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DE102009039911A1 - Umströmungseinrichtung für eine Aufladevorrichtung - Google Patents

Umströmungseinrichtung für eine Aufladevorrichtung Download PDF

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DE102009039911A1
DE102009039911A1 DE102009039911A DE102009039911A DE102009039911A1 DE 102009039911 A1 DE102009039911 A1 DE 102009039911A1 DE 102009039911 A DE102009039911 A DE 102009039911A DE 102009039911 A DE102009039911 A DE 102009039911A DE 102009039911 A1 DE102009039911 A1 DE 102009039911A1
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DE
Germany
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flow around
tolerance compensation
around device
rod
recess
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009039911A
Other languages
English (en)
Inventor
Jaroslaw Dipl.-Ing. Kierat
Tim Dipl.-Ing. Lowak
Alexander SCHÄFFNER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Charging Systems International GmbH
Original Assignee
IHI Charging Systems International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by IHI Charging Systems International GmbH filed Critical IHI Charging Systems International GmbH
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Priority to EP10768372.4A priority patent/EP2473724B1/de
Priority to PCT/DE2010/001028 priority patent/WO2011026471A1/de
Priority to ES10768372.4T priority patent/ES2484691T3/es
Priority to CN201080049833.7A priority patent/CN102597452B/zh
Publication of DE102009039911A1 publication Critical patent/DE102009039911A1/de
Priority to US13/410,413 priority patent/US8869527B2/en
Priority to US14/485,736 priority patent/US9562468B2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') für eine Aufladevorrichtung, insbesondere einen Abgasturbolader, mit zumindest einem Ventilelement, insbesondere einem Waste-Gate, welches über eine Verbindungseinrichtung (16, 16', 16'', 16''', 16'') mit zumindest einer Stelleinrichtung (14, 14') der Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') gekoppelt und von dieser betätigbar ist, wobei im Bereich der Verbindungseinrichtung (16, 16', 16'', 16''', 16'') eine Toleranzausgleichseinrichtung (17, 17', 17'', 17''') vorgesehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Umströmungseinrichtung für eine Aufladevorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
  • Gattungsgemäße Umströmungseinrichtungen für einen Abgasturbolader sind hinlänglich bekannt und in den 1 und 2 dargestellt. In den 1 und 2 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.
  • Die 1 zeigt eine Umströmungseinrichtung 10 für einen Abgasturbolader einer Verbrennungskraftmaschine, welche ein in einem Gehäuse 12 aufgenommenes Ventilelement umfasst. Durch eine Betätigung dieses Ventilelements kann ein Umströmungskanal einer Turbine eines Abgasturboladers freigegeben oder geschlossen werden, wodurch ein Ladedruck des Abgasturboladers regulierbar ist.
  • Die Betätigung des in dem Gehäuse 12 aufgenommenen Ventilelements erfolgt dabei über eine Stelleinrichtung 14 der Umströmungseinrichtung 10, welche eine lineare Bewegung zur Stellung des Ventilelements durchführt. Diese lineare Bewegung wird über eine Verbindungseinrichtung 16 an das Ventilelement weitergegeben. Die Verbindungseinrichtung 16 umfasst dabei eine Stange 18, welche einerseits an die Stelleinrichtung 14 und andererseits an ein Hebelelement 20 der Verbindungseinrichtung 16 gekoppelt ist. Das Hebelelement 20 wandelt die lineare Bewegung der Stelleinrichtung 14 und damit der Stange 18 in eine Drehbewegung des Ventilelements um.
  • Wie der 2 zu entnehmen ist, ist die Stange 18 über einen Zapfen 22 derart mit dem Hebelelement 20 verbunden, dass der Zapfen 22 in eine korrespondierende Bohrung des Hebelelements 20 eingreift. Der Zapfen 22 ist dabei durch einen Sicherungsring 24 in seiner Position gesichert.
  • Die in den 1 und 2 gemäß dem Stand der Technik dargestellte Umströmungseinrichtung 10 weist den Nachteil auf, dass die Stange 18 starr ist und über den besagten Zapfen 22 fest mit dem Hebelelement 20 verbunden ist. Bauteiltoleranzen der Umströmungseinrichtung 10 müssen damit von der Stelleinrichtung 14 aufgenommen werden, was eine flexible Aufhängung der Stange 18 erfordert. Dies stellt einen hohen Aufwand der Umströmungseinrichtung 10 dar infolge einer Notwendigkeit von Federn und/oder Membranen und/oder dergleichen. Dies lässt Kosten für die Umströmungseinrichtung 10 ungewollt ansteigen, was mit einer Kostensteigerung für einen Kraftwagen mit der Umströmungseinrichtung 10 einhergeht.
  • Die EP 1 714 064 B1 offenbart eine Einrichtung zur Betätigung eines Steuerelements, wobei das Steuerelement mittels eines Stellers bewegbar ist und an einem Stellglied des Stellers ein Führungsbolzen aufgenommen ist, welcher an einem um eine Gelenkstelle verschwenkbaren Stützhebel geführt ist und einem Kulissenhebel eine Schwenkbewegung zur Betätigung des Steuerelements aufprägt, und wobei sich der Führungsbolzen innerhalb der Kulisse des Kulissenhebels verschieben kann. Der Kulissenhebel und der Stützhebel sind dabei relativ zueinander bewegbar. Auch diese bekannte Lösung weist einen hohen Aufwand zur Herstellung und zur Montage auf, woraus hohe Kosten resultieren.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Umströmungseinrichtung der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, welche einen geringe Kosten aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Umströmungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Eine erfindungsgemäße Umströmungseinrichtung für eine Aufladevorrichtung, insbesondere einen Abgasturbolader, mit zumindest einem Ventilelement, insbesondere einem Waste-Gate, welches über eine Verbindungseinrichtung mit zumindest einer Stelleinrichtung der Umströmungseinrichtung gekoppelt und von dieser betätigbar ist, ist dadurch bereitgestellt, dass im Bereich der Verbindungseinrichtung eine Toleranzausgleichseinrichtung vorgesehen ist. Durch das Vorsehen dieser Toleranzausgleichseinrichtung ist ein nötiger Toleranzausgleich der Umströmungseinrichtung von der Stelleinrichtung in den Bereich der Verbindungseinrichtung verlegt. Dies bedeutet einen wesentlich geringeren Herstellungs- und Montageaufwand, insbesondere im Vergleich zu den eingangs beschriebenen bekannten Lösungen, woraus eine Kostenreduzierung für die Umströmungseinrichtung resultiert. Diese Kostenreduzierung ist begründet in einer geringeren Teileanzahl, als auch in einer weit weniger aufwändigen Fertigung von Komponenten der Toleranzausgleichseinrichtung.
  • Die Bauteiltoleranzen müssen nun nicht mehr von der Stelleinrichtung aufgenommen werden, was auch eine Konstruktion der Stelleinrichtung vereinfacht. Diese geht ebenfalls einher mit einer weiten Kostenreduzierung, was Gesamtkosten der Umströmungseinrichtung um ein weiteres Maß absenkt.
  • An dieser Stelle sei angemerkt, dass es sich bei der besagten Stelleinrichtung beispielsweise um eine druckbetätigte Druckdose handeln kann. Mittels der Umströmungseinrichtung ist, wie angedeutet, ein Abgasturbolader und insbesondere eine Turbine des Abgasturboladers umströmbar, wodurch ein Ladedruck für eine korrespondierende Verbrennungskraftmaschine einstellbar ist.
  • Dabei führt die Stelleinrichtung eine im Wesentlichen lineare Bewegung aus, welche durch die Verbindungseinrichtung in eine Drehbewegung des Ventilelements umgesetzt wird. Dadurch ist das Ventilelement betätigbar und ein Umströmungskanal zur Umströmung der Aufladevorrichtung schließ- bzw. öffenbar.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Toleranzausgleichseinrichtung zumindest ein Plattenelement, welches über eine Steckverbindung mit zumindest einem Stabelement der Toleranzausgleichseinrichtung verbunden ist. Das bedeutet also, dass das Ventilelement über das Plattenelement und das Stabelement mit der Stelleinrichtung gekoppelt ist. Die besagte Steckverbindung zwischen dem Stabelement und dem Plattenelement erlaubt eine besonders einfache Montage ohne zusätzliches Montagewerkzeug, woraus eine sowohl kosten- als auch zeitunaufwändige Montage resultiert. Dies ist den Gesamtkosten der Umströmungseinrichtung sehr zuträglich.
  • Um einen Bauraumbedarf, insbesondere senkrecht zu der Längserstreckungsrichtung, des Stabelements gering zu halten, erweist es sich als besonders vorteilhaft, dass die Steckverbindung im Wesentlichen senkrecht zu einer Mantelfläche des einen Plattenelements ausgebildet ist. Der daraus resultierende, geringe Bauraumbedarf der Umströmungseinrichtung vermeidet Package-Probleme, was insbesondere in einem platzkritischen Bereich wie in einem Motorraum, in welchem die erfindungsgemäße Umströmungseinrichtung in der Regel eingesetzt wird, äußerst vorteilbehaftet ist.
  • Umfasst die Steckverbindung eine Ausnehmung, in welcher das Plattenelement zumindest bereichsweise aufgenommen ist, so gehen damit die zuvor beschriebenen Vorteile mit dem weiteren Vorteil einher, dass dadurch eine besonders feste und stabile Verbindung zwischen dem Stabelement und dem Plattenelement realisiert ist. Dies senkt eine Ausfallwahrscheinlichkeit der für einen Betrieb der Aufladevorrichtung wichtigen Umströmungseinrichtung und vermeidet unerwünschte und kostenintensive Reparaturen. Dies kommt auch einem Komfort eines Fahrers des Kraftwagens mit der erfindungsgemäßen Umströmungseinrichtung zu Gute, da unerwünschte Werkstattaufenthalte vermeidbar und Serviceintervalle verlängerbar sind.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Ausnehmung von einer dem Plattenelement zugewandten Seite des Stabelements her in dem zumindest einen Stabelement ausgebildet ist. Das bedeutet also, dass die Ausnehmung beispielsweise in das Stabelement von der besagten Seite her eingefräst oder bei einem Gussprozess ausgespart ist. Dies vereinfacht die Montage der Umströmungseinrichtung um ein Weiteres.
  • Ist eine in Längserstreckungsrichtung des Stabelements dem Plattenelement zugewandte Wandung der Ausnehmung von dem Plattenelement beabstandet, so bietet dies den Vorteil, dass dadurch die Verbindungseinrichtung nicht nur einfach und kostengünstig montierbar ist, sondern dass somit ein besonders einfacher aber gleichzeitig effizienter Toleranzausgleich dargestellt ist. Vor der Montage ist somit das Plattenelement in das Stabelement einsteckbar und in Längserstreckungsrichtung des Stabelements verschiebbar, wodurch Toleranzen insbesondere in Längserstreckungsrichtung des Stabelements ausgleichbar sind. Der so von der Stelleinrichtung in den Bereich der Verbindungseinrichtung verlegter Toleranzausgleich ist damit zeit- und kostengünstig aber nichts desto weniger auch effizient dargestellt.
  • Wie zuvor beschrieben weist also beispielsweise die Steckverbindung eine Ausnehmung auf, in welcher das Plattenelement zumindest bereichsweise aufgenommen ist. Eine dementsprechend umgekehrte Anordnung ist im Rahmen der erfindungsgemäßen Umströmungseinrichtung aber ohne weiteres möglich. So ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Steckverbindung eine Ausnehmung umfasst, in welcher das zumindest eine Stabelement zumindest bereichsweise aufgenommen ist. Somit sind also das Stabelement und das Plattenelement beispielsweise derart miteinander verbunden, dass das Stabelement in eine Ausnehmung des Plattenelements eingesteckt und durch diese aufgenommen ist. Die in Zusammenhang mit der Aufnahme des Plattenelements in einer Ausnehmung beschriebenen Ausführungsformen und Vorteile gelten für die Aufnahme des Stabelements in einer Ausnehmung entsprechend analog. Auch dadurch ist nicht nur eine einfache und damit kostengünstige, sondern ebenso hoch effiziente Toleranzausgleichseinrichtung dargestellt.
  • Für beide dieser Aspekte der erfindungsgemäßen Umströmungseinrichtung gilt eine weitere Ausführungsform der Erfindung als besonders vorteilhaft, bei welcher die Ausnehmung durch drei Wandungen gebildet ist und drei offene Seiten aufweist. Diese Ausbildung der Ausnehmung ermöglicht den Toleranzausgleich in zwei translatorische Richtungen durch translatorische Verschiebung beispielsweise des Plattenelements in der Ausnehmung. Die so ausgebildete Ausnehmung ermöglicht also jeweils eine Verschiebung in zwei translatorische Richtungen, wobei beispielsweise eine translatorische Richtung in Richtung der Längserstreckungsrichtung des Stabelements und die zweite translatorische Richtung senkrecht zur Längserstreckungsrichtung des Stabelements sowie senkrecht zu einer Grundfläche des Plattenelements verlaufen. Dadurch ist eine kostengünstige, effiziente und quasi bauraumneutrale Toleranzausgleichseinrichtung geschaffen.
  • Ein Toleranzausgleich von rotatorischen Freiheitsgraden der Verbindungseinrichtung ist dadurch realisiert, dass bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Toleranzausgleichseinrichtung zumindest ein Kugelgelenk umfasst, über welches das Ventilelement mit der Stelleinrichtung gekoppelt ist. In Kombination mit der oben beschriebenen Ausführungsform der Ausnehmung ist dadurch ein Toleranzausgleich in zwei translatorische Richtungen und in die rotatorischen Richtungen realisiert. Ein Toleranzausgleich in die dritte verbleibende translatorische Richtung ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dadurch realisiert, dass die Toleranzausgleichseinrichtung zumindest ein Zapfenelement umfasst, welches verschiebbar gelagert ist. Diese Verschiebbarkeit ist insbesondere senkrecht zu den vorbeschriebenen Richtungen, in welche der translatorische Toleranzausgleich realisiert ist, ausgebildet. Somit ist der Toleranzausgleich in alle Richtungen kostengünstig und ohne erhöhten Bauraumbedarf dargestellt.
  • Umfasst die Toleranzausgleichseinrichtung zumindest ein Hebelelement, mittels welchem eine im Wesentlichen lineare Bewegung des Stabelements in eine rotatorische Bewegung des Ventilelements umsetzbar ist, so birgt die Ausbildung des Hebelements aus zwei Teilhebelelementen, welche über schräg zur Längserstreckungsrichtung des Hebelelements verlaufende Flächen in Wirkverbindung stehen, den Vorteil, dass dadurch auf einfache und somit sehr kostengünstige Art und Weise ein Toleranzausgleich in drei translatorische Richtungen geschaffen ist. Die Schräg zur Längserstreckungsrichtung des Hebelelements verlaufenden Flächen ermöglichen dabei einen Toleranzausgleich in zwei translatorische Richtungen, während ein Toleranzausgleich in die dritte, senkrecht zu diesen beiden translatorischen Richtungen verlaufende Richtung durch eine Materialdicke des Hebelelements möglich ist. Diese Art des Toleranzausgleichs stellt ein Minimum an zu ändernden Bauteilen dar, was einer Kostenreduzierung der erfindungsgemäßen Umströmungseinrichtung besonders zuträglich ist.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zur festen und funktionserfüllenden Verbindung des besagten Plattenelements mit dem besagten Stabelement eine Schweißverbindung zwischen diesen beiden Elementen vorgesehen ist, wobei diese Schweißverbindung beispielsweise durch einen schonenden Schweißprozess ausgebildet ist. Ein schonender Schweißprozess meint dabei einen Schweißprozess, welcher nur einen geringen Energieeintrag in die zu verschweißenden Bauteile aufweist um einen Verzug der Bauteile und eine daraus etwaige, entstehende Toleranzabweichung zu vermeiden. Des Weiteren sind auch Verbindungstechniken wie Löten, Klemmen oder Ähnliches möglich.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnungen zeigen in:
  • 1 abschnittsweise eine perspektivische Ansicht einer Umströmungseinrichtung für einen Abgasturbolader mit einem Ventilelement, welches über eine Verbindungseinrichtung mit einer Stelleinrichtung der Umströmungseinrichtung gekoppelt und von dieser betätigbar ist gemäß dem Stand der Technik,
  • 2 abschnittsweise eine perspektivische Schnittansicht der Verbindungseinrichtung gemäß 1,
  • 3 abschnittsweise eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer Umströmungseinrichtung gemäß 1, wobei im Bereich der Verbindungseinrichtung eine Toleranzausgleichseinrichtung vorgesehen ist,
  • 4 abschnittsweise eine perspektivische Schnittansicht der Verbindungseinrichtung gemäß 3,
  • 5 abschnittsweise eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer Umströmungseinrichtung gemäß 3,
  • 6 abschnittsweise eine perspektivische Schnittansicht der Verbindungseinrichtung gemäß 5,
  • 7 abschnittsweise eine perspektivische Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Umströmungseinrichtung gemäß 3,
  • 8 abschnittsweise eine perspektivische Schnittansicht der Verbindungseinrichtung gemäß 7,
  • 9 eine perspektivische Ansicht eines Abgasturboladers mit einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Umströmungseinrichtung gemäß 3,
  • 10 abschnittsweise eine perspektivische Darstellung der Verbindungseinrichtung gemäß 9,
  • 11 abschnittsweise eine weitere perspektivische Ansicht der Verbindungseinrichtung gemäß 10 und
  • 12 abschnittsweise eine weitere perspektivische Ansicht der Verbindungseinrichtung gemäß 10.
  • Während die 1 und 2 Aspekte einer Umströmungseinrichtung für einen Abgasturbolader gemäß dem Stand der Technik aufzuzeigen, bei welcher ein Ausgleich von Bauteiltoleranzen durch eine Stelleinrichtung der Umströmungseinrichtung realisiert ist, zeigen die 3 bis 12 alternative Ausführungsformen einer entsprechenden Umströmungseinrichtung, bei welcher ein besagter Ausgleich von Bauteiltoleranzen auf besonders einfache Art und Weise realisiert ist.
  • In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.
  • Die 3 zeigt eine Umströmungseinrichtung 10' für einen Abgasturbolader, welche ein in einem Gehäuse 12' aufgenommenes Ventilelement in Form eines Waste-Gates umfasst. Wie bereits im Zusammenhang mit dem Stand der Technik erläutert, dient dieses Ventilelement dazu, einen Umströmungskanal zu schließen bzw. zu öffnen zur Umströmung einer Turbine des Abgasturboladers, infolge dessen ein Ladedruck für eine korrespondierende Verbrennungskraftmaschine einstellbar ist. Das Ventilelement ist dabei über eine Verbindungseinrichtung 16' mit einer Stelleinrichtung 14' gekoppelt. Auch die Stelleinrichtung 14' der Umströmungseinrichtung 10' ist als Druckdose ausgeführt, welche durch Druckbeaufschlagung betätigbar ist.
  • Der Unterschied zwischen der Verbindungseinrichtung 16' und der Verbindungseinrichtung 16 liegt darin, dass im Bereich der Verbindungseinrichtung 16' eine Toleranzausgleichseinrichtung 17 vorgesehen ist, durch welche ein Ausgleich von Toleranzen der besagten Bauteile von der Stelleinrichtung 14' in den Bereich der Verbindungseinrichtung 16' verlagert ist. Dies reduziert einen Aufwand eines Toleranzausgleichs sowie der Stelleinrichtung 14' bedeutend, wodurch eine Kostenreduzierung gegenüber dem Stand der Technik ermöglicht ist.
  • Die Verbindungseinrichtung 16' umfasst ein Stabelement in Form einer Stange 18 sowie ein Plattenelement 26, welche über die Toleranzausgleichseinrichtung 17 miteinander verbunden sind. Dazu weist die Toleranzausgleichseinrichtung eine Ausnehmung 28 in der Stange 18' auf, welche in Längserstreckungsrichtung der Stange 18' gemäß einem Richtungspfeil 31 von einer dem Plattenelement 26 zugewandten Seite 32 der Stange 18' her in der Stange 18' ausgebildet ist. Zudem ist ein in Längserstreckung der Stange 18' dem Plattenelement 26 zugewandte Wandung 30 der Ausnehmung 28 von dem Plattenelement 26 beabstandet, wodurch also ein Toleranzausgleich in eine translatorische Richtung gemäß dem Richtungspfeil 31 geschaffen ist.
  • Wie insbesondere der 4 zu entnehmen ist, ist die Ausnehmung 28 durch drei Wandungen 30, 33 und 34 gebildet und weist drei offene Seiten auf, wodurch also nicht nur der Toleranzausgleich in eine translatorische Richtung gemäß dem Richtungspfeil 31 sondern auch ein Toleranzausgleich in eine weitere translatorische gemäß einem Richtungspfeil 36 realisiert ist.
  • Das Plattenelement 26 und die Stange 18 sind dabei über eine Schweißverbindung miteinander verbunden.
  • Die Toleranzausgleichseinrichtung 17 erlaubt somit eine Kompensation von Toleranzen in Längserstreckungsrichtung der Stange 18' gemäß dem Richtungspfeil 31 sowie einer seitlichen Auslenkung senkrecht dazu gemäß dem Richtungspfeil 36.
  • Weiterhin ist das Ventilelement mit der Stelleinrichtung 14' über ein Hebelelement 20 gekoppelt, welches eine lineare Bewegung der Stelleinrichtung 14' und damit der Verbindungseinrichtung 16' in eine rotatorische Bewegung des Ventilelements umsetzt. Die Verbindung des Hebelelements 20' mit dem Plattenelement 26 ist dabei durch einen Zapfen 22' dargestellt, welcher durch einen Sicherungsring 24' an einem Herausrutschen aus einer korrespondierenden Bohrung des Hebelelements 20' gehindert ist.
  • Die 5 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Umströmungseinrichtung 10'' gemäß der Umströmungseinrichtung 10' in 3. Der Unterschied zwischen der Umströmungseinrichtung 10' und der Umströmungseinrichtung 10'' liegt in der Verbindungseinrichtung 16'', in deren Bereich eine Toleranzausgleichseinrichtung 17' vorgesehen ist. Bei dieser Toleranzausgleichseinrichtung 17'' ist nun das Plattenelement 26' mit dem Hebelelement 20' über einen Zapfen 22' verbunden.
  • Wie insbesondere in Zusammenschau mit 6 verdeutlicht wird, ist der Zapfen 22' im Wesentlichen senkrecht zu einer Grundfläche des Plattenelements 26' verschiebbar in einer korrespondierenden Ausnehmung, insbesondere einer Bohrung, des Hebelelements 20' gelagert. Dadurch ist ein translatorischer Toleranzausgleich in die dritte verbleibende translatorische Richtung ermöglicht. Diese translatorische Richtung liegt also senkrecht zu den translatorischen Richtungen des Toleranzausgleichs, welcher durch die Ausnehmung 28 der Stange 18' ermöglicht ist.
  • Zudem umfasst die Toleranzausgleichseinrichtung 17' ein Kugelgelenk 38, über welches das Ventilelement mit der Stelleinrichtung 14' gekoppelt ist. Das Kugelgelenk 38' erlaubt einen Toleranzausgleich in rotatorischer Art und Weise durch Freigeben von rotatorischen Freiheitsgraden der Verbindungseinrichtung 16'' bzw. der Toleranzausgleichseinrichtung 17'.
  • Die 7 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform einer Umströmungseinrichtung 10''' gemäß den 3 und 5, wobei diese eine weitere alternative Ausführungsform einer Verbindungseinrichtung 16'' umfasst, bei welcher das Ventilelement mit der Stelleinrichtung 14' über eine Toleranzausgleichseinrichtung 17'' gekoppelt ist, die alternative Ausführungsform eines Plattenelements 26'' umfasst. Das Plattenelement 26'' ist mit dem Hebelelement 20' über einen Zapfen 22'' verbunden, was insbesondere der 8 zu entnehmen ist.
  • An dieser Stelle sei angemerkt, dass, sollte keine verschiebbare Lagerung des Zapfens 22', 22'' bzw. 22''' der jeweiligen Verbindungseinrichtung 16', 16'' bzw. 16''' am Hebelelement 20' und/oder am Plattenelement 26, 26' bzw. 26'' vorgesehen sein, so kann der Zapfen 22', 22'' bzw. 22''' über jeweils eine Schweißverbindung mit dem korrespondierenden Hebelelement 20' und/oder mit dem korrespondierenden Plattenelement 26, 26' bzw. 26'' verbunden sein. Diese Schweißverbindung ist ebenso wie eine gegebenenfalls vorhandene Schweißverbindung zwischen dem Plattenelement 26, 26' bzw. 26''' und der Stange 18' durch ein schonendes Schweißverfahren mit einem nur geringen Wärmeeintrag durchzuführen. Vorteilhafterweise folgt die Durchführung bzw. eine Ausbildung der Schweißverbindung zwischen dem Zapfen 22', 22'' bzw. 22''' und dem korrespondierenden Hebelelement 20' und/oder dem Plattenelement 26, 26' bzw. 26'' in einem gleichen Schritt wie auch die Schweißverbindung zwischen dem Plattenelement 26, 26' bzw. 26'' und der Stange 18' zur Darstellung des beschriebenen Toleranzausgleichs.
  • Die 9 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform einer Umströmungseinrichtung 10''' gemäß den 3, 5 und 7 bei welcher das Ventilelement ebenso über eine Verbindungseinrichtung 16'''' mit der Stelleinrichtung 14' verbunden ist. Die Verbindungseinrichtung 16'''' unterscheidet sich dahingehend von den Verbindungseinrichtungen 16', 16'' bzw. 16''', dass in ihrem Bereich eine Toleranzausgleichseinrichtung 17''' vorgesehen ist, welche eine alternative Ausführungsform eines Hebelelements 20'', welches eine lineare Bewegung der Stelleinrichtung 14' in eine rotatorische Bewegung des Ventilelements umsetzt, umfasst.
  • Diese alternative Ausführungsform des Hebelelements 20'' wird insbesondere in Zusammenschau mit den 10, 11 und 12 deutlich.
  • Das Hebelelement 20'' ist aus zwei Teilhebelelementen 40 und 42 gebildet, welche über schräg zur Längserstreckungsrichtung des Hebelelements 20' verlaufende Flächen in Wirkverbindung stehen. Durch diese schräg zur Längserstreckungsrichtung des Hebelelements 20'' verlaufenden Flächen ist zunächst ein Toleranzausgleich in Längserstreckungsrichtung des Hebelelements 22'' gemäß einem Richtungspfeil 46 und in einer weiteren translatorischen Richtung senkrecht dazu gemäß einem Richtungspfeil 44 ermöglicht. Ein dritter Toleranzausgleich in die dritte verbleibende translatorische Richtung gemäß einem Richtungspfeil 47 ist durch eine Materialdicke des Hebelelements 20'' darstellbar.
  • Zudem ist durch das Hebelelement 20'' auch ein rotatorischer Toleranzausgleich ermöglicht, was die 10 verdeutlicht. Zwischen dem Teilhebelelement 40 und dem Teilhebelelement 42 ist in der 10 ein rotatorischer Versatz von 2,2° dargestellt, der durch das Hebelelement 20'' ohne weiteres kompensierbar ist.
  • Zur Verbindung des Hebelelements 20' mit dem Ventilelement ist ein Zapfen 48 vorgesehen, der beispielsweise mit dem Hebelelement 20' verschweißt ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 10, 10', 10'', 10''', 10''''
    Umströmungseinrichtung
    12, 12'
    Gehäuse
    14, 14'
    Stelleinrichtung
    16, 16', 16'', 16''', 16''''
    Verbindungseinrichtung
    17, 17', 17'', 17'''
    Toleranzausgleichseinrichtung
    18, 18'
    Stange
    20, 20', 20''
    Hebelelement
    22, 22', 22'', 22'''
    Zapfen
    24, 24'
    Sicherungsring
    26, 26', 26''
    Plattenelement
    28
    Ausnehmung
    30
    Wandung
    31
    Richtungspfeil
    32
    Seite
    33
    Wandung
    34
    Wandung
    36
    Richtungspfeil
    38
    Kugelgelenk
    40
    Teilhebelelement
    42
    Teilhebelelement
    44
    Richtungspfeil
    46
    Richtungspfeil
    47
    Richtungspfeil
    48
    Zapfen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1714064 B1 [0007]

Claims (19)

  1. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') für eine Aufladevorrichtung, insbesondere einen Abgasturbolader, mit zumindest einem Ventilelement, insbesondere einem Waste-Gate, welches über eine Verbindungseinrichtung (16, 16', 16'', 16''', 16'') mit zumindest einer Stelleinrichtung (14, 14') der Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') gekoppelt und von dieser betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Verbindungseinrichtung (16, 16', 16'', 16''', 16'') eine Toleranzausgleichseinrichtung (17, 17', 17'', 17''') vorgesehen ist.
  2. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Toleranzausgleichseinrichtung (17, 17', 17'', 17''') zumindest ein Plattenelement (26, 26', 26'') umfasst, welches über eine Steckverbindung mit zumindest einem Stabelement (18, 18') der Toleranzausgleichseinrichtung (17, 17', 17'', 17''') verbunden ist.
  3. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung im Wesentlichen senkrecht zu einer Mantelfläche des Plattenelements (26, 26', 26'') ausgebildet ist.
  4. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung eine Ausnehmung (28) umfasst, in welcher das Plattenelement (26, 26', 26'') zumindest bereichsweise aufgenommen ist.
  5. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (28) von einer dem Plattenelement (26, 26', 26'') zugewandten Seite (32) des Stabelements (18, 18') her in dem Stabelement (18, 18') ausgebildet ist.
  6. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Längserstreckungsrichtung des Stabelements (18, 18') dem Plattenelement (26, 26', 26'') zugewandte Wandung (30) der Ausnehmung (28) von dem Plattenelement (26, 26', 26'') beabstandet ist.
  7. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung eine Ausnehmung umfasst, in welcher das Stabelement (18, 18') zumindest bereichsweise aufgenommen ist.
  8. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung von einer dem Stabelement (18, 18') zugewandten Seite des Plattenelements (26, 26', 26'') her in dem Plattenelement (26, 26', 26'') ausgebildet ist.
  9. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Längserstreckungsrichtung des Stabelements (18, 18') dem Plattenelement (26, 26', 26'') zugewandte Wandung der Ausnehmung von dem Stabelement (18, 18') beabstandet ist.
  10. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (28) durch drei Wandungen (30, 33, 34) gebildet ist und drei offene Seiten aufweist.
  11. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzausgleichseinrichtung (17, 17', 17'', 17''') zumindest ein Kugelgelenk (38) umfasst.
  12. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzausgleichseinrichtung (17, 17', 17'', 17''') zumindest ein Hebelelement (20, 20', 20'') umfasst, mittels welchem eine im Wesentlichen lineare Bewegung des Stabelements (18, 18') in eine rotatorische Bewegung des Ventilelements umsetzbar ist.
  13. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelelement (20, 20', 20'') aus zwei Teilehebelelementen (40, 42) gebildet ist, welche über schräg zur Längserstreckungsrichtung des Hebelelements (20, 20', 20'') verlaufende Flächen in Wirkverbindung stehen.
  14. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzausgleichseinrichtung (17, 17', 17'', 17''') zumindest ein Zapfenelement (22, 22', 22'', 22''') umfasst, welches verschiebbar gelagert ist.
  15. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach den Ansprüchen 14 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zapfenelement (22, 22', 22'', 22''') im Wesentlichen senkrecht zu einer Grundfläche des Plattenelements (26, 26', 26'') verschiebbar gelagert ist.
  16. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzausgleichseinrichtung (17, 17', 17'', 17''') zumindest ein Zapfenelement (22, 22', 22'', 22''') umfasst, welches über eine Steckverbindung mit dem Plattenelement (26, 26', 26'') und/oder mit einem Hebelelement (20, 20', 20'') der Toleranzausgleichseinrichtung (17, 17', 17'', 17''') verbunden ist.
  17. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung des Zapfenelements (22, 22', 22'', 22''') im Wesentlichen senkrecht zu einer Grundfläche des Plattenelements (26, 26', 26'') ausgebildet ist.
  18. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Zapfenelement (22, 22', 22'', 22''') über jeweils eine Schweißverbindung mit dem Plattenelement (26, 26', 26'') und/oder mit dem Hebelelement (18, 18') verbunden ist.
  19. Umströmungseinrichtung (10, 10', 10'', 10''', 10'''') nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabelement (18, 18') über eine Schweißverbindung mit dem Plattenelement (26, 26', 26'') verbunden ist.
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