DE3021717A1 - Turbolader-steuerbetaetiger - Google Patents
Turbolader-steuerbetaetigerInfo
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Description
Dipl.-lng. A. Wasmeier Q Dipl.-lng. H. Graf
Zugelassen beim Europäischen Patentamt · Professional Representatives before the European Patent Office
Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg 1
An das D-8400 REGENSBURG 1
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G/p 10.228
Anmelder: THE GAERETT CORPORATION, 9851-9951 Sepulveda Boulevard,
Los Angeles, California 90009, USA
Titel: "Turbolader-Steuerbetätiger"
Priorität: USA - Serial Ho. 04-7.84-1 vom 12. Juni 1979
Erfinder: Peter W. Braddick
Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750 200 73)^5039^306 Gerichtsstand Regensburg
Postscheck München 893 69-801
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"Turbolader-Steuerbetätiger"
Die Erfindung "bezieht sich auf Steuereinrichtungen für Turbolader,
insbesondere auf eine verbesserte, auf Druck ansprechende Betätigungsvorrichtung zur Steuerung des Turboladers.
Turbolader besitzen eine Turbine zum Antrieb eines Kompressors, der Ladeluft verhältnismäßig hohen Druckes in eine Verbrennungsmaschine
einspeist. Die Turbine wird durch Abgase aus der Brennkraftmaschine angetrieben und treibt ihrerseits den Kompressor
zum Komprimieren der in die Maschine eingespeisten Ladeluft an. Ein Problem bei Turboladern besteht darin, daß die Drehzahl der
Turbine und des Kompressors mit der Drehzahl und/oder der Belastung der Brennkraftmaschine zunimmt. Bei verhältnismäßig hohen
Betriebsdrehzahlen oder Belastungen der Maschine ist es möglich, daß Turbine und Kompressor mit Drehzahlen über den kritischen
Konstruktionsdaten angetrieben werden, oder daß der Kompressor Ladeluft in die Brennkraftmaschine bei Ladedrücken einspeist,
die höher sind als sie die Brennkraftmaschine aushalten kann.
Zur Begrenzung der Drehzahl des Turboladerkompressors und damit zur Steuerung des Ladedruckwertes der durch den Kompressor eingespeisten
Ladeluft sind eine Vielzahl von Steuereinrichtungen für Turbolader entwickelt worden. Derartige Einrichtungen können
entweder auf dem Kompressor oder auf der Turbine befestigt sein und besitzen normalerweise Abblas- oder Abschaltventile, Turbinenbypass-
oder Abgasregelventile, Kompressoreinlaßsteuerventile und dergl. Diese Ventileinrichtungen sind sich im Prinzip insoferne
ähnlich, als sie Ventile aufweisen, die auf einen vorbestimmten Druckwert oder Druckunterschied ansprechen, um die Bereitstellung
der Gase für den Antrieb der Turbine oder zur Einspeisung in die Maschine durch den Kompressor zu begrenzen. Beispielsweise arbeitet
ein Turbinenabgasregelklappenventil in der Weise, daß es einen Durchflußpfad schließt, der im Bypass zur Turbine liegt, und durch
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einen auf Druck ansprechenden Ventilbetätiger geöffnet werden kann, damit ein Teil der Maschinenabgase, die im Bypass zur Turbine
liegen, ins Freie abgeleitet wird. Auf diese Weise wird die Turbine durch einen geringeren Massendurchfluß von Abgasen angetrieben,
um die Drehzahl der Turbine zu begrenzen und damit auch die Drehgeschwindigkeit und den sich daraus ergebenden Ladedruck
der in den Kompressor eingespeisten Ladeluft zu begrenzen und zu steuern.
Auf Druck ansprechende Ventilbetätiger weisen üblicherweise ein Betätigergehäuse mit einer Membran auf, die das Gehäuse in zwei
getrennte Druckkammern unterteilt. Einlaßöffnungen verbinden die beiden Druckkammern mit unterschiedlichen Druck- und/oder Unterdruckquellen,
damit die Membran einem vorbestimmten Druckunterschied ausgesetzt wird. Änderungen im Druckunterschied, wie sie
beispielsweise während der Zunahme oder Abnahme der Maschinendrehzahl oder Maschinenbelastung auftreten können, bewirken eine
Verschiebung der Membran, die ihrerseits eine damit verbundene Betätigerstange verschiebt. Die Stange aus dem Gehäuse vor und
ist mit einer entsprechenden Ventilanordnung am Turbolader zum Positionieren eines Ventiles für die Steuerung des Turboladers
verbunden.
Ein für die Praxis wichtiger Punkt bei der Konstruktion der auf Druck ansprechenden Ventilbetätiger ist, daß eine ausreichende
Dichtung vorgesehen wird, die die Durchführung der Betätigerstange durch das Betätigergehäuse ermöglicht, ohne daß Gas austreten
kann. Dies ist besonders wichtig, wenn die Druckqellen, die mit dem Betätigergehäuse gekoppelt sind, gasförmige Luft-Brennstoffgemische
aufweisen, oder wenn das Betätigergehäuse in unmittelbarer Nähe von heißen Maschinenteilen oder der Turbine
des Turboladers angeordnet ist. Bekannte Dichtungen, die in der Lage sind, einen Gasabfluß zu verhindern, haben eine begrenzte
Verschiebbarkeit der Betätigerstange gegen -axiale Bewegung. Diese
Art von Abdichtung findet hauptsächlich dort Anwendung, wo die Betätigerstange einen Ventilstößel aufweist, der direkt mit einem
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Ventilkopf verbunden ist oder einstückig mit einem Ventilkopf ausgebildet ist, und bei dem die Bewegung der axialen Stange ausreicht,
um den Ventilkopf einwandfrei zu positionieren. Hierzu wird beispielsweise auf die US-PSen 3.035.408, 3.091.077, 3.104.520,
3.195.805, 5.196.606, 3.270.495, 3-389.553, 4.005.578, 4.005-579
und 4.OI9.323 hingewiesen. Alle diese bekannten Vorschläge beziehen
sich auf Ventilbetätiger mit Ventilstößeln oder -stangen, die auf eine axiale Bewegung beschränkt sind. Es ist jedoch manchmal erwünscht,
andere Arten von Ventilanordnungen zu verwenden, z.B. ein verhältnismäßig billiges Klappenventil oder dgl., das in seiner
Position mit Hilfe eines Kurbelarmes eingestellt wird. Bei derartigen Ventilanordnungen ist wenigstens eine begrenzte gekrümmte
Bewegung der Betätigerstange erforderlich, um die Position des Ventiles einzustellen. Bei bekannten Einrichtungen, bei denen die
Γ tütigerstange nur gegen eine axiale Bewegung begrenzt ist, sind
verhältnismäßig komplizierte mechanische Kupplungen mit Mehrfachgelenk zwischen der Stange und der Ventilanordnung notwendig, um
die gewünschte gekrümmte Bewegung zu ermöglichen. Hierzu wird beispielsweise auf die US-PSen 2.356.124, 2.374.708 und 3.096.614
verwiesen.
Es sind auch bereits verhältnismäßig billige Dichtungen für die Abdichtdurchführung der Betätigerstange durch ein Turboladerbetätigergehäuse
bekannt, bei denen gleichzeitig wenigstens eine begrenzte gekrümmte Betatigerstangenbewegung möglich ist. Hierbei
handelt es sich jedoch um flexible oder elastomere Dichtungen oder aber auf die Verwendung von Dichtungen, die aus verhältnismäßig
komplizierten Materialien hergestellt sind. Hierzu wird auf die Patentanmeldung P 27 56 482 der Anmelderin hingewiesen.
Bei dieser bekannten Dichtung, bei der zusätzlich zu-r axialen Bewegung eine Winkelbewegung der Betätigerstange möglich ist,
haben sich jedoch im Langzeitbetrieb unter dem Einfluß der hohen Temperaturen und der Vibrationsbewegungen des Turboladers Schwierigkeiten
herausgestellt.
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Mit vorliegender Erfindung werden diese Schwierigkeiten und die Nachteile bekannter Vorschläge beseitigt, indem eine verbesserte
Vorrichtung zur abdichtenden Durchführung der Betätigerstange durch das Gehäuse vorgesehen wird, die eine einwandfreie axiale
und Winkelbewegung der Betätigerstange gegenüber dem Gehäuse ermöglicht.
Gemäß der Erfindung wird dies mit einem Turboladersteuerbetätiger erreicht, der die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 aufweist.
Ein Betätigergehäuse besitzt eine Innenmembran, die das Gehäuse in zwei getrennte Druckkammern unterteilt. Die Membran ist
mit einer Betätigerstange verbunden, die durch eine der beiden Kammern hindurch und aus dem Gehäuse ragt, wo sie mit einem Turbosteuerventil,
z.B. einem Turbinenabgasklappenventil, verbunden ist. Die Membran und die Stange verschieben sich in Abhängigkeit von
Änderungen des Druckunterschiedes, der auf die Membran über öffnungen
einwirkt, welche in die Druckkammern münden, damit die Kammern mit zwei unterschiedlichen Druckquellen verbunden sind.
Eine ringförmige Halterung wird über der Betätigerstange aufgenommen
und wirkt mit dem Gehäuse und der Stange zur abdichtenden Durchführung der Stange durch eine im Betätigergehäuse ausgebildete Öffnung
zusammen. Insbesondere weist die Halterung einen zylindrischen Teil mit einer ringförmigen, darin befestigten Buchse auf, die
gleitend und abdichtend die Betätigerstange aufnimmt. Der zylindrische Teil der Halterung führt in einen kugelförmigen oder- zwiebeiförmigen Abdichtsitz über, der innerhalb der Stangenöffnung ausgebildet
ist, welche in dem Betätigergehäuse vorgesehen ist und abdichtend auf einer zugehörigen, im Gehäuse ausgebildeten Lippe aufsitzt.
Der Kugelsitz expandiert in radialer Richtung nach außen innerhalb des Gehäuses und stellt eine Grundplatte zur Aufnahme
des unteren Endes einer J?eder dar, die durch Kompression zwischen
der Grundplatte und der"Membran aufgenommen wird.
Im Betrieb spannt die Feder die Membran so vor, daß sie eine Bewegung
der Betätigerstange verhindert, bis der Druckunterschied, der der Membran aufgegeben wird, einen bestimmten Schwellwert
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übersteigt. Die Feder drückt ferner den kugelförmigen Abdichtsitz
der Halterung in Abdichteingriff mit der Gehäuselippe, damit ein Gasaustritt aus dem Betätigergehäuse verhindert wird. Die
Stange ist abdichtend in axialer Richtung in bezug auf die Buchse beweglich, umider Abdichtsitζ der Halterung ist in bezug auf die
Gehäuselippe verschwenkbar, wobei der Abdichtsitz und die Lippe zusammen eine kardanische Lagerung zur Aufnahme einer Winkelauslenkung
der Betätigerstange bilden.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines an einer tubogeladenen
Brennkraftmaschine befestigten Steuerbetätigers nach der Erfindung,
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht des Steuerbetätigers, teilweise im Schnitt,
Fig. 5 eine. Teilschnittansicht längs der Linie III-III der
Fig. 2, und
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Abdichthalterung für
den Steuerbetätiger.
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Nach Pig. 1 ist eine Steuerbetätigungsvorrichtung 10 auf einer
turbogeladenen Brennkraftmaschine 12 angeordnet. Die Brennkraftmaschine 12 ist von herkömmlicher Ausführung und kann mit hin-
und hergehendem Kolben arbeiten, wie sie für Kraftfahrzeuge verwendet wird, und eine angetriebene Kurbelwelle 14- zur Leistungsabgabe
besitzen. Einlaßladeluft für die Brennkraftmaschine 12
wird über eine Einlaßsammelleitung 16 aus einem Kompressor 18 eines Turboladers 20 zugeführt. Der Kompressor 18 saugt Umgebungsluft durch einen Einlaß 22 an und komprimiert die luft zur Einspeisung
in die Brennkraftmaschine. Abgase, die von der Brennkraftmaschine abgegeben werden, treiben eine Turbine 24· des
Turboladers 20 über eine Auslaßsammelleitung 26 an und werden aus der Turbine 24 über eine Auslaßleitung 28 abgegeben. Im Betrieb
treiben die Abgase der Brennkraftmaschine die Turbine 24 an, die ihrerseits den Kompressor 18 über eine (nicht dargestellte) Welle
antreibt, welche in einem zentralen Zwischengehäuse 30 aufgenommen
ist.
Bei vielen turboaufgeladenen Maschinen ist es möglich, daß der Turbolader 20 bei Drehzahlen arbeitet, die höher sind als für
die mechanischen Bestandteile des Turboladers zulässig, oder daß komprimierte Ladeluft in die Maschine bei Ladedrücken eingespeist
wird, die höher sind als sie die Maschine aushalten kann. Insbesondere reicht bei verhältnismäßig hohen Betriebsdrehzahlen
oder -belastungen die Massendurchflußgeschwindigkeit der Abgase
aus, um die Turbine 24 mit einer Drehzahl anzutreiben, die die kritischen Konstruktionsdaten des Turboladers oder der Maschine
übersteigt. Um Schaden am System zu verhindern und eine Steuerung des Systems zu erreichen, wird eine Steuervorrichtung vorgesehen,
die verhindert, daß die Drehzahl der Turbine und des Kompressors einen vorbestimmten Wert übersteigt; dadurch wird der Kompressorladedruck
begrenzt oder gesteuert.
Wie in 3?ig. 1 gezeigt, weist eine solche Steuervorrichtung eine
auf der Turbine 24 befestigte Abgasregelklappenanordnung 32 auf.
Ein Schwenkbolzen 34 eiSbreckt sich von der Turbine 24 nach außen
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und ist mit einem Kurbelarm 36 verbunden. Die Bewegung des
Kurbelarmes 36 in einem bogenförmigen Pfad (Pfeil 35) in bezug
auf die Achse des Schwenkbolzens 34- dient zur Terschiebung
eines innen befestigten Abgasregelventils (nicht dargestellt), z.B. eines Drosselklappenventiles oder Klappenventiles, um einen
Turbinenbypaßkanal (ebenfalls nicht dargestellt) zu öffnen oder zu schließen. Insbesondere ist das Abgasregelventil in einem
inneren Bypaßkanal angeordnet, der direkt zwischen der Abgassammelleitung 26 und der Abgasleitung 28 verbunden ist, so daß
ein Teil der Motorabgase die Turbine im Bypass umströmt, wenn das Ventil geöffnet ist und infolgedessen die Turboladerdrehzahl
und den Ladedruck steuert. Die spezielle Konstruktion der Turbine 24 einschließlich der Ventilanordnung 32 und des Bypaßkanales
ist an sich bekannt und wird deshalb hier nicht näher beschrieben. Als spezielle Ausführungsform eines Turbladers mit
Turbine, Ventilanordnung und Bypaßkanal wird auf die US-PS 4.120.156 der Anmelderin verwiesen.
Die Steuerbetätigungsvorrichtung 10 nach der Erfindung ist im einzelnen in üg. 2 und 3 dargestellt. Die Betätigungsvorrichtung
10 weist ein zylindrisches Gehäuse 38 aus Metall auf, das
aus einer oberen Hälfte 40 und einer unteren Hälfte 42 besteht. Die Gehäusehälften 40 und 42 haben Jeweils kreisförmigen Querschnitt
und besitzen radial nach außen verlaufende Plansche 44 und 46. Eine kreisförmige Membran 48, die aus flexiblem, elastomerem
oder gummiartigem Material besteht, erstreckt sich über
das Gehäuse 38 und teilt das Gehäuse in zwei getrennte Kammern 50 und 52. Der Rand der Membran 48 wird zwischen den Planschen
und 46 aufgenommen und wird dadurch positioniert, daß der untere Plansch 46 über den oberen äußeren Rand des oberen Plansches
gerollt wird.
Die Membran 48 ist eine vorgeformte oder gewundene Membran, die auf einen Kolbenbauteil 54 aufgesetzt ist, der innerhalb der unteren
Kammer 52 des Betätigergehäuses angeordnet ist. Der Kolbenbauteil 54 hat einen Durchmesser, der kleiner ist als der des
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Gehäuses 38 und der Membran 48, so daß keine Behinderung der Bewegung
der Membran in Abhängigkeit von Relativdrücken in den Kammern 50 und 52 auftritt. Die Membran ist, wie in Pig. 2 gezeigt,
durch eine Feder 78 nach oben vorgespannt, deren Funktion nachstehend
erläutert wird. Andererseits kann die Membran aber auch in herkömmlicher Weise an den Kolbenbauteil festgelegt werden,
z.B. durch gegenüberliegende Halteplatten (nicht dargestellt), vljl
den zentrischen Teil der Membran zu versteifen und eine Verbindung Kolbenbauteil herzustellen.
Eine Betätigerstange 58 ist (z.B. durch Verschweißen) mit der unteren
Fläche des Kolbenbauteiles 5^ verbunden, wie Fig. 2 zeigt.
Die Betätigerstange 58 erstreckt sich von dem Kolbenbauteil 54-durch
die Kammer 52 nach unten und von dem Gehäuse 38 durch eine
Öffnung 39 nach außen. Das untere Ende der Stange 58 erstreckt
sich weiter durch eine Öffnung 41 in einem Arm 54, der den Betätiger 10 mit dem Turbolader 20 mittels Schrauben 66 verbindet (Fig. 1),
Das unterste Ende der Stange 58 wird durch Schraubverbindung in
einer Stangenverlängerung 68 aufgenommen, die ihrerseits schwenkbar
mit dem Ende des Kurbelarmes 36 d.er Ventilanordnung über einen
Bolzen 70 verbunden ist. Eine druckbedingte Bewegung der Membran
innerhalb des Gehäuses 38 verschiebt die Stange 58 derart, daß sie
den Kurbelarm 36 um die Achse des Bolzens 34- schwenkt und dabei das
(nicht dargestellte) Steuerventil innerhalb der Turbine 24 öffnet oder schließt. Der Kurbelarm 36 führt eine Schwenkbewegung längs
des gebogenen Pfades, der durch den Pfeil 35 in Fig. 1 dargestellt
ist, durch, wobei die Betätigerstange 58 in der Lage sein muß,
sich frei in axialer Richtung und auch im Winkel zum Gehäuse 38 zu bewegen, wie durch Pfeil 85 in Fig. 2 gezeigt ist. Die Betätigerstange
58 kann aber auch in anderer Weise mit der Ventilanordnung
32 verbunden sein.
Wie in den Figuren 2-4 gezeigt, ist eine Abdxchtvorrxchtung zur
Abdichtung des Durchganges der Stange 58 durch die Öffnung 39 im Gehäuse 38 vorgesehen, während gleichzeitig eine axiale und eine
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Winkelbewegung der Stange in bezug auf das Gehäuse möglich ist.
Der Teil des Gehäuses 38, der in Umfangsrichtung die Öffnung 39
umgibt, ist so nach abwärts gezogen, daß er eine kugelförmige Lippe 72 bildet. Diese Lippe 72 nimmt eine ringförmige Haltevorrichtung
74 auf, die konzentrisch um die Stange 58 herum angeordnet
ist. Insbesondere besteht die Haltevorrichtung 74- aus metallischem
Material und weist einen zentrischen, etwa kugeligen, kolbenförmigen Abdichtsitz 76 auf, der auf der Lippe 72 des Gehäuses aufsitzt.
Dieser Dichtsitζ 76 geht nach oben in eine radial erweiterte
Basisplatte 77 mi"t einem äußeren, nach oben stehenden Sand 79 über,
um das untere Ende der Feder 78 unter Druck aufzunehmen und zu halten,
wobei die Feder unter Druck zwischen der Haltevorrichtung 74 und dem KolbenbauL M / i-.f genommen ist. Im Betrieb spannt die
Feder 78die Membran 48 vor, wie nachstehend näher ausgeführt wird,
und drückt den kugelförmigen Dichtsitz 76 der Haltevorrichtung 74-federnd
in Schwenkdichteingriff mit der Gehäuselippe 72. Zweckmäßigerweise stellt die Feder 78 eine konische Feder dar, deren
schmaleres Ende in Lagereingriff mit der Basisplatte 77 steht, damit die Haltevorrichtung 74- in axialer Richtung vorbelastet wird,
ohne daß ein ins Gewicht fallendes !Lippen gegenüber der Gehäuselippe
auftritt. Die Basisplatte 77 eier Haltevorrichtung 74- ist in
axialer Richtung in einem genügend großen Abstand von der unteren Begrenzung des Gehäuses 38 versetzt, wie durch Pfeil 80 dargestellt
ist, damit die Haltevorrichtung 74- sich im Winkel zur Gehäuselippe
72 verschieben kann. Bei einer derartigen Ausgestaltung bilden die Haltevorrichtung 74- und die Gehäuselippe 72 zusammen einen
Kardanring zur Aufnahme einer Winkelabweichung der Stange 58, während eine einwandfreie Gasdichtung zwischen der Haltevorrichtung
und der Lippe aufrechterhalten wird.
Der kugelförmige Dichtsitz 76 der Haltevorrichtung 74- geht nach
abwärts in einen etwa zylindrischen Teil 82 über, der über der Betätigerstange 58 konzentrisch aufgenommen, wird. Der Zylindrische
Teil 82 nimmt im Inneren eine ringförmige Buchse 84 aus Harzmaterial
oder dgl. auf, das über der Welle 58 aufgenommen und so ausgebildet
ist, daß eine abgedichtete Axialbewegung der Welle relativ
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dazu möglich, ist. Die Buchse 84 wird dadurch in ihrer Position
gehalten, daß sie gebördelt ist, wie bei 86 angedeutet, um eine Verschiebung der axialen Buchse zu verhindern. Im Betrieb wird
deshalb eine abgedichtete axiale Gleitbewegung der Stange 58 in
bezug auf die Buchse 84 zugelassen, und es wird eine Winkelverschiebung um beispielsweise einen Winkel von etwa 10°, wie durch
feil 85 angedeutet, zwischen dem Dichtsitz 76 der Halterung und der Gehäuselippe 72 aufgenommen.
Im Betrieb wird die Membran 48 einem bestimmten Druckunterschied mit Hilfe von Schlauchanschlüssen 67 und 69 ausgesetzt, die entsprechend
am Gehäuse 38 mit zwei Öffnungen 88 und 90 ausgerichtet
sind, welche in die Kammern 50 und 52 münden. Auf diese Weise wird
ein erster Druck aus einer Druckquelle der Kammer 50 sowie ein
zweiter Druck aus einer zweiten Quelle (die ein Vakuum sein kann) der Kammer 52 aufgegeben, wobei die Membran verschiebbar auf Änderungen
im aufgegebenen Druckunterschied anspricht. Dieser Druckunterschied muß einen vorbestimmten Schwellwert übersteigen, der
durch die Federcharakteristik der Vorspannfeder 78 gesteuert wird,
bevor eine Bewegung der Membran auftritt.
Nach einer speziellen Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung 10 wird ein Abgabedruck aus dem Kompressor 18 oder dem Einlaßsammelleitungsdruck
der Brennkraftmaschine an die obere Kammer über den Anschluß 67 sowie ein negativer Kompressoreinlaßdruck
der unteren Kammer 52 über den Anschluß 69 aufgegeben. Auf diese Weise wird während des Betriebes der Brennkraftmaschine ein erheblicher
positiver Druck an die Kammer 50 gegeben, während an
die Kammer 52 ein Unteratmosphärendruck gelegt wird. Wenn dieser
Druckunterschied den vorbestimmten Schwellwert übersteigt, beaufschlagt dieser Druckunterschied die Membran 48 in der Weise, daß sie
nach unten verschoben wird und damit den Kolbenbauteil 54- und die
Betätigerstange 58 in axialer Richtung verschiebt. Jede Winkelbewegung,
die erforderlich ist, um den Kurbelarm 36 (I1Xg. 1) so zu
schwenken, daß das Steuerventil innerhalb der Turbine 24 geöffnet
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oder geschlossen wird, wird von. einer Schwenkbewegung zwischen
dem Dichtsitz 76 der Haltevorrichtung 7^ imcL der Gehäuselippe
aufgenommen. Während solcher Schwenk- bzw. Schiebebewegungen hält die Feder 78 die Haltevorrichtung 71^ in Abdichtkontakt mit der
Gehäuselippe 62.
Die Steuerbetätigungsvorrichtung nach vorliegender Erfindung kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Beispielsweise kann
die Ventilanordnung 32 ein Abgasklappenventil, ein Abblasventil
oder ein anderes Schließventil sein.
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Claims (1)
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Patentansprüche:
(Übersetzung der Ansprüche der Ursprungsanmeldung)
,Ί.yTurboladersteuerbetätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse,
einer auf Druck ansprechenden Vorrichtung im Gehäuse, einer Betätigerstange, deren eines Ende, mit der auf Druck ansprechenden
Vorrichtung gemeinsam beweglich gekoppelt ist und die sich von dort aus dem Gehäuse durch eine Gehäuseöffnung erstreckt,
gekennzeichnet durch eine Abdichtvorrichtung, die schwenkbar durch die Öffnung in abdichtendem Lagereingriff mit dem Gehäuse
'auf genommen ist, um eine Winkelbewegung der Betätigerstange
auszugleichen, und die gleitend über der Betätigerstange angeordnet ist, derart, daß eine abgedichtete Axialbewegung
der B-Stange möglich ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Druck ansprechende Vorrichtung eine Membran ist, die das
Gehäuse in zwei Kammern unterteilt, und daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die die Membran einem ausgewählten Druckunterschied
aussetzt, wobei die B-stange mit der Membran gemeinsam beweglich gekoppelt ist und sich durch eine der
Kammern aus dem Gehäuse erstreckt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Druck ansprechende Vorrichtung eine Feder aufweist, die
in einer der Kammern aufgenommen ist, um in vorbestimmbarer Weise die Membran vorzuspannen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtvorrichtung eine ringförmige Halterung besitzt, die
einen Abdichtsitz in Schwenklagereingriff mit dem Gehäuse in der Nähe der Öffnung aufweist, daß ein zylindrischer Teil
konzentrisch um die Stange aufgenommen ist, daß eine erste Vorrichtung den Abdichtsitz in Abdichteingriff mit dem Gehäuse
drückt, um die Halterung aufrechtzuerhalten, und eine
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Schwenkabdichtverbindung aufzunehmen, und daß eine zweite Vorrichtung konzentrisch innerhalb des zylindrischen Teiles
befestigt ist und gleitend um die Stange aufgenommen ist, damit die Halterung und Betätigerstange gleitend und abdichtend
gehalten werden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorrichtung eine Feder ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Druck ansprechende Vorrichtung eine Membran ist,
die das Gehäuse in zwei Kammern unterteilt, daß die Feder durch Kompression zwischen der Membran und der Halternng
gehalten wird, um die Membran in vorbestimmbarer Weise vorzuspannen und eine Schwenkabdichtung zwischen Haltevorrichtung
und Gehäuse zu erzielen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abdichtvorrichtung eine einstückige ringförmige Halterung darstellt, die am einen Ende einen zylindrischen Teil besitzt,
der konzentrisch um die Betätigerstange aufgenommen wird, daß ein dazwischenliegender, etwa kugelförmiger Abdichtsitz
in Schwenklagereingriff mit dem Gehäuse in der Nähe der öffnung vorgesehen ist, daß am anderen Ende eine Basisplatte
in radialer Richtung von dem Abdichtsitz innerhalb des Gehäuses nach außen verläuft, daß eine Buchse innerhalb des
zylindrischen Teiles befestigt ist und gleitend um den Stab aufgenommen wird, um die Halterung und den Betätigerstab
in gleitender Abdichtbeziehung zu halten, und daß eine Federvorrichtung in lagerndem Eingriff mit der Basisplatte steht,
um den Abdichtsitz in eine Schwenkabdichtbeziehung zu dem Gehäuse zu drücken.
8. Turboladersteuerbetätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse,
einer auf Druck ansprechenden Vorrichtung im Gehäuse, einer Betätigerstange, deren eines Ende mit der auf Druck ansprehen-
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14.5.1980 - 3 - G/p 10.228
den Vorrichtung gemeinsam beweglich gekoppelt ist und die sich von dort aus dem Gehäuse durch eine Gehäuseöffnung erstreckt,
gekennzeichnet durch eine ringförmige Halterung mit einem Abdichtsitz in Schwenklagereingriff mit dem Gehäuse in der
Nähe der öffnung, und einen zylindrischen Teil, der konzentrisch um die Betätigerstange aufgenommen ist, eine erste
Vorrichtung, die den Abdichtsitz in Abdichteingriff mit dem Gehäuse drückt, um die Halterung und das Gehäuse in Schwenkabdichtbeziehung
zu halten, und eine zweite Vorrichtung, die konzentrisch innerhalb des zylindrischen Teiles befestigt §
und gleitend um die Betätigerstange aufgenommen ist, um die Halterung und die Betätigerstange in Gleitabdichtbeziehung
zu halten.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorrichtung eine Feder aufweist, die unter Druck zwischen
der Halterung und der auf Druck ansprechenden Vorrichtung gehalten ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Halterung eine Basisplatte aufweist, die sich in radialer Richtung von dem Abdichtsitz innerhalb des Gehäuses
nach außen erstreckt und abstützend ein Ende der Feder aufnimmt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine konische Gestalt besitzt, deren schmaleres
Ende in Lagereingriff mit der Halterung steht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vorrichtung eine Buchse aufweist, die gleitend
über der Betätigerstange in Abdichteingriff damit ausgebildet und konzentrisch innerhalb des zylindrischen Teiles der
Halterung befestigt ist.
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302171?
14.5.1980 - 4 - G/p 10,228
13. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdichtsitz so ausgebildet ist, daß er eine im wesentlichen
kugelförmige Gestalt besitzt.
14. Turboladersteuerbetätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse,
einer auf Druck ansprechenden Vorrichtung im Gehäuse, einer Betätigerstange, deren eines Ende mit der auf Druck ansprechenden
Vorrichtung gemeinsam beweglich gekoppelt ist und die sich von dort aus dem Gehäuse durch eine Gehäuseöffnung erstreckt,
gekennzeichnet durch eine ringförmige Halterung mit einem zylindrischen Teil, der konzentrisch um die Betätigerstange
aufgenommen ist, und einen im wesentlichen kugelförmigen Abdichtsitz in Schwenklagereingriff mit dem Gehäuse
in der Nähe der öffnung, wobei das Gehäuse eine Gehäuselippe aufweist, die konzentrisch um die öffnung angeordnet und so
ausgebildet ist, daß sie in Eingriff mit dem Abdichtsitz kommt, eine erste Vorrichtung, die den Abdichtsitz in Abdichteingriff
mit dem Gehäuse drückt, um die Halterung und das Gehäuse in Schwenkabdichtbeziehung zu halten, und eine zweite
Vorrichtung, die konzentrisch innerhalb des zylindrischen Teiles befestigt ist und gleitend über der Betätigerstange
aufgenommen ist, um die Halterung und die Betätigerstange
in Gleitabdichtbeziehung zu halten.
15. Turboladersteuerbetätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse, einer auf Druck ansprechenden Vorrichtung im Gehäuse, einer
Betätigerstange, deren eines Ende mit der auf Druck ansprechenden Vorrichtung gemeinsam beweglich gekoppelt ist
und die sich von dort aus dem Gehäuse durch eine Gehäuseöffnung erstreckt, gekennzeichnet durch eine einstückige
ringförmige Halterung mit einem zylindrischen Teil, das konzentrisch um die Betätigerstange herum aufgenommen wird, einen
im wesentlichen kugelförmigen Abdichtsitz in Schwenklagereingriff mit dem Gehäuse in der Nähe der öffnung, und eine Basisplatte,
die radial von dem Abdichtsitz innerhalb des Gehäuses nach außen verläuft, eine innerhalb des zylindrischen Teiles
befestigte Buchse, die gleitend über der Betätigerstange
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14.5.1980 - 5 - G/p 10.228
aufgenommen wird und die die Halterung und die Betätigerstange in Gleitdichtbeziehung hält, sowie eine Federvorrichtung zum
lagernden Eingriff mit der Basisplatte, um den Abdichtsitz in Schwenkabdichtbeziehung zum Gehäuse zu drücken.
16. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Basisplatte von dem Gehäuse zur Aufnahme einer Schwenkbewegung der Halterung und der Betätigerstange in Bezug auf
das Gehäuse im Abstand angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 4, 8 oder 15, gekennzeichnet durch eine Gehäuselippe, die konzentrisch um die öffnung herum ausgebildet
und so ausgelegt ist, daß sie mit dem Abdichtsitz der Halterung abdichtend zusammenwirkt.
18. Turboladersteuerbetätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse, einer das Gehäuse in zwei Kammern unterteilenden Membran,
einer Vorrichtung, die Druck aus unterschiedlichen Druckquellen in die Kammern einspeist, so daß der Membran ein Druckunterschied
aufgegeben wird, eine Betätigerstange, deren eines Ende mit der Membran beweglich gekoppelt ist und sich durch
eine der Kammern sowie aus dem Gehäuse heraus durch eine im Gehäuse ausgebildete öffnung erstreckt, gekennzeichnet durch
eine einstückige ringförmige Halterung mit einem zylindrischen Teil, das konzentrisch um die Betätigerstange herum aufgenommen
wird, einen im wesentlichen kugelförmigen Abdichtsitz in Schwenklagereingriff mit dem Gehäuse in der Nähe der öffnung
und einer Grundplatte, die radial von dem Abdichtsitz innerhalb des Gehäuses nach außen verläuft, eine innerhalb des
zylindrischen Teiles und gleitend um die Betätigerstange herum befestigte Buchse, die die Halterung und die Betätigerstange
in Gleitabdichtbeziehung hält, und eine Federvorrichtung, die unter Druck zwischen der Membran und der Basisplatte gehalten
wird, um die Membran in steuerbarer Weise vorzuspannen und den Abdichtsitz in Schwenkabdichtbeziehung zu dem Gehäuse
zu drücken, wobei das Gehäuse eine Gehäuselippe besitzt, die
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14.5.1980 - 6 - G/p 10.228
konzentrisch um die öffnung herum angeordnet und so ausgebildet
ist, daß sie einen Abdichteingriff mit der Dichtung ergibt.
19. Verfahren zum Abdichten des Durchgangs einer Betätigerstange
in einer Turboladersteuerbetätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse, einer auf Druck ansprechenden Vorrichtung innerhalb
des Gehäuses und einer Betätigungsstange, die mit der auf Druck ansprechenden Vorrichtung beweglich gekoppelt ist,
und sich aus dem Gehäuse durch eine im Gehäuse ausgebildete öffnung erstreckt, um den Durchgang der Betätigerstange durch
die Öffnung bei axialer und WinM.bewegung der Betätigerstange
abzudichten, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Halterung so ausgebildet wird, daß sie einen Abdichtsitz
und einen etwa zylindrischen Teil hat, daß die Halterung mit dem Abdichtsitz in Schwenklagereingriff mit dem Gehäuse in
der Nähe der öffnung angeordnet wird und der zylindrische Teil konzentrisch die Betätigerstange umgibt, daß der Abdichtsitz
in Schwenkabdichteingriff mit dem Gehäuse befestigt wird, und daß der zylindrische Teil in Bezug auf die Betätigerstange
so abgedichtet wird, daß eine axiale Gleitbewegung der Betätigerstange in Bezug auf den zylindrischen Teil gewährleistet
ist.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zum
Befestigen des Abdichtsitzes eine Feder unter Druck zwischen der auf Druck ansprechenden Vorrichtung und der Halterung
positioniert wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung so ausgebildet wird, daß sie eine Basisplatte besitzt,
die radial nach außen von dem Abdichtsitz innerhalb des Gehäuses verläuft und abstützend ein Ende der Feder in
Lagereingriff mit der Basisplatte hält.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder in einer im wesentlichen konischen Gestalt ausgebildet
und das schmalere Ende der Feder in Eingriff mit der Basisplatte
positioniert wird.
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14.5.1980 - 7 - G/p 10.228
23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die
Baäsplatte gegenüber dem Gehäuse axial versetzt wird, um eine Schwenkbewegung der Halterung in Bezug auf das Gehäuse aufzunehmen.
24. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die
Halterung so ausgebildet wird,"daß sie einen im wesentlichen kugelförmigen Abdichtsitz hat.
25. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zum
Abdichten eine Buchse auf der Stange gleitend und abdichtend angeordnet wird, und daß die Buchse innerhalb des zylindrischen
Teiles der Halterung festgelegt wird.
26. Verfahren zum Abdichten des Durchgangs einer Betätigerstange
in einer Turboladersteuerbetätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse, einer auf Druck ansprechenden Vorrichtung innerhalb
des Gehäuses und einer Betätigungsstange, die mit der auf Druck ansprechenden Vorrichtung beweglich gekoppelt ist, und
sich aus dem Gehäuse durch eine im Gehäuse ausgebildete öffnung erstreckt, um den Durchgang der Betätigerstange durch
die öffnung bei axialer und Winkelbewegung der Betätigerstange abzudichten, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige
Halterung mit einem im wesentlichen kugelförmigen Abdichtsitz und einem etwa zylindrischen Teil ausgebildet
wird, daß die Halterung so positioniert wird, daß sie in Schwenklagereingriff mit dem Gehäuse in der Nähe der öffnung
steht und der zylindrische Teil die Betätigerstange konzentrisch umgibt, daß der Abdichtsitz unter Federwirkung in
Schwenkabdichteingriff mit dem Gehäuse gedrückt wird, und daß der zylindrische Teil gegenüber der Betätigerstange
abgedichtet wird, um eine axiale Gleitbewegung der Betätigerstange gegenüber dem zylindrischen Teil zu gewährleisten.
27. Verfahren nach Anspruch 24 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Gehäuse über der öffnung eine Lippe ausgebildet
wird, und daß das Positionieren ein Positionieren des Ab-
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14.5.1980 - 8 - G/p 10.228
dichtsitzes und der Lippe in Eingriff miteinander umfaßt.
28. Verfahren zum Abdichten des Durchgangs einer Betätigerstange in einer Turboladersteuerbetätigungsvorrichtung mit einem
Gehäuse, einer auf Druck ansprechenden Vorrichtung innerhalb des Gehäuses und einer Betätigungsstange, die mit der auf
Druck ansprechenden Vorrichtung beweglich gekoppelt ist, und sich aus dem Gehäuse durch eine im Gehäuse ausgebildete
Öffnung erstreckt, um den Durchgang der Betätigerstange durch die Öffnung bei axialer und Winkelbewegung der Betätigerstange
abzudichten, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Halterung so ausgebildet wird, daß sie einen im
wesentlichen kugelförmigen Abdichtsitz, einen zylindrischen
Teil und eine Basisplatte aufweist, die radial von dem Abdichtsitz nach außen verläuft und eine Lippe an dem Gehäuse
über der Öffnung ausbildet und die so geformt ist, daß sie in Abdichteingriff mit dem Abdichtsitz der Halterung steht,
daß die Halterung mit dem Abdichtsitz in Schwenklagereingriff mit der Gehäuselippe in dfer Nähe der öffnung positioniert
ist, wobei der zylindrische Teil konzentrisch die Betätigerstange umgibt und die Basisplatte innerhalb des Gehäuses
angeordnet ist, daß die auf Druck ansprechende Vorrichtung unter Federwirkung vorgespannt ist und den Abdichtsitz in
Schwenklagereingriff mit der Gehäuselippe drückt, wobei die Federvorrichtung unter Druck zwischen der auf Druck ansprechenden
Vorrichtung und der Basisplatte gehalten wird, und daß der zylindrische Teil in Bezug auf die Betätigerstange durch
gleitendes und abdichtendes Positionieren einer Buchse auf der Betätigerstange und durch Befestigen der Buchse innerhalb
des zylindrischen Teiles der Halterung festgelegt wird.
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