CN215292670U - 阀组件以及多涡旋式涡轮机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及阀组件以及多涡旋式涡轮机。一种用于多涡旋式涡轮机(10)的阀组件(100)，该阀组件用于控制排气在第一螺旋件(36)与第二螺旋件(38)之间的溢流并且用于控制旁路开口(50)。该阀组件100包含杠杆(110)和可操作地连接到杠杆(110)的阀关闭元件(120)。此外，阀组件(100)包含弹簧元件(130)，该弹簧元件被设计为抵靠杠杆(110)预偏压阀关闭元件(120)。

Description

阀组件以及多涡旋式涡轮机

技术领域

本发明涉及一种用于多涡旋式涡轮机的阀组件。具体地，本发明涉及一种具有对应的阀组件的多涡旋式涡轮机。

背景技术

为了满足目标需求和法律要求，越来越多的最新一代的车辆配备有增压装置。在增压装置的开发中，必须在可靠性和效率方面对单个部件以及系统整体进行优化。

已知的排气涡轮增压器具有涡轮机，该涡轮机带有由内燃发动机的排气流驱动的涡轮机叶轮。具有压缩机叶轮的压缩机对针对发动机吸入的新鲜空气进行压缩，该压缩机叶轮与涡轮机叶轮布置在共同的轴上。通过这种方式，可用于发动机燃烧的空气或氧气的量增加。这又导致内燃机的性能改善。也特别已知多蜗壳涡轮机在现有技术中例如用于六缸发动机。

已知的多涡旋式涡轮机(例如，双蜗壳涡轮机或双涡旋式涡轮机)的缺点是，在某种运行状态下(例如，以某种速度开始)，这两个螺旋件中的分离不利地影响了涡轮增压器的性能。为了解决这个问题，从现有技术中已知的是设置溢流区域，在该溢流区域中排气可以从一个螺旋件溢流到另一个螺旋件中并且在相反的方向上溢流。还已知通过包含对应阀组件的线性控制装置可变地打开和关闭这些溢流区域。此外，已知将这些溢流区域与旁路开口结合。通过这种方式，出现了使用同一阀组件来控制旁路开口和溢流区域的可能性。已知系统中的缺点是阀组件的作用区域中的增加的磨损，从而导致多涡旋式涡轮机的旁路或溢流功能受到制约。

本发明的目的是设置一种用于多涡旋式涡轮机的阀组件以及一种对应的多涡旋式涡轮机，该多涡旋式涡轮机具有用于改善旁路或溢流功能的优化的阀组件。

发明内容

在一个第一实施例中，根据本发明的用于控制排气在第一螺旋件与第二螺旋件之间的溢流并且还用于控制旁路开口的用于多涡旋式涡轮机的阀组件包含杠杆和可操作地连接到杠杆上的阀关闭元件。此外，阀组件包含被设计为抵靠杠杆预偏压阀关闭元件的弹簧元件。通过这种方式，可以补偿或抑制杠杆与阀关闭元件之间的相对运动。这在处于安装状态的多涡旋式涡轮机中是特别有利的，因为这样一方面可以衰减阀关闭元件的振动。因此，可以减小对阀关闭元件和接触阀关闭元件的区域如阀座的磨损。另一方面，可以降低来自移动阀组件，特别是来自阀关闭元件的噪声。由于在杠杆和阀关闭元件之间的弹簧元件，所以力可以被衰减，该力通过被引导通过螺旋件的气流施加在阀关闭元件上。因此，阀关闭元件的对应振动运动也受到限制，这最终导致阀关闭元件自身以及涡轮机壳体上的较低磨损并且还导致较低噪声。因此，可以最终增加系统的可靠性和生命周期。

在可与前述实施例结合的实施例中，阀关闭元件可包含圆柱形突起。

在可与前述实施例结合的实施例中，阀关闭元件可以被设计为至少部分是中空的。该圆柱形突起由此可以从该中空阀关闭元件的底部中心地延伸到该阀关闭元件的空腔中。

在可与前述实施例结合的实施例中，杠杆可具有阀段，该阀段被设计为伸入阀关闭元件的空腔中。

在可与前述实施例结合的实施例中，阀段可具有大致叉形的端部区域。可替代地，阀段可以具有基本上孔眼形的端部区域。端部区域由此可以包围，特别是径向包围阀关闭元件的圆柱形突起，使得杠杆可操作地连接到阀关闭元件。

在可与前述实施例中的任一者组合的实施例中，阀关闭元件可具有滑动接触表面，该杠杆的第一滑动接触表面可在该滑动接触表面上滑动。另外，该滑动接触表面可以被布置在阀关闭元件的内部轮廓上。

在可与前述实施例相结合的实施例中，该滑动接触表面可以被设计为弯曲的，特别是弯曲的和环形的。此外，杠杆的第一滑动接触表面可以设计为弯曲的或圆锥形的，使得杠杆可以经由阀关闭元件的滑动接触表面上的第一滑动接触表面滑动。

该阀关闭元件的滑动接触表面可以由此具体地被布置在该圆柱形突起的径向外部。可替代地或另外地，该阀关闭元件的滑动接触表面可以由此被布置在空腔的底部上。可替代地，该阀关闭元件的滑动接触表面还可以被设计为圆锥形的或平坦的。

在第二实施例中，根据本发明的用于多涡旋式涡轮机的阀组件用于控制第一螺旋件和第二螺旋件之间的排气的溢流，并用于控制旁路开口，该阀组件包含杠杆和可操作地连接到杠杆的阀关闭元件。该阀关闭元件由此被设计为至少部分中空并且包含圆柱形突起，该圆柱形突起从中空的阀关闭元件的底部在中心延伸进入阀关闭元件的空腔中。该杠杆具有阀段，该阀段带有基本上中空的圆柱形端部区域。该空心圆柱形端部区域被布置在空腔中并且围绕该圆柱形突起，这样使得该杠杆被可操作地连接到阀关闭元件。通过这种方式，可以补偿或限制杠杆和阀关闭元件之间的相对运动。这在多涡旋式涡轮机中的安装状态下是特别有利的，因为这样一方面可以限制该阀关闭元件的振动。因此，可以减小对阀关闭元件和接触阀关闭元件的区域如阀座的磨损。另一方面，可以降低来自移动阀组件，特别是来自阀关闭元件的噪声。因此，阀关闭元件的对应振动运动也受到限制，这最终导致阀关闭元件自身以及涡轮机壳体上的较低磨损并且还导致较低噪声。因此，可以最终增加系统的可靠性和生命周期。

在可与前述实施例结合的第二实施例的实施例中，阀组件可另外包含弹簧元件，该弹簧元件设计为抵靠杠杆预偏压阀关闭元件。由于弹簧元件，力可以被衰减，力通过以脉冲方式被引导通过螺旋件的气流而施加在阀关闭元件上。因此，阀关闭元件的对应振动运动也受到限制，这最终导致阀关闭元件自身以及涡轮机壳体上的较低磨损并且还导致较低噪声。因此，可以最终增加系统的可靠性和生命周期。

在可与前述实施例中的任一者组合的第二实施例的实施例中，阀段可被设计为伸入空腔中。

在可与前述实施例中的任一者组合的第二实施例的实施例中，阀关闭元件可具有滑动接触表面，杠杆的第一滑动接触表面可在该滑动接触表面上滑动。

在可与前述实施例结合的第二实施例的实施例中，滑动接触表面可布置在阀关闭元件的内部轮廓上。

在可与前述两个实施例中的任一者组合的第二实施例的实施例中，滑动接触表面可以被设计为弯曲的或圆锥形的。该滑动接触表面由此还可以被特别设计为环形的。此外，杠杆的第一滑动接触表面可以设计为弯曲的，使得杠杆可以经由阀关闭元件的滑动接触表面上的第一滑动接触表面滑动。该底部可以被设计为在阀关闭元件的滑动接触表面与圆柱形突起之间是平坦的。

在可与前述实施例中的任一者组合的第二实施例的实施例中，杠杆可包含第一环形突起和第二环形突起。该第一环形突起由此从中空圆柱形端部区域径向向外延伸并且沿着中空圆柱形轴线与第二环形突起轴向间隔开。

在可与前述实施例组合的第二实施例的实施例中，第二环形突起可从中空圆柱形端部区域径向向外延伸。另外，该第二环形突起的径向外侧侧表面可以被设计为，特别被设计为是弯曲的，并且接触内部轮廓，使得杠杆能够相对于阀关闭元件进行有限的倾斜。可替代地，该第二环形突起可以从中空圆柱形端部区域径向向内延伸。另外，圆柱形突起的径向外侧侧表面可以被设计为，特别可以被设计为弯曲的，并且可以与第二环形突起的径向内侧面接触，使得杠杆相对于阀关闭元件的有限的倾斜变得容易。

在可与前述两个实施例中的任一者组合的第二实施例的实施例中，第二环形突起可被配置为以这样的方式与阀关闭元件的内部轮廓接合，使得杠杆相对于阀关闭元件居中。

在可与前述三个实施例中的任一者组合的第二实施例的实施例中，第一滑动接触表面可布置在第一环形突起上。该第一环形突起由此可以位于该阀关闭元件与空腔底部上的杠杆之间的第一接触区域中。

在可与前述实施例中的任一者组合的第二实施例的实施例中，圆柱形突起的外径可小于中空圆柱形端部区域的内径。

随后更详细地解释可与两个实施例中的任一者组合的实施例：

在可与前述实施例中的任一者组合的其中阀关闭元件包含圆柱形突起的实施例中，阀组件可另外包括布置在阀关闭元件的圆柱形突起上的圆盘。该圆柱形突起由此可以沿着阀关闭元件的中心轴线延伸。该圆柱形突起由此可以在与阀关闭元件的关闭方向相反的方向上延伸。可替代地或另外地，圆盘可以被布置在阀关闭元件的空腔中。具体地，圆柱形突起可以被布置在空腔中。换言之，这意味着该圆柱形突起可以在与阀关闭元件的关闭方向相反的轴线方向上从空腔的底部延伸。因此，该圆柱形突起可以仅被布置在空腔内或者还在轴线方向上突出超过该空腔。圆柱形突起的轴线可以由此符合该中心轴线。该圆盘由此可以被布置在圆柱形突起的端部区域中，由此在该圆柱形突起的自由端部上。该圆盘由此可以被固定在圆柱形突起上，具体地，该圆盘由此可以被焊接到圆柱形突起上。由此，能够提高或改善圆柱形突起与圆盘之间的力传递。

在其中阀组件包含弹簧元件并且可与前述实施例结合的实施例中，弹簧元件可布置在圆盘和杠杆之间。在这种情况下，在圆盘与杠杆之间可以意指特别是轴向地在该圆盘与杠杆之间。该杠杆可以由此被布置在圆柱形突起的区域中。该杠杆可以由此具体地被布置在圆柱形突起的径向外侧。由于这个有利的实施例，在杠杆与圆盘之间，并且因此在杠杆与阀关闭元件之间的力传递在另一方面是可能的。另一方面，由于布置在杠杆与圆盘之间的弹簧元件，作用在圆盘或阀关闭元件与杠杆之间的力的衰减是可能的。可替代地，弹簧元件可以被布置在阀关闭元件与杠杆之间。刚刚描述的实施例类似地适用于第二种情况。

在可与前述实施例中的任一者组合的实施例中，设计为相互滑动的第一接触区域可形成在阀关闭元件和杠杆之间。可替代地或另外地，在其中设置了弹簧元件的实施例中，可以在弹簧元件与杠杆之间形成被设计为用于相互滑动的第二接触区域。由于这些有利的实施例，可以减小阀关闭元件相对于这些有待密封的表面的倾斜位置，由此改善了阀组件的功能，特别是密封功能。

在可与前述实施例结合的具有杠杆的第一滑动接触表面和阀关闭元件的滑动接触表面的实施例中，杠杆的第一滑动接触表面和阀关闭元件的滑动接触表面可经由线性接触彼此接触。因此，线接触应理解为在圆周方向上的线接触。通过这种方式，摩擦被最小化并且确保了阀关闭元件与杠杆之间的一定移动。特别地，阀关闭元件相对于杠杆的某种倾斜运动是期望的，通过这种方式，在阀组件的某些打开状态下，可以减小阀关闭元件相对于待密封或待关闭的表面的倾斜位置。

在可与前述实施例中的任一者组合的实施例中，杠杆可具有第二滑动接触表面，弹簧元件的第一滑动接触表面可在该第二滑动接触表面上滑动。杠杆的第二滑动接触表面由此可以被设计为特别是弯曲的或圆锥形的。可替代地，杠杆的第二滑动接触表面也可以被设计为平坦的。

在可与前述实施例结合的实施例中，杠杆的第二滑动接触表面和弹簧元件的第一滑动接触表面可通过线性接触彼此接触。

在具有可与前述实施例的任一者组合的弹簧元件和圆盘的实施例中，弹簧元件可具有第二滑动接触表面，使得弹簧元件可在圆盘上滑动。

在可与前述实施例中的任一者组合的实施例中，弹簧元件可以被设计为圆盘弹簧。在可替代性实施例中，弹簧元件也可以具有不同的弹簧形状，例如，环形波形弹簧、螺旋件弹簧等。

在可与前述实施例中的任一者组合的实施例中，弹簧元件可以被设计为具有至少三个径向突起的弹簧臂的基本上环形基体。弹簧臂由此可以从环形基体的外周径向地突出。特别地，这些弹簧臂可以由此在这些径向外部区域中不彼此连接。这些弹簧臂可以由此在该径向方向上是弯曲的以便在该杠杆上施加预偏置力。由此，可以不同地配置至少三个弹簧臂中的至少两者。在该杠杆的第二滑动接触表面被设计为弯曲的实施例中，这些弹簧臂可以被设计为对应地弯曲的，这样使得在这些弹簧臂与杠杆之间，特别是仅在这些弹簧臂与杠杆之间的滑动变得容易。在本文的表述‘排他地’仅涉及弹簧元件与杠杆之间的滑动，然而，不涉及其他例如在杠杆与阀关闭元件之间的滑动的接触区域。

在可与前述实施例中的任一者组合的实施例中，阀关闭元件可以被设计为基本上是帽形的。在其他实施例中，阀关闭元件还可以具有其他合适的旋转对称形状，例如，碗形或圆柱形。可替代地，阀关闭元件也可以被设计为椭圆形。该阀关闭元件由此可以特别地被设计为椭圆形。

在具有阀段并且其中阀关闭元件被设计为至少部分中空实施例中(这些实施例可与前述实施例中的任一者组合)，该阀段可以特别是被设计为阶梯状的以便伸入该空腔中。可替代地或另外地，阀段和/或弹簧元件可以被布置在阀关闭元件的空腔中。

在可与前述实施例中的任一者组合的实施例中，阀组件可另外包含连接到用于使阀关闭元件位移的杠杆的心轴。该杠杆和心轴由此可以优选地一体形成，并且特别优选地彼此焊接。该心轴由此可以用于将阀组件可旋转地安装在壳体中，特别在涡轮机壳体中。

在可与前述实施例中的任一者组合的实施例中，阀关闭元件可被设计为使得在安装状态下，阀关闭元件可与第一螺旋件和第二螺旋件之间的连接区域中的阀区域接合。

在可与前述实施例结合的实施例中，阀关闭元件可包含环形密封表面。该密封表面由此可以被设计为使得在安装状态下它可以与涡轮机壳体的阀座相接触以便密封该第一螺旋件与该第二螺旋件之间的连接区域中的旁路开口。

在可与前述实施例中的任一者组合的实施例中，阀关闭元件可具有内部轮廓和外部轮廓。另外，该外部轮廓可以被配置为基本上碗形。可替代地或另外地，该外部轮廓可以被配置为基本上旋转对称的。可替代地，外部轮廓也可以被设计为椭圆形。因此，该外部轮廓可以特别是被设计为椭圆形。

在可与前述实施例组合的实施例中，外部轮廓可包含第一轮廓段和第二轮廓段。

在可与前述实施例结合的实施例中，第一轮廓段可基本上由三个表面限定。三个表面中的至少两者可以对应于具有不同曲率的半径。

在可与前述实施例结合的实施例中，第一轮廓段的表面被配置为使得在安装状态下，轮廓段可以与第一螺旋件和第二螺旋件之间的连接区域中的互补形状的阀区域接合。

在可与前述实施例结合的实施例中，第一轮廓段的表面可以被配置为使得在阀关闭元件从关闭位置移动到打开位置的过程中，第一轮廓段最初仅连续地打开第一螺旋件与第二螺旋件之间的用于排气溢流的连接区域，并且，从阀关闭元件的打开的特定程度开始，另外实现连续打开旁路开口。

在可与前述实施例中的任一者组合的阀关闭元件具有内部轮廓和外部轮廓的实施例中，外部轮廓可以具有凹部以便增加旁路流。

在可与前述实施例结合的实施例中，如果阀关闭元件具有内部轮廓和外部轮廓，如果外部轮廓包含第一轮廓段和第二轮廓段，则凹部可布置在第一轮廓段中。

在可与前述实施例相结合的实施例中，这些凹部可以被布置在第一轮廓段的侧壁上并且以180°相对。

在可与前述两个实施例中的任一者组合的实施例中，这些凹部可以被配置为使得在该阀关闭元件从关闭位置位移到打开位置的过程中，第一轮廓段实质上同时连续地打开旁路开口和连接区域(用于在第一螺旋件与第二螺旋件之间的排气溢流)。

在可与前述三个实施例中的任一者组合的实施例中，凹部可被配置为使得它们在外部轮廓中的第一轮廓段中形成网状隆起，该网状隆起可与第一螺旋件和第二螺旋件之间的连接区域中的互补形状的阀区域相接合。

在可与前述实施例组合的实施例中，如果阀关闭元件具有内部轮廓和外部轮廓，并且如果外部轮廓包含第一轮廓段和段轮廓段，则第二轮廓段可形成环形密封表面，该密封表面被设计为使得在安装状态下，该密封表面可以与涡轮机壳体的阀座相接触以便密封该第一螺旋件与该第二螺旋件之间的连接区域中的旁路开口。

在可与前述实施例中的任一者组合的实施例中，阀关闭元件可被设计为使得在安装状态下，阀关闭元件可与第一螺旋件和第二螺旋件之间的连接区域中的阀区域接合。

在可与前述任一实施例结合的实施例中，可在阀关闭元件和连接区域之间设计密封件。该密封件由此可以包含密封元件。另外，密封元件可布置在阀关闭元件上或布置在阀区域上。作为该密封元件的替代，该密封件可以包含迷宫式密封件，其中阀区域和阀关闭元件由此在关闭方向上彼此接合，使得该阀区域和该阀关闭元件至少在该阀关闭元件的关闭状态下在从第一螺旋件至第二螺旋件的方向上存在重叠。另外，迷宫式密封件可以包含跟随阀区域的路线的隆起和跟随该阀区域的路线的凹陷，这些隆起和凹部至少在阀关闭元件的关闭状态下彼此接合。因此，该隆起可以被设计在阀区域或阀关闭元件中的一者上，其中该凹陷可以被设计在阀区域或阀关闭元件中的另一者上。

本发明还包含一种用于排气涡轮增压器的多涡旋式涡轮机。多涡旋式涡轮机包含涡轮机叶轮、具有第一螺旋件和第二螺旋件的涡轮机壳体、连接区域和旁路开口，在该连接区域中，第一螺旋件和第二螺旋件彼此流体连接，该旁路开口布置在连接区域中。另外，该多涡旋式涡轮机包含根据前述实施例中任一项的阀组件。由此，该阀组件被至少部分地布置在该连接区域中，使得该阀关闭元件可以与连接区域和旁路开口相互作用。

在可与前述实施例组合的实施例中，阀组件可在第一位置与第二位置之间位移。该第一位置由此可以对应于该阀关闭元件的完全关闭位置并且该第二位置可以对应于该阀关闭元件的完全打开位置。另外，阀关闭元件可以设计为在完全关闭位置密封旁路开口和连接区域。‘密封’不应被理解为相对于该连接区域的气密密封。相反，阀关闭元件以基本上抑制螺旋件之间的溢流的方式穿透到连接区域中。这意味着，通过阀关闭元件防止了流经对应的螺旋件的气体体积流量的大部分，优选大于95％并且特别优选大于99％的流经对应的螺旋件的气体体积流量的溢流。

在可与前述实施例中的任一者组合的实施例中，可在连接区域中设计用于容纳阀关闭元件的阀区域。处于完全关闭位置的阀关闭元件可以与该阀区域相互作用，以便抑制排气在第一螺旋件与第二螺旋件之间的溢流。如已经提及的，这并不意味着阀关闭元件在此时气密地密封该阀区域。

在可与前述实施例中的任一者组合的实施例中，该涡轮机壳体可以在连接区域中具有阀座，其中在该阀关闭元件的关闭位置中，环形密封表面与阀座相互作用以便密封该旁路开口。

在可与前述实施例中的任一者组合的实施例中，阀组件可进入第一位置和第二位置之间的多个中间位置。通过这种方式，阀组件可以灵活地适应于大多数不同的操作状态和需求。

在可与前述实施例中的任一者组合的实施例中，阀组件并且具体地阀关闭元件可以被设计为使得阀组件从第一位置到第二位置的位移最初仅连续地打开第一螺旋件与第二螺旋件之间的用于排气溢流的连接区域，并且在该阀关闭元件的一定程度的打开处开始，额外地实现了连续打开该旁路开口。通过这种方式，可以控制螺旋之间的溢流，与旁路开口解耦达到一定程度(开口程度)。这导致可以以更有针对性的方式调节到某些操作范围的更柔性的阀组件。

附图说明

图1a示出了根据本发明的阀组件的第一实施例的等距视图，其中阀关闭元件以截面视图示出；

图1b示出了根据本发明的图1的阀组件的杠杆的放大局部截面；

图2a示出了根据本发明的图1的阀组件的截面视图；

图2b示出了图2a的截面视图的放大部段；

图3a-3b示出了根据本发明的阀组件的第二实施例的截面视图；

图3c示出了根据本发明的阀组件的第二实施例在具体配置中的截面视图；

图4a示出了根据本发明的图3a-3b的阀组件的第二实施例的等距分解图；

图4b示出了根据本发明的具有另外的弹簧元件的阀组件的第二实施例的等距分解图；

图4c示出了根据本发明的图4a的阀组件的第二实施例的等距视图，其中阀组件具有替代配置的弹簧元件；

图5a示出了根据本发明的阀组件在分段示出的涡轮机壳体中处于中间位置的侧视图；

图5b示出了根据本发明的阀组件在如图5a中的截面视图所示的涡轮机壳体中处于中间位置的侧视图，然而，该阀组件具有其外部轮廓具有凹部的阀关闭元件；

图6a-6b示出了根据本发明的阀关闭元件的等距视图和侧视图，该阀关闭元件的外部轮廓具有凹部；

图7a示出了具有根据本发明的阀组件的根据本发明的涡轮机的第一实施例的侧视图；

图7b示出了图7a的涡轮机的视图，其中涡轮机壳体清楚地示出了连接区域、螺旋件、旁路开口以及涡轮机叶轮；

图8a以示意性描述示出了根据本发明的具有涡轮机叶轮和可见的径向距离的涡轮机的截面俯视图；

图8b示出了沿图8a的线A-A的涡轮机的详细截面；

图9a-9f示出了根据本发明的阀组件的不同描述，其中阀组件在不同实施例中具有密封件；

图10a-10b示出了根据本发明的根据第二实施例的阀组件的截面侧视图，该阀组件处于具有平坦底部的特定配置中；

图11a-11b以侧视图和从下方观察的平面图示出了阀关闭元件的椭圆形实施例；

图12a-12b通过示例的方式以顶视图和截面侧视图示出了具有不同可变设置参数的阀组件的第二实施例；

图13a示出了阀组件的开度与第一螺旋件和第二螺旋件之间的连接区域中的开口表面以及旁路开口的开口表面之间的关系；

图13b示出了与设置参数的两种不同组合形成对比的不同阀特性。

具体实施方式

相关申请的交叉引用：本申请要求于2018年3月27日提交的德国专利申请第202018101705.5号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

下面，通过附图描述用于根据本发明的涡轮机10的根据本发明的阀组件100、200的实施例。

图la和2a示出了根据本发明的用于多涡旋式涡轮机10的阀组件100 的第一实施例，该阀组件用于控制第一螺旋件36和第二螺旋件38之间的排气的溢流并用于控制旁路开口50。阀组件100包含杠杆110和可操作地连接到杠杆110的阀关闭元件120。此外，阀组件100包含弹簧元件130，该弹簧元件被设计为抵靠杠杆110预偏压阀关闭元件120。通过这种方式，可以补偿或缓冲杠杆110和阀关闭元件120之间的相对运动。这在多涡旋式涡轮机10中的安装状态下是特别有利的，因为这样一方面阀关闭元件 120的振动可以被衰减。因此，可以减小对阀关闭元件120和接触阀关闭元件120的区域如阀座33的磨损。另一方面，可以降低来自移动阀组件 100，特别是来自阀关闭元件120的噪声。由于杠杆110和阀关闭元件120 之间的弹簧元件130，可以衰减由经螺旋件36、38引导的气流施加在阀关闭元件120上的力。因此，阀关闭元件120的对应振动运动也受到限制，这最终导致阀关闭元件120自身以及涡轮机壳体30上的较低磨损并且还导致较低噪声。因此，可以最终增加系统的可靠性和生命周期。阀关闭元件120通常具有内部轮廓128和外部轮廓129。

在图1a和图2a的示例性实施例中，根据本发明的阀组件100另外具有圆盘140。阀关闭元件120另外包含沿着阀关闭元件120的中心轴线120a 延伸的圆柱形突起122。因此，圆柱形突起122在与阀关闭元件120的关闭方向相反的方向上延伸。另外清楚的是，圆盘140布置在圆柱形突起122 上。因此，圆柱形突起122的轴线122a与阀关闭元件120的中心轴线120a 一致。然而，在可替代性实施例中，圆柱形突起120的轴线122a可能与阀关闭元件120的中心轴线120a不一致，这意味着圆柱形突起120也可以偏心地布置在阀关闭元件120上。如从图2a中特别清楚的是，圆盘140 由此被布置在圆柱形突起122的端部区域中。圆柱形突起122的端部区域在本文是指在箭头方向上的圆柱形突起122的自由端，该自由端沿着轴线在轴线的端部处延伸，该轴线由参考数字120a、122a描述。在可替代性实施例中，该圆盘还可以被布置在该圆柱形突起的另一个轴向位置处，例如，进一步与箭头方向120a、122a相反。在示例性实施例中，圆盘140 固定在圆柱形突起122上，使得在圆柱形突起122和圆盘140之间的力传递是可能的。这可以例如通过焊接连接来实施(参见图2a)。另外，如图 2a中所清楚的是，将圆柱形突起122设计为中空的圆柱形。然而，在可替代性实施例中，圆柱形突起122也可以设计为全圆柱形，或倒置锥形，或圆柱形。

弹簧元件130由此被轴向地布置在圆盘140与杠杆110之间，其中杠杆110由此被布置在圆柱形突起122的区域中，由此在径向方向122b上被布置在圆柱形突起122的外侧(具体地参见图2a)。这意味着，杠杆110 至少部分地径向围绕圆柱形突起122(具体地参见图1a)。由于该有利的实施例，杠杆110和圆盘140之间以及杠杆110和阀关闭元件120之间的力传递在一方面是可能的。另一方面，由于布置在杠杆110和圆盘140之间的弹簧元件130，作用在圆盘140或阀关闭元件120和杠杆110之间的力的衰减是可能的。可替代地，弹簧元件130可以被布置在阀关闭元件120 与杠杆110之间。结合轴向布置在圆盘140和杠杆110之间的弹簧元件130 描述的实施例类似地适用于弹簧元件130布置在阀关闭元件120和杠杆110之间的实施例。

在所示实施例中，阀关闭元件120至少部分地被设计为中空的。因此，圆柱形突起122被布置在空腔124中或从空腔124的底部121在与阀关闭元件120的关闭方向相反的轴线方向120a、122a上延伸。因此，仅在空腔124内布置圆柱形突起122。即，圆柱形突起122的端部与阀关闭元件120的径向外部区域齐平(见图2a)。在可替代性实施例中，圆柱形突起 122还可以在与关闭方向相反的轴线方向120a、122a上突出超过空腔124，或者然而，在关闭方向上在空腔124的更内侧结束。

在示例性实施例中，圆盘140、杠杆110和弹簧元件130同样布置在圆柱形突起122上的空腔124中(参见图2a)。如在图1a中所描绘的，杠杆110具有阀段112，该阀段被设计为伸入阀关闭元件120的空腔124中。圆盘140由此起到固定弹簧元件130和杠杆110滑出的作用，并且用作弹簧元件130的反轴承以保证阀关闭元件120和杠杆110之间的预偏置。

关于这一点，图1b示出了具有阀段112的杠杆110的局部放大部分。阀段112由此设计为阶梯状以便伸入空腔124中。杠杆110的阀段112具有端部区域114，该端部区域设计为类似孔眼。由于该有利的实施例，杠杆110可以一方面伸入空腔124中，并且另一方面包围，特别是径向地包围圆柱形突起122，使得杠杆110可操作地连接到阀关闭元件120。在可替代性实施例中，阀段112还可以具有大致叉形的端部区域114。

图3a至4c示出了根据本发明的用于多涡旋式涡轮机10的阀组件200 的第二实施例，该阀组件用于控制排气在第一螺旋件36与第二螺旋件38 之间的溢流并且用于控制旁路开口50。阀组件200通常被配置为类似于阀组件100。因此，相同的特征用类似的附图标记表示。类似于阀组件100，阀组件200还包含杠杆210和可操作地连接到杠杆210的阀关闭元件220。阀关闭元件220由此被设计为至少部分中空并且包含圆柱形突起222。圆柱形突起222从中空阀关闭元件220的底部221中心延伸到阀关闭元件220 的空腔224中。杠杆210具有阀段212，该阀段具有基本上中空的圆柱形端部区域214。阀段212由此被设计为伸入空腔224中。中空圆柱形端部区域214被布置在空腔224中并围绕圆柱形突起222，使得杠杆210可操作地连接到阀关闭元件220。通过这种方式，可以补偿或缓冲杠杆210和阀关闭元件220之间的相对运动。这在多涡旋式涡轮机10中的安装状态下是特别有利的，因为这样一方面，阀关闭元件220的振动可以被限制。因此，可以减小对阀关闭元件220和接触阀关闭元件220的区域如阀座33 的磨损。另一方面，可以降低来自移动阀组件200，特别是来自阀关闭元件120的噪声。因此，阀关闭元件220的对应振动运动也受到限制，这最终导致阀关闭元件220自身以及涡轮机壳体30上的较低磨损并且还导致较低噪声。因此，可以最终增加系统的可靠性和生命周期。阀关闭元件220 通常具有内部轮廓228和外部轮廓229。

如图4b和4c所示，阀组件200还可包含被设计为抵靠杠杆210预偏压阀关闭元件220的弹簧元件230。由于弹簧元件230，力可以被衰减，通过以脉冲方式被引导通过螺旋件36、38的气流将力施加在阀关闭元件 220上。因此，阀关闭元件220的对应振动运动也受到限制，这最终导致阀关闭元件220自身以及涡轮机壳体30上的较低磨损并且还导致较低噪声。因此，可以最终增加系统的可靠性和生命周期。

杠杆210包含第一环形突起214a和第二环形突起214b(例如参见图 3a或图4a)。第一环形突起214a由此从中空圆柱形端部区214径向向外延伸，并且沿着中空圆柱形轴线222a与第二环形突起214b轴向间隔开。第二环形突起214b从中空圆柱形端部区域214径向向外延伸。因此，第二环形突起214b的径向外侧侧表面被设计为弯曲的。因此，第二环形突起214b的径向外侧侧表面可以接触内部轮廓228，使得杠杆能够实现相对于阀关闭元件有限地倾斜。在可替代性实施例中(见图3c)，第二环形突起214b可从中空圆柱形端部区域214径向向内延伸。因此，圆柱形突起 222的径向外侧段被设计为弯曲的。因此，第二环形突起214b的径向内侧面可以接触圆柱形突起222的径向外侧段，使得杠杆210能够相对于阀关闭元件220有限地倾斜。因此，第二环形突起214b可以接触阀关闭元件 220的内部轮廓，使得杠杆210相对于阀关闭元件220居中。

阀关闭元件220具有滑动接触表面226，杠杆210的第一滑动接触表面216可在滑动接触表面226上滑动(参见图3b)。滑动接触表面226由此被布置在阀关闭元件220的底部221上的内部轮廓228上。滑动接触表面226由此被设计为弯曲的并且环形地延伸。第一滑动接触表面216被布置在第一环形突起214a上。因此，第一环形突起214a位于阀关闭元件220 和空腔224的底部221上的杠杆210之间的第一接触区域206中。杠杆210 的第一滑动接触表面216同样被设计为弯曲的。然而，滑动接触表面226 的曲率小于杠杆210的第一滑动接触表面216的曲率，使得杠杆210可以经由第一滑动接触表面216在阀关闭元件220的滑动接触表面226上滑动。通过这种方式，特别在第一滑动接触表面216与滑动接触表面226之间建立了线性接触。对于弯曲实施例可替代的是，滑动接触表面226也可以被设计为圆锥形(参见图10a和10b)。通过这种方式，同样在第一滑动接触表面216与滑动接触表面226之间建立了线性接触。清楚的是，特别是在图10a和10b中，底部221可以被设计为在阀关闭元件210的滑动接触表面226与圆柱形突起222之间是平坦的。这意味着底部221可以沿着与中心轴线220a、222a正交的平面延伸。在制造过程中可以使用平坦的底部 221作为参考高度，通过这种方式，又以容易的方式确定或制造阀组件200 的另外尺寸。这既适用于弯曲的情况，也适用于圆锥形滑动接触表面226。类似于第二实施例，阀组件100的底部121可以被配置为对应于第一实施例是平坦的。

如在图3a至3c中清楚的是，圆柱形突起222的外径小于中空圆柱形端部区域214的内径。

类似于阀组件100，阀组件200还包含圆盘240，该圆盘被布置在阀关闭元件220的圆柱形突起222上(参见图3)。圆盘240由此附接到圆柱形突起222的自由端部或焊接到该圆柱形突起222的自由端部。该自由端由此具有比圆柱形突起222的其余部分更小的直径。通过这种方式，圆盘 240可以容易地定位在圆柱形突起222上(也参见图4a)。在图3和图4 的示例性实施例中，圆盘240被固定在圆柱形突起222上，使得在圆柱形突起222与圆盘240之间的力传递是可能的。这可以例如通过焊接连接来实施。圆盘240由此起到固定弹簧元件230和杠杆210滑出的作用，并且用作弹簧元件230的反轴承以保证阀关闭元件220和杠杆210之间的预偏置。

在本发明的上下文中，表述轴向方向/轴向涉及阀关闭元件120、220 的中心轴线120a、220a，该中心轴线基本上沿关闭/打开方向布置。在存在圆柱形突起122、222的情况下，表述轴向方向/轴向120a、220a、122a、 222a同样涉及圆柱形突起122、222的轴线122a、222a或者还涉及中空圆柱形端部区域214的中空圆柱形轴线222a(当所述端部区域214与圆柱形突起122、222同轴布置时)。因此，表述径向或径向方向120b、220b、122b、222b涉及从上述轴向方向/尺寸120a、220a、122a、222a开始的径向方向 /尺寸。该关闭方向由此指定朝向旁路开口50或朝向连接区域40的方向，在该连接区域中在螺旋件36、38之间可能发生溢流(例如参见图7，如以下更详细地解释的)。

下面将相互解释明确适用于阀组件100和200的两个实施例的另外特征。即使一些特征涉及某些附图或不清楚或未在其它附图中示出，阀组件 100和200的两个实施例均可具有这些特征。

弹簧元件130、230轴向地布置在圆盘140、240与杠杆110、210之间(具体参见图2a和4b)。杠杆110、210或其端部区域114、214由此布置在圆柱形突起122、222的区域中。这意味着杠杆110、210的端部区域 114、214沿径向方向122b、222b布置在圆柱形突起122、222的外侧(具体参见图2a和图4b-4c)。这意味着杠杆110、210至少部分地径向围绕圆柱形突起122、222(具体参见图1a)。由于该有利的实施例，一方面在杠杆110、210与圆盘140、240之间，并且因此在杠杆110、120与阀关闭元件120、220之间的力传递是可能的。另一方面，由于布置在杠杆110、 210与圆盘140、240之间的弹簧元件130、230，作用在圆盘140、240或阀关闭元件120、220与杠杆110、210之间的力的衰减是可能的。在可替代性实施例中，弹簧元件130、230可以被布置在阀关闭元件120、220与杠杆110、210之间。结合轴向布置在圆盘140、240与杠杆110、210之间的弹簧元件130、230描述的实施例类似地适用于弹簧元件130、230布置在阀关闭元件120、220与杠杆110、210之间的实施例。

在阀关闭元件120、220与杠杆110、210之间形成第一接触区域106、 206，该第一接触区域被设计为用于阀关闭元件120、220与杠杆110、210 的相互滑动。此外，在弹簧元件130、230与杠杆110、210之间形成有第二接触区域108、208，其设计用于弹簧元件130、230与杠杆110、210的相互滑动。通过在这些接触区域上设置相互滑动(见图2a、图3a和图4c 中的106、206、108、208)，可以减小阀关闭元件120、220相对于有待密封的表面的倾斜位置。通过这种方式，可以改进阀组件100、200的功能，特别是密封功能。

图2b示出了图2a的放大局部截面，从该图中收集了关于接触区域106、 108的另外细节。类似地参考图2b、图4b和图4c涉及阀组件200和接触区域206、208。

在第一接触区域106、206中，阀关闭元件120、220具有弯曲的滑动接触表面126、226，该滑动接触表面围绕圆柱形突起122环形地径向向外延伸。阀关闭元件120的滑动接触表面126由此从在与关闭方向相反的轴向方向120a、122a上延伸的空腔124的底部121延伸。阀关闭元件220 的滑动接触表面226由此在空腔224的底部221上延伸。杠杆110、210 具有第一滑动接触表面116、216，该杠杆110、210可经由该第一滑动接触表面116、216在阀关闭元件120、220的弯曲滑动接触表面126、226 上滑动。在所示实施例中，杠杆110的第一滑动接触表面116同样是弯曲的；然而，它具有比阀关闭元件120的滑动接触表面126更大的曲率半径。因此，杠杆110的第一滑动接触面116被设计为凹形，而阀关闭元件120 的滑动接触面126被设计为凸形(见图2a和2b)。类似地，杠杆210的第一滑动接触表面216同样是弯曲的；然而，它具有比阀关闭元件220的滑动接触表面226更小的曲率半径(参见图3a和3b)。杠杆210的第一滑动接触表面216由此被设计为凸形，并且阀关闭元件220的滑动接触表面226由此被设计为凹形。

由于该特定实施例，杠杆110、210的第一滑动接触表面116、216经由线性接触与阀关闭元件120、220的滑动接触表面126、226接触。因此，线接触应理解为在圆周方向上的线接触。通过这种方式，摩擦被最小化并且确保了阀关闭元件120、220与杠杆110、210之间的一定移动。特别地，阀关闭元件120、220相对于杠杆110、210的一定的倾斜运动是期望的，通过该倾斜运动，在阀组件100、200的一定的打开状态下，可以减小阀关闭元件120、220相对于待密封或待关闭的表面，例如随后将更详细地说明的阀座33和阀区域42的倾斜位置。在可替代性实施例中，阀关闭元件120的滑动接触表面126或类似地杠杆210的第一滑动接触表面216也可以被设计为圆锥形。为了保证一定的运动，杠杆110的第一滑动接触表面116或类似的阀关闭元件220的滑动接触表面226被设计为对应地弯曲，例如，呈凸形，如上所述。在可替代性实施例中，杠杆110的第一滑动接触表面116或者类似的阀关闭元件220的滑动接触表面226也可以设计为圆锥形。杠杆110的第一滑动接触表面116的锥形配置或者类似地阀关闭元件220的滑动接触表面226的锥形配置将不需要对阀关闭元件120的弯曲滑动接触表面126或者杠杆210的第一滑动接触表面216进行任何调节，因为将保持存在线性接触。

在第二接触区域108、208中，杠杆110、210具有第二滑动接触表面 118、218，弹簧元件130、230的第一滑动接触表面136、236可以在该第二滑动接触表面上滑动。

在来自图2a的阀组件100的示例性实施例中，弹簧元件130、230被设计为圆盘弹簧。弹簧元件130由此包围圆柱形突起122并且布置在杠杆 110和圆盘140之间。杠杆110的第二滑动接触表面118由此设计为平坦 (环形)表面。弹簧元件130的第一滑动接触表面136对应地被设计为平坦表面。类似于第一接触区域106中的滑动接触表面116、126的上述特性，第二接触区域108中的滑动接触表面118、136也可对应地适于例如设计为弯曲的、圆锥形的和/或在可替代性实施例中经由线性接触彼此接触。弹簧元件130另外具有第二滑动接触表面138以便于弹簧元件130在圆盘140上在第三接触区域109中滑动(具体地参见图2a)。

在图4b的阀组件200的示例性实施例中，弹簧元件130、230被设计为具有从环形基体232的外周突出的至少三个弹簧臂234的基本上环形基体232。弹簧臂234由此不在径向外部区域中彼此连接。弹簧臂234在径向方向上弯曲，以便在杠杆210上施加预偏置力。因此，杠杆210的第二滑动接触表面218实施为沿径向向外倾斜的(环形)表面，从而实施为凸曲面。弹簧元件230的第一滑动接触表面236因此可以在杠杆210的第二滑动接触表面218上相对滑动。特别地，由于杠杆210的弯曲的第二滑动接触表面218和被配置为在径向方向上弯曲的弹簧臂234，弹簧元件230 与杠杆210之间的相对倾斜是可能的。由于弹簧臂234的径向曲线，弹簧元件230的第一滑动接触表面236特别地产生于弹簧臂234的单独滑动接触表面的总和。因此，仅仅有利于弹簧臂234和杠杆210之间的滑动。在本文表述‘排他地’仅涉及弹簧元件230与杠杆210之间的滑动，然而，不涉及其他接触区域，例如在杠杆210与阀关闭元件220之间的滑动。图 4c中的弹簧元件230的一个具体实施例包含四个弹簧臂234。两个弹簧臂 234由此被配置为与另外两个不同。通过这种方式，可以设定依赖于方向的弹簧力。可替代地，具有不同配置的弹簧臂234的弹簧元件230也可以包含多于或少于四个弹簧臂234。类似于第一接触区域206中的滑动接触表面216、226的上述特性，第二接触区域208中的滑动接触表面218、236 也可对应地适于例如设计为弯曲的、圆锥形的和/或在可替代性实施例中经由线性接触彼此接触。

在可替代性实施例中，弹簧元件130、230也可以具有不同的弹簧形状，例如，环形波形弹簧、螺旋件弹簧等。

清楚的是，特别是在截面视图1a、2a、3a和4a中，阀关闭元件120、 220被设计为基本上呈帽形(在图1a、2a和4a中，阀关闭元件被描绘为类似于头部上的帽)。在其他实施例中，阀关闭元件120、220还可以具有其他合适的形状，例如，碗形、圆柱形，或其他特别是旋转对称的形状。

阀段112、212由此被设计为阶梯状，以便伸入空腔124、224中。阀段112、212和弹簧元件130、230被布置在阀关闭元件120、220的空腔 124、224中。

如图1a和图4a所示，阀组件100、200另外包含心轴150、250。心轴150、250连接到杠杆110、210以移动阀关闭元件120、220。心轴150、 250被设计为可旋转地安装在壳体中，特别是可旋转地安装在涡轮机壳体 30中。对此，在图1a和图4a中示出了心轴150、250的旋转轴线152a、 252a，由此可以获得阀组件100、200的最终运动。因此，心轴150、250 用于可旋转或可位移地安装阀组件100、200。由此一体形成杠杆110、210 和心轴150、250。在可替代性实施例中，杠杆110、210和心轴150、250 也可以彼此焊接。杠杆210具有杠杆长度210a，该杠杆长度在心轴250的旋转轴线252a和阀关闭元件220的中心轴线220a之间延伸(参见图12a)。通过改变杠杆长度210a，可以调节不同的阀特性(参见下文)。即使这仅作为与阀组件200相关的示例示出，然而杠杆长度的特征也可以被理解为类似地适用于第一实施例的阀组件100的杠杆110。

通常，阀关闭元件120、220具有内部轮廓128、228和外部轮廓129、 229。外部轮廓129、229由此基本上是碗形的。此外，外部轮廓129、229 被配置为基本上旋转对称。‘基本上’在本文涉及一种形状，该形状可以略微偏离旋转对称的形状，例如，具有略微椭圆形的基部形式，或具有在外部轮廓中的凹部，如随后所解释的。因此，外部轮廓129、229以及整个阀关闭元件120、220可以被设计为椭圆形。特别地，外部轮廓129、229 或阀关闭元件120、220可以被设计为椭圆形。对此，图11a和11b示出了椭圆形阀关闭元件120、220。椭圆的主轴线121a、221a和辅助轴线121b、 221b在图11b中是清楚的。因此，主轴线121a、221a应当沿着在第一螺旋件36与第二螺旋件38之间延伸的阀区域42(在本文未示出，例如参见图5b)延伸。在这种情况下，椭圆形意味着基本上并且优选地是椭圆形的形状。这也在图11b中示出。然而，在变体中，还可以存在与椭圆的确切形状的轻微偏差。通过改变主轴线121a、221a和/或辅助轴线121b、221b 的尺寸，可以对旁路开口50的开口表面或第一螺旋件36与第二螺旋件38 之间的连接区域40中的开口表面与旁路开口50的开口表面的比率进行微调(还参见以下关于阀特性的说明)。因此，可以再次提高涡轮效率。此外，由于椭圆形的阀关闭元件120、220，可以节省材料和必要的安装空间。这意味着阀关闭元件120、220总体上较小并且需要较少的致动能量用于致动。可以通过铸造法或沉积法用或不用专用工具来制造卵形或椭圆形形状。可以使用椭圆形形式的阀关闭元件120、220来实现优选的阀特性。例如，可以通过对应地确定主轴线121a、221a和/或辅助轴线121b、221b 的尺寸来实现旁路开口50的减小的开口表面。

外部轮廓129、229包含括第一轮廓段129a、229a和第二轮廓段129b、 229b(参见图5a)。第一轮廓段129a、229a可以基本上由三个表面125、 225限定。所有三个表面125、225由此由不同曲率的半径325限定。具体地，具有第一表面125a、225a、第二表面125b、225b和第三表面125c、225c。第一表面125a、225a由第一半径325a形成；第二表面125b、225b 由第二半径325b形成；并且第三表面125c、225c由第三半径325c形成 (见图5a)。第一表面125a、225a和第二表面125b、225b由此在周向方向上围绕阀关闭元件120、220延伸，并且与第三表面125c、225c一起形成第一轮廓段129a、229a。在可替代性实施例中，也可以不同地配置表面 125、125a、125b、125c；225、225a、225b、225c。例如，三个表面中的至少两者125、125a、125b、125c；225、225a、225b、225c也可形成为平坦的。特别地，第三表面125c、225c适合于此。关于这一点，图10a 示出了例如设计为平坦的第三表面225c。这意味着第三半径325c接近无穷大。可替代地或另外地，可以对应地设计第一表面125a、225a(未示出)。

在所示实施例中，第一轮廓段129a、229a的表面125、225被配置为使得在安装状态下，轮廓段129a、229a可以在第一螺旋件36与第二螺旋件38之间的连接区域40中与互补形状的阀区域42相接合(参见图5a和图5b)。在图5a中特别清楚的是，如此配置第一轮廓段129a、229a的表面125、225，使得在阀关闭元件120、220从关闭位置移动到打开位置期间，第一轮廓段129a、229a最初仅持续地打开用于排气在第一螺旋件36 和第二螺旋件38之间溢流的连接区域40，并且从阀关闭元件120、220的特定的打开程度开始另外地实现持续打开旁路开口50。关于此，图5a示出了涡轮机壳体30中的阀组件100、200的中间位置。清楚的是，第一螺旋件36和第二螺旋件38之间的用于排气溢流的连接区域40已经比旁路开口50更大地打开。另外还清楚的是，这个比率，即连接区域40相对于旁路开口50的打开程度的打开程度，可以受到阀关闭元件120、220的外部轮廓129、229的对应配置以及阀组件100、200的对应设置的影响或控制。

关于这一点，图5b、图6a和图6b示出了阀关闭元件120、220的外部轮廓129、229的可替代性配置。外部轮廓129、229由此具有凹部127、 227。由此，增大旁路流量。特别地，刚刚提及的开口程度的比率被转移到旁路开口50的侧面。凹部127、227被布置在第一轮廓段129a、229a 中。特别是在图6a和图6b中，清楚的是，凹部127、227被布置在第一轮廓段129a、229a的侧壁上并且以180°相对。此外，凹部127、227被配置为使得它们在外部轮廓129、229中的第一轮廓段129a、229a中形成网状隆起129c、229c，所述隆起可以与第一螺旋件36与第二螺旋件38之间的连接区域40中的互补形阀区域42相接合。

在图5b中清楚的是，特别是与图5a相比，凹部127、227被配置为使得在阀关闭元件120、220从关闭位置位移到打开位置的过程中，第一轮廓段129、229实质上同时连续地打开旁路开口50和连接区域40。关于此，图5b示出了涡轮机壳体30中的阀组件100、200的中间位置。清楚的是，第一螺旋件36和第二螺旋件38之间的用于排气溢流的连接区域40 已经比旁路开口50更大地打开。特别地，具有凹部(图5b)的实施例与具有凹部的实施例与具有阀组件100、200的不具有凹槽(图5a)的实施例之间的比较示出了具有凹槽的实施例的旁路开口50(图5b)已经比不具有凹槽(图5a)的实施例中的旁路开口50更大地打开，其中该阀组件100、200在两个实施例中均处于相同的中间位置。

第二轮廓段129b、229b形成了环形密封表面123、223，该环形密封表面被设计为使得在安装状态下它可以与涡轮机壳体30的阀座33相接触以便关闭在第一螺旋件36与第二螺旋件38之间的连接区域40中的旁路开口50。

阀关闭元件120、220被设计为使得在安装状态下，它可以在第一螺旋件36与第二螺旋件38之间的连接区域40中与阀区域42相接合(参见图7)。

阀关闭元件120、220另外包含环形密封表面123、223(参见图1a和图2a)。密封表面123、223由此被设计为使得在安装状态下，它可以与涡轮机壳体30的阀座33相接触以便关闭第一螺旋件36与第二螺旋件38之间的连接区域40中的旁路开口50(参见图7)。

在一些实施例中，如图9a至9f所示，阀组件100、200包含密封件 160、260。密封件160、260设计在阀关闭元件120、220和连接区域40 之间。图9a和9b示意性地指示了阀关闭元件120、220上和/或其中可以布置密封件160、260的阀区域42上的区域(具体参见图9b中的交叉阴影线表面)。该密封件可以被设计为额外的密封元件162、262(见图9c至 9e)或迷宫式密封件164、264(见图9f)。组合也是可能的。基本上，密封元件162、262可以被布置在阀关闭元件120、220上或布置在阀区域42 上。

密封元件162、262可以通过焊接、压制、铆接、胶合，或以一种整合的成形方法(特别是铸造方法)固定在阀关闭元件120、220上或固定在阀区域42上。本领域技术人员已知的其它常用固定方法也是可能的，这里没有列出。为了仅列举几个例子，密封元件162、262可以由网状/金属丝网材料、金属片材料或其它合适的材料制成。如图9c至9e所示，同样可以不同地设计密封元件162、262的横截面形状。例如，图9c示出了具有V形截面的密封元件162、262；图9d示出了具有菱形或菱形横截面的密封元件162、262；图9e示出了具有C形横截面的密封元件162、262。这些不同的横截面各自由此具有至少一个开口。本领域技术人员熟悉的密封件的其它横截面也是可能的。

图9f示出了迷宫式密封件164、264。阀区域42和阀关闭元件120、 220由此在关闭方向上彼此接合，使得阀区域42和阀关闭元件120、220 至少在阀关闭元件120、220的关闭状态下在从第一螺旋件36到第二螺旋件38的方向上存在重叠。迷宫式密封件164、264由此包含跟随阀区域42 的路线的隆起164a、264a(也参见图9b中的交叉阴影线区域)。此外，迷宫式密封件164、264包含跟随阀区域42的路径的凹陷164b、264b，并且它们至少在阀关闭元件120、220的关闭状态下彼此接合。在来自图9f的示例中，在互补形阀区域42上形成隆起164a、264b并且在互补形阀关闭元件120、220上形成凹陷164b、264b。然而，在可替代性实施例中，可以在阀关闭元件120、220上形成隆起164a、264a，并且可以在阀区域42 上形成凹陷164b、264b(未示出)。迷宫式密封件164、264的横截面在图 9f中是矩形的。然而，可替代地，该横截面还可以遵循其他形状，例如，圆形、锯齿形、波纹形、花键形，或适合于在螺旋件36、38之间密封的其他形状。由于密封件160、260，可以至少减少第一螺旋件36与第二螺旋件38之间的内部泄漏。通过这种方式，从发动机的汽缸产生的排气脉冲可以被涡轮更好地分离和更好地使用(因此，用于驱动涡轮)。通过这种方式，进而可以提高发动机的响应性，使得用于产生扭矩的反应时间减少。这导致效率的提高。

至少一个迷宫式密封件164、264可以不完全防止第一螺旋件36与第二螺旋件38之间的内部泄漏。这是不可能的，因为在关闭方向上定向的至少一个第一间隙42a被设置在阀关闭元件120、220和阀区域42之间(见图9f)。此外，侧向邻近第一间隙42a、第二间隙42b和第三间隙42c设置在阀区域42的侧面上。间隙42a、42b、42c可以具有不同的宽度。一方面，可以通过间隙42a、42b、42c防止摩擦，并且另一方面，可以补偿热变形。此外，通过间隙42a、42b、42c确保阀关闭元件120、220的环形密封表面123、223可与阀座33齐平地接合。

图12a和12b示出了示例性阀组件200，基于该阀组件来解释用于修改阀特性的不同设置参数(参见图13a和13b)。即使以下实施例仅结合第二实施例的阀组件200进行说明，这些也适用于第一实施例的阀组件100。基本上，通过不同阀特征的不同配置(设置参数的组合)可以实现不同的阀特性。由于存在无数的变化可能性，这里仅通过举例的方式解释了四个不同的参数，它们的组合实现了不同的阀特性。这些包括：

1)杠杆长度210a

2)半径325a、325b、325c

3)开度α

4)距离254

如以上已经解释的，图12a展示了杠杆长度210a，该杠杆长度在心轴 250的旋转轴线252a与阀关闭元件220的中心轴线220a之间延伸(参见)。杠杆长度210a可以具有在10mm与50mm之间的值，优选地在15mm与 35mm之间的值，并且特别优选地在20mm与30mm之间的值。同样可以以不同的方式进行调整在上面介绍的这些半径325a、325b、325c。第一半径325a可以具有25mm至无穷大，优选地在30mm和60mm之间，并且特别优选地在35mm和50mm之间的值。第二半径325b可以具有在1mm 和10mm之间，优选地在2mm和6mm之间，并且特别优选地在3mm和4 mm之间的值。第三半径325c可以具有20mm至无穷大，优选地在30mm 和60mm之间，并且特别优选地在25mm和30mm之间的值。特别是在半径325c具有近似无穷大的值的情况下，可以定义可替代性参数。在这种情况下，特别应该提及阀座213到阀关闭元件220的底部221的距离。该距离可以具有20mm至60mm的范围内，优选地20mm至30mm的范围内的值。在图12b中示意性地示出阀关闭元件220的开度α(也称为阀开度α)。即使当阀关闭元件220被描绘为处于关闭位置(开度α＝0°)时，也指示了当阀关闭元件220从关闭位置移动到打开位置时开度α如何延伸。开度α可以具有在0°与45°之间，优选地在0°与30°之间的值，并且特别优选地在0°与20°之间的值的移动范围。此外，在图12b中示出了心轴250的旋转轴线252a与密封表面223或阀座33之间的距离254(在关闭位置)。该距离254可以位于-2mm与+2mm之间的范围内，优选地在 -1mm与+1mm之间的范围内，并且特别优选地是0mm。另外，还有许多其它参数，例如，阀的形状(椭圆形/圆形)，这些参数影响阀的特性。可以单独地或者成倍地或者全部改变或者选择上述参数以及可选的其他参数，以便确定阀特性。因此，单个、多个或所有参数的选择可以与阀组件 100、200的所有上述实施例相结合。例如，外部轮廓129、229可用作上述四个参数的另外或可替代性参数。阀的特性可能受到外部轮廓129、229 的对应配置的影响。例如，如以上已经解释的，凹部127、227可以被设置在外部轮廓129、229中(具体参见图3a和6a)。通过这种方式，例如，连接区域40的开口表面与旁路开口50的开口表面的比率，如稍后更详细地解释的，可以被扩大(图3a)或减小(图6b)。

图13a示出了针对设定参数的特定组合的示例性阀特性，这些设定参数具有以下值：杠杆长度210a＝30mm、第一半径32a＝45mm、第二半径 325b＝5.7mm、第三半径325c＝29.6mm、开度a＝0°至30°、距离254＝2mm。阀特性在此特别理解为在不同的打开角度α((从最小打开角度(在此为 0°)到最大打开角度(在此为30°))下阀组件的特性。阀组件100、200设计用于控制两个不同的区域：

·控制第一螺旋件36和第二螺旋件38之间的排气的溢流

·控制旁路开口50。

这意味着，主要在这两个区域的不同开口表面中表达阀组件100、200 的行为，因此在不同开口角度α处连接区域40的开口表面(用Xs表示) 和旁路开口50的开口表面(用三角形表示)的行为在图13a中清楚的是，两个开口表面的曲线根本不同，并且它们的曲线和它们的比率随着开口角度α的变化而变化，特别地，在不同开口角度α处这两个开口表面的比率因此是阀组件100、200的特征，并且可以通过上述单独的/多个或所有设定参数(和其它参数)而变化。关于这一点，图13b示出了设置参数的第一示例性组合(实线)和设置参数的第二示例性组合(虚线)的比较。因此清楚的是，可以根据所希望的需求来调节或优化这两个开口表面的曲线以及它们的比率。

在图7和8中描绘了根据本发明的用于排气涡轮增压器的多涡旋式涡轮机10。多涡旋式涡轮机10包含涡轮机叶轮20、具有第一螺旋件36和第二螺旋件38的涡轮机壳体30、连接区域40，在该连接区域中第一螺旋件36和第二螺旋件38彼此流体连接。此外，多涡旋式涡轮机10包含旁路开口50，该旁路开口被布置在连接区域40中。另外，多涡旋式涡轮机 10具有根据前述实施例中任一项的阀组件100、200。阀组件100、200由此至少部分地布置在连接区域40中，使得阀关闭元件120、220可以与连接区域40和旁路开口50相互作用(具体参见图7)。

阀组件100、200可在第一位置和第二位置之间移动。第一位置由此对应于阀关闭元件120、220的完全关闭位置，并且第二位置对应于阀关闭元件120、220的完全打开位置。阀关闭元件120、220被设计为在完全关闭位置密封旁路开口50和连接区域40。‘密封’不应被理解为相对于连接区域40的气密密封；相反，阀关闭元件120、220以基本上抑制螺旋件36、38之间的溢流的方式穿透到连接区域40中。这意味着，通过阀关闭元件120、220防止流经相应的螺旋件36、38的大部分气体体积流量(排气)，优选地大于95％并且特别优选地大于99％的流经相应的螺旋的排气的气体体积流量在螺旋件36、38之间溢流。

‘完全打开’不应理解为必然意指连接区域40的理论上可实现的开口表面以及旁路开口50的理论上可实现的开口表面，其中该理论上可实现的开口表面应被认为是当连接区域40或旁路开口50未(部分地)被阀关闭元件120、220阻塞时由它们暴露的对应表面。因此，完全打开位置被理解为对应实施例的最大可实现打开位置。这基本上取决于阀组件100、 200的运动学，例如，取决于阀关闭元件120、220的最大可实现的开度α，并且还取决于阀关闭元件120、220与杠杆110、210的几何比率。用于设定阀特性的上述参数以及在本说明书的范围内列出的其他参数可以在本文特别地发挥作用。因此，阀组件100、200可以被设计为使得‘完全打开’位置暴露整个理论上可实现的开口表面。这例如是阀关闭元件120、 220完全枢转出连接区域40和旁路开口50的情况。在对应的阀组件100、 200的不同实施例中，例如在开度α受限的情况下，理论上可实现的开口表面减去由阀关闭元件120、220阻挡的理论上可实现的开口表面的部分区域暴露在‘完全打开’位置中。实际存在的开口表面也可以被指定为所得到的开口表面。可以特别通过阀关闭元件120、220的相应的实施方式来影响连接区域40和旁路开口50的相应的最终的开口表面或两者的比率。这也对应地适用于阀关闭元件120、220在完全打开位置与关闭位置之间的中间位置。取决于开度α，并且任选地附加地受到类似外部轮廓129、 229的构型的另一设定参数的影响，连接区域40的所得到的开口表面与旁路开口50的所得到的开口表面的比率可以大于、等于或小于一。

阀区域42设计在连接区域40中。这用于容纳阀关闭元件120、220。处于完全关闭位置的阀关闭元件120、220可以与阀区域42相互作用，以便抑制连接区域40中的第一螺旋件36与第二螺旋件38之间的排气溢流。如已经提到的，这并不意味着阀关闭元件120、220在这一点上气密地密封阀区域42。

涡轮机壳体30在连接区域40中具有阀座33。阀座33由此被设计为使得在阀关闭元件120、220的关闭位置中，环形密封表面123、223可以与阀座33相互作用以便密封旁路开口50。

阀组件100、200被设计为在第一位置和第二位置之间进入多个中间位置。这意味着阀组件100、200是无级可调的。换言之，这意味着阀组件100、200是可连续调节的。通过这种方式，阀组件100、200可灵活地适应于大多数不同的操作状态和需求。

阀组件100、200并且特别是阀关闭元件120、220被设计成使得阀组件100、200从第一位置移动到第二位置时最初仅持续地打开连接区域40，以使排气在第一螺旋件36和第二螺旋件38之间溢流，并且从阀关闭元件 120、220的一定程度的打开开始，附加地实现旁路开口50的持续打开。通过这种方式，可控制螺旋36、38之间的溢流，使其与旁路开口50分离达到一定程度(打开程度)。这导致了更柔性的阀组件100、200，该阀组件可以以更有针对性的方式调节到某些运行范围。

图8a示出了具有插入的涡轮机叶轮20的涡轮机壳体30的截面顶视图。由此未示出阀组件100、200。涡轮机壳体30包含第一壳体舌状件32a 和第二壳体舌状件32b。第一螺旋件36和第二螺旋件38由此在涡轮机叶轮20的入口区域中通过第一壳体舌状件32a和第二壳体舌状件32b彼此分离。第一壳体舌状件32a和第二壳体舌状件32b由此被布置成围绕涡轮机叶轮20偏置180°。可替代地，第一壳体舌状件32a和第二壳体舌状件 32b可以基本上在170°-190°的范围内，特别是偏离175°或185°的范围内围绕涡轮机叶轮20布置。在涡轮机叶轮20与第一壳体舌状件32a之间设置了第一径向距离34a并且在涡轮机叶轮20与第二壳体舌状件32b 之间设置了第二径向距离34b。图8b示出了与图8a的线A：A相对应的关于这一点的详细截面，其中径向距离34b是清楚的。第一径向距离34a和第二径向距离34b具有在0.5mm与5mm之间，优选地在0.75mm与1.5mm 之间，并且特别优选地是1mm的值。由此也可以不同地表示第一径向距离34a和第二径向距离34b。一方面，由于径向距离34a、34b，确保旋转的涡轮机叶轮20与壳体30之间不发生接触。由此防止了对涡轮机10的损坏以及任选地甚至涡轮机10的故障。另一方面，通过径向距离34a、34b 的窄的配置确保了来自第一螺旋件36和第二螺旋件38的排气脉冲保持分开直到正好在冲击涡轮机叶轮20之前。

尽管已经描述并在所附权利要求中限定了本发明，但是应当理解，也可以根据以下实施例可替代性地限定本发明：

1.一种用于多涡旋式涡轮机(10)的阀组件(100)，该阀组件用于控制排气在第一螺旋件(36)与第二螺旋件(38)之间的溢流并且用于控制旁路开口(50)，其中阀组件(100)包含：

杠杆(110)，以及

阀关闭元件(120)，该阀关闭元件可操作地连接到杠杆(110)上，其特征在于

弹簧元件(130)，该弹簧元件被设计为抵靠杠杆(110)预偏置该阀关闭元件(120)。

2.根据实施例1的阀组件(100)，其特征在于，阀关闭元件(120) 包含圆柱形突起(122)。

3.根据实施例2的阀组件(100)，其特征在于，阀关闭元件(120) 被设计为至少部分中空，并且其中圆柱形突起(122)从中空的阀关闭元件(120)的底部(121)中心地延伸到该阀关闭元件(120)的空腔(124) 中。

4.根据实施例3的阀组件(100)，其特征在于，杠杆(110)具有被设计为伸入空腔(124)中的阀段(112)。

5.根据实施例4的阀组件(100)，其特征在于，阀段(112)具有基本上叉形的或基本上孔眼形的端部区域(114)，其中该端部区域(114) 围绕阀关闭元件(120)的圆柱形突起(122)，使得该杠杆(110)可操作地连接到阀关闭元件(120)。

6.根据前述实施例中任一项的阀组件(100)，其特征在于，阀关闭元件(120)具有滑动接触表面(126)，杠杆(110)的第一滑动接触表面 (116)可以在滑动接触表面上滑动。

7.根据实施例6的阀组件(100)，其特征在于，滑动接触表面(126) 被布置在阀关闭元件(120)的内部轮廓(128)上。

8.根据实施例6或7中任一项的阀组件(100)，其特征在于，滑动接触表面(126)是弯曲的，特别是被设计为弯曲的并且是环形的，并且杠杆(110)的第一滑动接触表面(116)被设计为弯曲的或圆锥形的，使得杠杆(110)可以经由第一滑动接触表面(116)在阀关闭元件(120) 的滑动接触表面(126)上滑动。

9.一种用于多涡旋式涡轮机(10)的阀组件(200)，用于控制排气在第一螺旋件(36)与第二螺旋件(38)之间的溢流并且用于控制旁路开口(50)，其中阀组件(200)包含：

杠杆(210)，以及

阀关闭元件(220)，该阀关闭元件可操作地连接到杠杆(210)，其特征在于，

该阀关闭元件(220)被设计为至少部分中空并且包含圆柱形突起 (222)，该圆柱形突起从中空的阀关闭元件(220)的底部(221)在中心延伸到该阀关闭元件(220)的空腔(224)中，并且杠杆(210)具有阀段(212)，该阀段具有基本上中空的圆柱形端部区域(214)，该圆柱形端部区域被布置在空腔(224)中并且围绕圆柱形突起(222)，这样使得杠杆(210)可操作地连接至阀关闭元件(220)。

10.根据实施例9的阀组件(200)，另外包含弹簧元件(230)，该弹簧元件被设计为用于抵靠杠杆(210)预偏置阀关闭元件(220)。

11.根据实施例9或10中任一项的阀组件(200)，其特征在于，阀段(212)被设计为伸入空腔(224)。

12.根据实施例9至11中任一项的阀组件(200)，其特征在于，阀关闭元件(220)具有滑动接触表面(226)，该杠杆(210)的第一滑动接触表面(216)可以在滑动接触表面上滑动。

13.根据实施例12的阀组件(200)，其特征在于，滑动接触表面(226) 被布置在阀关闭元件(220)的内部轮廓(228)上。

14.根据实施例12或13中任一项的阀组件(200)，其特征在于，滑动接触表面(226)被设计为弯曲的或圆锥形的，其中该滑动接触表面(226) 具体还被设计为环形的，并且杠杆(210)的第一滑动接触表面(216)被设计为弯曲的，使得杠杆(210)可以经由第一滑动接触表面(216)在阀关闭元件(220)的滑动接触表面(226)上滑动。

15.根据实施例9至14中任一项的阀组件(200)，其特征在于，杠杆(210)包含第一环形突起(214a)和第二环形突起(214b)，其中该第一环形突起(214a)从该空心圆柱形端部区域(214)径向向外延伸并且沿着空心圆柱形轴线(222a)与该第二环形突起(214b)轴向间隔开。

16.根据实施例15的阀组件(200)，其特征在于，第二环形突起(214b) 从中空圆柱形端部区域(214)径向向外延伸，或者可替代地，该第二环形突起(214b)从中空圆柱形端部区域(214)径向向内延伸。

17.根据实施例15的阀组件(200)，其特征在于，第二环形突起(214b) 从中空圆柱形端部区域(214)径向向外延伸，其中该第二环形突起(214b) 的径向外侧侧表面被设计为特别是弯曲的，以及以这样的方式接触内部轮廓(228)，使得杠杆(210)便于相对于阀关闭元件(220)有限地倾斜。

18.根据实施例15的阀组件(200)，其特征在于，第二环形突起(214b) 从中空圆柱形端部区域(214)径向向内延伸，其中第二环形突起(222) 的径向外侧侧表面被设计为，特别是被设计为弯曲的，并且接触该第二环形突起(214b)的径向内侧侧表面，使得该杠杆(210)便于相对于阀关闭元件(220)有限地倾斜。

19.根据实施例15至18中任一项的阀组件(200)，其特征在于，第二环形突起(214b)被配置为与阀关闭元件(220)的内部轮廓(228)相接合，使得杠杆(210)相对于该阀关闭元件(220)居中。

20.根据实施例15至19中任一项的阀组件(200)，如果依赖于实施例12至14中的任一项，其特征在于，第一滑动接触表面(216)被布置在第一环形突起(214a)上，其中该第一环形突起在空腔(224)的底部 (221)上被定位在阀关闭元件(220)与杠杆(210)之间的接触区域(206) 中。

21.根据实施例9至20中任一项的阀组件(200)，其特征在于，圆柱形突起(222)的外径小于中空圆柱形端部区域(214)的内径。

22.根据实施例2至8中的任一项或根据实施例10至21中任一项的阀组件(100；200)，另外包含布置在阀关闭元件(120；220)的圆柱形突起(122；222)上的圆盘(140；240)。

23.根据实施例22的阀组件(100；200)，其特征在于，圆盘(140； 240)施加在圆柱形突起(122；222)的自由端部上。

24.根据实施例23的阀组件(100；200)，其特征在于，圆盘(140； 240)固定在圆柱形突起(122；222)的自由端部上，特别是焊接到圆柱形突起(122；222)。

25.根据实施例22至24中任一项的阀组件(100；200)，其特征在于，弹簧元件(130；230)被布置在圆盘(140；240)和杠杆(110；210) 之间，其中杠杆(110；210)被布置在圆柱形突起(122；222)的区域中。

26.根据实施例22至25中任一项的阀组件(100；200)，其特征在于，弹簧元件(130；230)布置在阀关闭元件(120；220)和杠杆(110； 210)之间。

27.根据前述实施例中任一项的阀组件(100；200)，其特征在于，第一接触区域(106；206)被设计在阀关闭元件(120；220)和杠杆(110； 210)之间，并且被设计用于相互滑动。

28.根据前述实施例中任一项的阀组件(100；200)，其中设置有弹簧元件(130；230)，其特征在于，第二接触区域(108；208)被设计在弹簧元件(130；230)和杠杆(110；210)之间并且被设计用于相互滑动。

29.根据前述实施例中任一项的阀组件(100；200)，如果取决于实施例6或实施例12，其特征在于，杠杆(110；210)的第一滑动接触表面 (116；216)与阀关闭元件(120；220)的滑动接触表面(126；226)经由线性触点彼此接触。

30.根据前述实施例中任一项的阀组件(100；200)，其特征在于，杠杆(110；210)具有第二滑动接触表面(118；218)，特别是弯曲的或圆锥形的滑动接触表面(118；218)，弹簧元件(130；230)的第一滑动接触表面(136；236)可以在该滑动接触表面(118；218)上滑动。

31.根据实施例30的阀组件(100；200)，其特征在于，杠杆(110； 210)的第二滑动接触表面(118；218)与弹簧元件(130；230)的第一滑动接触表面(136；236)经由线性触点彼此接触。

32.根据前述实施例中任一项的阀组件(100；200)，其特征在于，弹簧元件(130；230)被设计为圆盘弹簧。

33.根据前述实施例中任一项的阀组件(100；200)，其特征在于，弹簧元件(130；230)被设计为具有从环形基体(232)的外周延伸的至少三个弹簧臂(234)的基本上的环形基体(232)。

34.根据实施例33的阀组件(100；200)，其特征在于，不同地配置至少三个弹簧臂(234)中的至少两者。

35.根据前述实施例中任一项的阀组件(100；200)，其特征在于，阀关闭元件(120；220)被设计为基本上呈帽形。

36.根据实施例4至35中任一项的阀组件(100；200)，其特征在于，阀段(112；212)被设计为阶梯状以伸入空腔(124；224)。

37.根据实施例4至36中任一项的阀组件(100；200)，其特征在于，阀段(112；212)和/或弹簧元件(130；230)被布置在阀关闭元件(120； 220)的空腔(124；224)中。

38.根据前述实施例中任一项的阀组件(100；200)，还包含心轴(150； 250)，其连接到杠杆(110；210)，用于使阀关闭元件(120；220)位移，优选地其中杠杆(110；210)和心轴(150；250)一体形成，或特别优选地其中杠杆(110；210)和心轴(150；250)彼此焊接。

39.根据前述实施例中任一项的阀组件(100；200)，其特征在于，阀关闭元件(120；220)具有内部轮廓(128；228)和外部轮廓(129； 229)。

40.根据实施例39的阀组件(100；200)，其特征在于，外部轮廓(129； 229)被配置为基本上呈碗形。

41.根据实施例39或40中任一项的阀组件(100；200)，其特征在于，外部轮廓(129；229)被配置为基本上旋转对称或呈卵形，特别地呈椭圆形，其中椭圆的主轴线(121a；221a)沿着在第一螺旋件(36)和第二螺旋件(38)之间延伸的互补形阀区域(42)布置。

42.根据实施例39至41中任一项的阀组件(100；200)，其特征在于，外部轮廓(129；229)包含第一轮廓段(129a；229a)和第二轮廓段 (129b；229b)。

43.根据实施例42的阀组件(100；200)，其特征在于，第一轮廓段 (129a；229a)可基本上由三个表面(125、125a、125b、125c；225、225a、 225b、225c)限定；其中三个表面中的两者(125、125a、125b、125c； 225、225a、225b、225c)对应于不同曲率的半径(325a、325b、325c)。

44.根据实施例43的阀组件(100；200)，其特征在于第一轮廓段(129a； 229a)的表面(125、125a、125b、125c；225、225a、225b、225c)被配置为使得，在该安装状态下，轮廓段(129a；229a)在第一螺旋件(36) 与第二螺旋件(38)之间的连接区域(40)中可以与互补形状的阀区域(42) 接合。

45.根据实施例44的阀组件(100；200)，其特征在于，第一轮廓段 (129a；229a)的表面(125、125a、125b、125c；225、225a、225b、225c) 被配置为使得在阀关闭元件(120；220)从关闭位置位移进打开位置期间，第一轮廓段(129a；229a)最初仅连续打开第一螺旋件(36)和第二螺旋件(38)之间的用于排气溢流的连接区域(40)，并且从阀关闭元件(120；220)的打开的特定程度开始，另外实现连续打开旁路开口(50)。

46.根据实施例39至45中任一项的阀组件(100；200)，其特征在于，外部轮廓(129；229)具有凹部(127；227)，以便增加旁路流量。

47.根据实施例46的阀组件(100；200)，如果取决于实施例42至 45中的任一项，其特征在于，这些凹部(127；227)被布置在第一轮廓段 (129a；229a)中。

48.根据实施例47的阀组件(100；200)，其特征在于，凹部(127； 227)被布置在第一轮廓段(129a；229a)的侧边上并且以180°彼此相对。

49.根据实施例47或48中任一项的阀组件(100；200)，其特征在于，凹部(227)被设计为使得在阀关闭元件(120；220)从关闭位置位移入打开位置期间，第一轮廓段(129a；229a)实质上同时连续地打开旁路开口(50)和连接区域(40)，用于在第一螺旋件(36)与第二螺旋件 (38)之间的排气溢流。

50.根据实施方式47至49中任一项的阀组件(100；200)，其特征在于，凹部(227)被配置成使得它们在第一轮廓段(129a；229a)中的外部轮廓(129；229)中形成网状隆起(129c；229c)，该网状隆起能够与第一螺旋件(36)和第二螺旋件(38)之间的连接区域(40)中的互补形阀区域(42)接合。

51.根据前述实施例中任一项的阀组件(100；200)，如果取决于实施例42，其特征在于，第二轮廓段(129b；229b)形成环形密封表面(123； 223)，其被设计为使得，在安装状态下能够与涡轮机壳体(30)的阀座(33) 接触，以便在第一螺旋件(36)和第二螺旋件(38)之间的连接区域(40) 中密封旁路开口(50)。

52.根据前述实施例中任一项的阀组件(100；200)，其特征在于，阀关闭元件(120；220)形成环形密封表面(123；223)，该环形密封表面被设计为使得，在安装状态下，能够与涡轮机壳体(30)的阀座(33) 接触，以便在第一螺旋件(36)和第二螺旋件(38)之间的连接区域(40) 中密封旁路开口(50)。

53.根据前述实施例中任一项的阀组件(100；200)，其特征在于，阀关闭元件(120；220)被设计为使得在安装状态下，在第一螺旋件(36) 与第二螺旋件(38)之间的连接区域(40)中能够与阀区域(42)相接合。

54.根据实施例53的阀组件(100；200)，其特征在于，密封件(160； 260)形成在阀关闭元件(120；220)和连接区域(40)之间。

55.根据实施例54的阀组件(100；200)，其特征在于，密封件(160； 260)包含密封元件(162；262)。

56.根据实施例55的阀组件(100；200)，其特征在于，密封元件(162；262)被布置在阀关闭元件(120；220)或阀区域(42)中。

57.根据实施例54的阀组件(100；200)，其特征在于，密封件(160； 260)包含迷宫式密封件(164；264)，其中阀区域(42)和阀关闭元件(120； 220)在关闭方向上彼此接合，使得至少在该阀关闭元件(120；220)的关闭状态下，在从第一螺旋件(36)到第二螺旋件(38)的方向上存在由该阀区域(42)和该阀关闭元件(120；220)造成的重叠。

58.根据实施例57所述的阀组件(100；200)，其特征在于，迷宫式密封件(164；264)包含至少在阀关闭元件(120；220)的关闭状态下彼此接合的跟随阀区域(42)的路线的隆起(164a；264a)和跟随阀区域(42) 的路线的凹陷(164b；264b)，其中隆起(164a；264a)设计在阀区域(42) 或阀关闭元件(120；220)中的一者上，并且其中凹陷(164b；264b)设计在阀区域(42)或阀关闭元件(120；220)中的另一者上。

59.一种用于排气涡轮增压器的多涡旋式涡轮机(10)，包含：

涡轮机叶轮(20)，

具有第一螺旋件(36)和第二螺旋件(38)的涡轮机壳体(30)，

连接区域(40)，其中第一螺旋件(36)和第二螺旋件(38)在该连接区域中彼此流体连接，以及

旁路开口(50)，该旁路开口被布置在连接区域(40)中，其特征在于，

根据前述实施例中任一项的阀组件(100；200)，该阀组件至少部分地布置在连接区域(40)中，使得阀关闭元件(120；220)能够与连接区域(40)和旁路开口(50)相互作用。

60.根据实施例59的多涡旋式涡轮机(10)，其中阀组件(100；200) 可在第一位置和第二位置之间移动，其中第一位置对应于阀关闭元件(120； 220)并且第二位置对应于阀关闭元件(120；220)。

61.根据实施例60的多涡旋式涡轮机(10)，其中该阀关闭元件(120； 220)被设计为在完全关闭位置密封旁路开口(50)和连接区域(40)。

62.根据实施例60或61中任一项的多涡旋式涡轮机(10)，其中用于容纳阀关闭元件(120；220)的阀区域(42)被设计在连接区域(40) 内，其中该阀关闭元件(120；220)在完全关闭位置与阀区域(42)相互作用，以便抑制连接区域(40)中第一螺旋件(36)和第二螺旋件(38) 之间的排气溢流。

63.根据实施例60至62中任一项的多涡旋式涡轮机(10)，其中涡轮机壳体(30)在连接区域(40)中具有阀座(33)，并且其中阀关闭元件(120；220)的环形密封表面(123；223)在该阀关闭元件(120；220) 的关闭位置与阀座(33)相互作用以密封旁路开口(50)。

64.根据实施例60至63中任一项的多涡旋式涡轮机(10)，其中阀组件(100；200)能够在第一位置与第二位置之间被带入多个中间位置。

65.根据实施例60至64中任一项的多涡旋式涡轮机(10)，其中阀组件(100；200)，并且特别是阀关闭元件(120；220)被设计为使得该阀组件(100；200)从第一位置到第二位置的位移最初仅连续地打开连接区域(40)，用于在第一螺旋件(36)与第二螺旋件(38)之间的排气溢流，并且从阀关闭元件(120；220)的打开的特定程度开始，另外实现连续打开旁路开口(50)。

66.根据前述实施例中任一项的多涡旋式涡轮机(10)，其中第一螺旋件和第二螺旋件(36、38)在涡轮机叶轮(20)的入口区域中被涡轮机壳体(30)的第一壳体舌状件和第二壳体舌状件(32a、32b)分开。

根据实施例66的多涡旋式涡轮机(10)，其中在涡轮机叶轮(20)与第一壳体舌状件(32a)之间设置了第一径向距离(34a)，并且其中在涡轮机叶轮(20)与第二壳体舌状件(32b)之间设置了第二径向间距(34b)。

根据实施例67的多涡旋式涡轮机(10)，其中第一径向距离(34a) 和/或第二径向距离(34b)具有在0.5mm与5mm之间，优选地在0.75mm 与1.5mm之间，并且特别优选地1mm的值。

Claims (34)

1.一种阀组件(200)，所述阀组件用于多涡旋式涡轮机(10)，所述阀组件用于控制排气在第一螺旋件(36)与第二螺旋件(38)之间的溢流并且用于控制旁路开口(50)，其中所述阀组件(200)包含：

杠杆(210)，以及

阀关闭元件(220)，所述阀关闭元件操作性地连接到杠杆(210)，其特征在于，

所述阀关闭元件(220)被设计为至少部分中空并且包含圆柱形突起(222)，所述圆柱形突起从中空的所述阀关闭元件(220)的底部(221)在中心延伸到所述阀关闭元件(220)的空腔(224)中，并且所述杠杆(210)具有阀段(212)，所述阀段具有基本上中空的圆柱形端部区域(214)，所述圆柱形端部区域被布置在所述空腔(224)中并且围绕所述圆柱形突起(222)，这样使得所述杠杆(210)操作性地连接至所述阀关闭元件(220)。

2.根据权利要求1所述的阀组件(200)，其特征在于，另外包含弹簧元件(230)，所述弹簧元件被设计为用于抵靠所述杠杆(210)预偏置所述阀关闭元件(220)。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的阀组件(200)，其特征在于，所述阀关闭元件(220)具有滑动接触表面(226)，所述杠杆(210)的第一滑动接触表面(216)能够在所述滑动接触表面上滑动。

4.根据权利要求3所述的阀组件(200)，其特征在于，所述滑动接触表面(226)被布置在所述阀关闭元件(220)的内部轮廓(228)上。

5.根据权利要求4所述的阀组件(200)，其特征在于，所述滑动接触表面(226)被设计为弯曲的或圆锥形的，并且所述杠杆(210)的所述第一滑动接触表面(216)设计为弯曲的，使得所述杠杆(210)能够经由所述第一滑动接触表面(216)在所述阀关闭元件(220)的所述滑动接触表面(226)上滑动。

6.根据权利要求5所述的阀组件(200)，其特征在于，所述滑动接触表面(226)也设计为环形的。

7.根据权利要求1或2中任一项所述的阀组件(200)，其特征在于，所述杠杆(210)包含第一环形突起(214a)和第二环形突起(214b)，其中所述第一环形突起(214a)从所述中空的圆柱形端部区域(214)径向向外延伸并且沿着中空圆柱形轴线(222a)与所述第二环形突起(214b)轴向间隔开。

8.根据权利要求7所述的阀组件(200)，其特征在于，所述阀关闭元件(220)具有滑动接触表面(226)，所述杠杆(210)的第一滑动接触表面(216)能够在所述滑动接触表面上滑动，并且所述第一滑动接触表面(216)被布置在所述第一环形突起(214a)上，其中所述第一环形突起(214a)在所述空腔(224)的底部(221)上被定位在所述阀关闭元件(220)与所述杠杆(210)之间的接触区域(206)中。

9.根据权利要求1或2中任一项所述的阀组件(200)，其特征在于，另外包含圆盘(240)，所述圆盘布置在所述阀关闭元件(220)的所述圆柱形突起(222)上。

10.根据权利要求9所述的阀组件(200)，其特征在于，所述圆盘(240)被施加在所述圆柱形突起(222)的自由端上。

11.根据权利要求2所述的阀组件(200)，其特征在于，所述杠杆(210)具有第二滑动接触表面(218)，所述弹簧元件(230)的第一滑动接触表面(236)能够在所述第二滑动接触表面(218)上滑动。

12.根据权利要求11所述的阀组件(200)，其特征在于，所述第二滑动接触表面(218)是弯曲的或圆锥形的。

13.根据权利要求1或2中任一项所述的阀组件(200)，其特征在于，所述阀关闭元件(220)具有内部轮廓(228)和外部轮廓(229)，其中所述外部轮廓(229)被配置为基本上旋转对称或呈卵形。

14.根据权利要求13所述的阀组件(200)，其特征在于，所述外部轮廓(229)呈椭圆形，其中，所述椭圆形的主轴线(221a)沿着在所述第一螺旋件(36)与所述第二螺旋件(38)之间延伸的阀区域(42)布置。

15.根据权利要求13所述的阀组件(200)，其特征在于，所述外部轮廓(229)具有凹部(227)以增加旁路流量。

16.根据权利要求1或2中任一项所述的阀组件(200)，其特征在于，所述阀关闭元件(220)被设计成使得在安装状态下，所述阀关闭元件能够与所述第一螺旋件(36)和所述第二螺旋件(38)之间的连接区域(40)中的阀区域(42)接合，其中在所述阀关闭元件(220)和所述连接区域(40)之间设计密封件(260)，其中所述阀区域(42)和所述阀关闭元件(220)沿关闭方向彼此接合，使得至少在所述阀关闭元件(220)的关闭状态下，所述阀区域(42)和所述阀关闭元件(220)沿从所述第一螺旋件(36)到所述第二螺旋件(38)的方向存在重叠。

17.根据权利要求16所述的阀组件(200)，其特征在于，所述密封件(260)包含密封元件(262)，或者所述密封件(260)包含迷宫式密封件(264)。

18.一种阀组件(100)，所述阀组件用于多涡旋式涡轮机(10)，所述阀组件用于控制排气在第一螺旋件(36)与第二螺旋件(38)之间的溢流并且用于控制旁路开口(50)，其中所述阀组件(100)包含：

杠杆(110)，以及

阀关闭元件(120)，所述阀关闭元件操作性地连接到所述杠杆(110)，其特征在于

弹簧元件(130)，所述弹簧元件被设计为抵靠所述杠杆(110)预偏置所述阀关闭元件(120)。

19.根据权利要求18所述的阀组件(100)，其特征在于，所述阀关闭元件(120)包含圆柱形突起(122)，其中所述阀关闭元件(120)被设计为至少部分中空，并且其中所述圆柱形突起(122)从中空的所述阀关闭元件(120)的底部(121)居中地延伸到所述阀关闭元件(120)的空腔(124)中。

20.根据权利要求19所述的阀组件(100)，其特征在于，所述杠杆(110)具有阀段(112)，所述阀段被设计为伸入所述空腔(124)中。

21.根据权利要求18或19中任一项所述的阀组件(100)，其特征在于，所述阀关闭元件(120)具有滑动接触表面(126)，所述杠杆(110)的第一滑动接触表面(116)能够在所述滑动接触表面上滑动。

22.根据权利要求21所述的阀组件(100)，其特征在于，所述滑动接触表面(126)被布置在所述阀关闭元件(120)的内部轮廓(128)上。

23.根据权利要求22所述的阀组件(100)，其特征在于，所述滑动接触表面(126)是弯曲的，并且所述杠杆(110)的所述第一滑动接触表面(116)被设计为弯曲的或圆锥形的，使得所述杠杆(110)能够经由所述第一滑动接触表面(116)在所述阀关闭元件(120)的所述滑动接触表面(126)上滑动。

24.根据权利要求23所述的阀组件(100)，其特征在于，所述滑动接触表面(126)被设计为弯曲的以及环形的。

25.根据权利要求19所述的阀组件(100)，其特征在于，另外包含圆盘(140)，所述圆盘布置在所述阀关闭元件(120)的所述圆柱形突起(122)上。

26.根据权利要求25所述的阀组件(100)，其特征在于，所述圆盘(140)被施加在所述圆柱形突起的自由端(122)上。

27.根据权利要求18或19中任一项所述的阀组件(100)，其特征在于，所述杠杆(110)具有第二滑动接触表面(118)，所述弹簧元件(130)的第一滑动接触表面(136)能够在所述第二滑动接触表面(118)上滑动。

28.根据权利要求27所述的阀组件(100)，其特征在于，所述第二滑动接触表面(118)是弯曲的或圆锥形的。

29.根据权利要求18或19中任一项所述的阀组件(100)，其特征在于，所述阀关闭元件(120)具有内部轮廓(128)和外部轮廓(129)，其中所述外部轮廓(129)被配置为基本上旋转对称或呈卵形。

30.根据权利要求29所述的阀组件(100)，其特征在于，所述外部轮廓(129)呈椭圆形，其中，所述椭圆形的主轴线(121a)沿着在所述第一螺旋件(36)与所述第二螺旋件(38)之间延伸的阀区域(42)布置。

31.根据权利要求29所述的阀组件(100)，其特征在于，所述外部轮廓(129)具有凹部(127)以增加旁路流量。

32.根据权利要求18或19中任一项所述的阀组件(100)，其特征在于，所述阀关闭元件(120)被设计成使得在安装状态下，所述阀关闭元件能够与所述第一螺旋件(36)和所述第二螺旋件(38)之间的连接区域(40)中的阀区域(42)接合，其中在所述阀关闭元件(120)和所述连接区域(40)之间设计密封件(160)，其中所述阀区域(42)和所述阀关闭元件(120)沿关闭方向彼此接合，使得至少在所述阀关闭元件(120)的关闭状态下，所述阀区域(42)和所述阀关闭元件(120)沿从所述第一螺旋件(36)到所述第二螺旋件(38)的方向存在重叠。

33.根据权利要求32所述的阀组件(100)，其特征在于，所述密封件(160)包含密封元件(162)，或者所述密封件(160)包含迷宫式密封件(164)。

34.一种多涡旋式涡轮机(10)，所述多涡旋式涡轮机用于排气涡轮增压器，所述多涡旋式涡轮机包含：

涡轮机叶轮(20)，

具有第一螺旋件(36)和第二螺旋件(38)的涡轮机壳体(30)，

连接区域(40)，其中所述第一螺旋件(36)和所述第二螺旋件(38)在所述连接区域中彼此流体连接，以及

旁路开口(50)，所述旁路开口被布置在所述连接区域(40)中，其特征在于，

根据权利要求1至33中任一项所述的阀组件(100；200)，所述阀组件至少部分地布置在所述连接区域(40)中，使得所述阀关闭元件(120；220)能够与所述连接区域(40)和所述旁路开口(50)相互作用。

Images