metal mesh or metal mesh or a metal fiber fleece or a metal fiber felt.

Ein Verfahren zum Herstellen eines Umschaltventils gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform wird im Folgenden anhand des Flussdiagramms aus 3 beschrieben.A method of manufacturing a switching valve according to the first or second embodiment will be described below with reference to the flowchart 3 described.

In einem ersten Schritt S10 erfolgt ein Formen zweier Halbschalen eines Ventilkörpers, wobei jede der beiden Halbschalen zwei Anschlüsse bereitstellt und ein Lager für eine schwenkbare Klappe aufweist. Das Formen der beiden Halbschalen kann beispielsweise durch Tiefziehen aus einem Blechmaterial oder durch Gießen erfolgen. Das Bereitstellen der Lager kann beispielsweise durch Einpressen von Kugel- oder Gleitlagern erfolgen.In a first step S10, two half shells of a valve body are formed, each of the two half shells providing two connections and having a bearing for a pivotable flap. The molding of the two half shells can be done for example by deep drawing from a sheet material or by casting. The provision of the bearings can be done for example by pressing ball or plain bearings.

Im folgenden Schritt S11 erfolgt ein Einsetzen einer um eine Schwenkachse schwenkbaren Klappe des Ventils in die Lager der Halbschalen und ein Zusammenfügen der beiden Halbschalen entlang einer Umfangslinie, die um eine Schwenkachse der Klappe herum verläuft. Das Zusammenfügen der beiden Halbschalen kann beispielsweise durch Verschweißen, Verlöten oder Verbördeln der beiden Halbschalen von außen erfolgen.In the following step S11, a flap of the valve, which can pivot about a pivot axis, is inserted into the bearings of the half shells and an assembly of the two half shells along a circumferential line which extends around a pivot axis of the flap. The joining of the two half shells can be done for example by welding, soldering or flanging the two half-shells from the outside.

Anschließend erfolgt in Schritt S12 ein teilweises peripheres Einwärts-Umformen der Wandung der beiden Halbschalen derart, dass der Rand der Klappe an dem einwärts-umgeformten Teil zur Anlage kommt, wenn das Ventil auf Umleitung oder auf Durchfluss eingestellt wird.Subsequently, in step S12, a partial peripheral inward forming of the wall of the two half-shells takes place such that the edge of the flap comes into contact with the inwardly-deformed part when the valve is set to bypass or to flow.

Der Schritt S12 kann auch vor dem Schritt S11 gemeinsam mit dem Schritt S10 ausgeführt werden.The step S12 may also be executed before the step S11 together with the step S10.

Der Fachmann wird erkennen, dass gewisse Weiterbildungen und Modifikationen möglich sind, ohne den Umfang der beigefügten Ansprüche zu verlassen. Beispielsweise sind die vorgestellten Maßnahmen ebenfalls vorteilhaft auf ein Dreiwege-Ventil anwendbar. Weiter können die Lagerungen der Klappen abgedichtet und/oder mit einem Antrieb für die Schwenkachse versehen sein.Those skilled in the art will recognize that certain refinements and modifications are possible without departing from the scope of the appended claims. For example, the proposed measures are also advantageously applicable to a three-way valve. Further, the bearings of the flaps can be sealed and / or provided with a drive for the pivot axis.

Claims (13)

Umschalt-Ventil (30; 40) zum zeitweiligen Umleiten einer Fluid-Strömung, aufweisend: – einen Ventilkorpus mit einer Wandung (31, 31'; 41, 41), in welcher drei oder vier Anschlüsse für einen Strömungskanal ausgebildet sind, deren Verbindung untereinander beim Umschalten wechselt; – eine Klappe (35; 45) mit einem Klappenrand, welche Klappe (35; 45) um eine den Ventilkorpus zentral durchsetzende Schwenkachse (39; 49) schwenkbar ist; und – eine durch eine Wandung des Ventilkorpus gebildete Dichtkontur (33, 33'; 43, 43') zur Anlage des Klappenrands beim Umleiten oder beim Nicht-Umleiten; wobei die Dichtkontur (33, 33'; 43, 43') durch einen umgeformten Bereich der Wandung (31, 31'; 41, 41') des Ventilkorpus gebildet ist, und wobei der umgeformte Bereich zwischen benachbarten Anschlüssen für einen Strömungskanal angeordnet ist.Switching valve ( 30 ; 40 ) for temporarily diverting a fluid flow, comprising: - a valve body having a wall ( 31 . 31 '; 41 . 41 ), in which three or four ports are formed for a flow channel, the connection between them changes when switching; - a flap ( 35 ; 45 ) with a flap edge, which flap ( 35 ; 45 ) about a valve body centrally passing through the pivot axis ( 39 ; 49 ) is pivotable; and - a sealing contour formed by a wall of the valve body ( 33 . 33 '; 43 . 43 ' ) to create the flap edge when diverting or not diverting; wherein the sealing contour ( 33 . 33 '; 43 . 43 ' ) through a reshaped area of the wall ( 31 . 31 '; 41 . 41 ' ) of the valve body, and wherein the deformed region is disposed between adjacent ports for a flow channel. Umschalt-Ventil (30; 40) nach Anspruch 1, wobei der Ventilkorpus allgemein Kugelform oder Zylinderform oder Sphäroidform aufweist und entlang zweier einander gegenüberliegender Meridiane einwärts umgeformt ist.Switching valve ( 30 ; 40 ) according to claim 1, wherein the valve body has a generally spherical or cylindrical shape or spheroidal shape and is formed inwardly along two opposing meridians. Umschalt-Ventil (30; 40) nach Anspruch 2, wobei sich der Ventilkorpus aus zwei Halbschalen zusammensetzt, wobei die Einwärts-Umformungen abseits des Randes der Halbschalen vorgenommen sind.Switching valve ( 30 ; 40 ) according to claim 2, wherein the valve body is composed of two half-shells, wherein the inward transformations are made away from the edge of the half-shells. Umschalt-Ventil (30; 40) nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich der umgeformte Bereich der Wandung (31, 31'; 41, 41') über einen Umfangswinkel von insgesamt 300°–350° erstreckt.Switching valve ( 30 ; 40 ) according to claim 1 or 2, wherein the deformed region of the wall ( 31 . 31 '; 41 . 41 ' ) extends over a circumferential angle of a total of 300 ° -350 °. Umschalt-Ventil (30; 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Innenseite des Ventilkorpus (12) zumindest im umgeformten Bereich der Wandung (31, 31'; 41, 41') und/oder die Klappe (35; 45) mit elastischem Material beschichtet ist, wobei die Schichtdicke kleiner 1 mm ist.Switching valve ( 30 ; 40 ) according to one of claims 1 to 4, wherein the inside of the valve body ( 12 ) at least in the formed area of the wall ( 31 . 31 '; 41 . 41 ' ) and / or the flap ( 35 ; 45 ) is coated with elastic material, wherein the layer thickness is smaller than 1 mm. Umschalt-Ventil (30; 40) nach Anspruch 5, wobei das elastische Material ein Kunststoffmaterial ist.Switching valve ( 30 ; 40 ) according to claim 5, wherein the elastic material is a plastic material. Umschalt-Ventil (30; 40) nach Anspruch 6, wobei das Kunststoffmaterial ein Elastomer oder Polymer ist.Switching valve ( 30 ; 40 ) according to claim 6, wherein the plastic material is an elastomer or polymer. Umschalt-Ventil (30; 40) nach Anspruch 5, wobei das elastische Material ein geschlossenporiger Metallschaum ist.Switching valve ( 30 ; 40 ) according to claim 5, wherein the elastic material is a closed-cell metal foam. Umschalt-Ventil (30; 40) nach Anspruch 5, wobei das elastische Material ein Metallgewebe oder Metallgestrick oder ein Metallfaservlies oder ein Metallfaserfilz ist.Switching valve ( 30 ; 40 ) according to claim 5, wherein the elastic material is a metal mesh or metal mesh or a metal fiber fleece or a metal fiber felt. Umschalt-Ventil (30; 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Fluid-Strömung eine Abgasströmung ist.Switching valve ( 30 ; 40 ) according to one of claims 1 to 9, wherein the fluid flow is an exhaust gas flow. Verfahren zum Herstellen eines Umschalt-Ventils mit drei oder vier Anschlüssen für einen Strömungskanal, deren Verbindung untereinander beim Umschalten wechselt, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (S10) Formen zweier Halbschalen eines Ventilkörpers, wobei eine oder jede der beiden Halbschalen zwei Anschlüsse bereitstellt und ein Lager für eine um eine Schwenkachse schwenkbare Klappe aufweist; (S11) Einsetzen der Schwenkachse in die Lager der Halbschalen und Zusammenfügen der beiden Halbschalen; und (S12) teilweises peripheres Einwärts-Umformen der Wandung der beiden Halbschalen des Ventilkörpers in einem Bereich zwischen den Anschlüssen einer jeden Halbschale derart, dass der Rand der Klappe an dem einwärts-umgeformten Teil zur Anlage kommt, wenn das Ventil auf Umleitung oder auf Nicht-Umleitung eingestellt wird.A method of fabricating a three or four port switching valve for a flow passage whose connection alternates with each other in switching, the method comprising the steps of: (S10) forming two half shells of a valve body, one or both of the half shells providing two ports; a bearing for a pivotable about a pivot axis flap; (S11) inserting the pivot axis in the bearings of the half-shells and joining the two half-shells; and (S12) partially peripherally inwardly reshaping the wall of the two half-shells of the valve body in an area between the terminals of each half-shell such that the edge of the flap abuts the inwardly-deformed portion when the valve is bypassed or not Redirection is set. Verfahren nach Anspruch 11, weiter umfassend (S13) Zusammenstecken und Verschweißen der beiden Halbschalen von außen entlang einer Umfangslinie, die um die Schwenkachse der Klappe herum verläuft.The method of claim 11, further comprising (S13) mating and welding the two half-shells from outside along a circumferential line that extends around the pivotal axis of the flap. Verfahren nach Anspruch 11, weiter umfassend (S13) ein Zusammenstecken und Verschweißen der beiden Halbschalen von außen entlang einer Umfangslinie, welche in einer gemeinsamen Ebene mit der Schwenkachse der Klappe liegt.The method of claim 11, further comprising (S13) mating and welding the two half-shells from the outside along a circumferential line lying in a common plane with the pivotal axis of the flap.
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