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Die
Erfindung betrifft eine Detektionseinrichtung zur Messung einer
Winkelstellung und/oder einer Verstellbewegung einer in einer Abgaseinrichtung
eines Verbrennungsmotors auf einer Welle schwenkbar gelagerten Klappe
mit Mitteln zur Übertragung
der Winkelstellung und/oder Verstellbewegung an einem von der Abgaseinrichtung
beabstandeten Ort, an welchem eine zur Erfassung der übertragenen
Winkelstellung und/oder Verstellbewegung ausgebildete Sensoreinheit
angeordnet ist.
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Stand der Technik
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Ventil-
oder Klappenvorrichtungen zur Veränderung des Strömungswegs
der Abgase eines Verbrennungsmotors in einer Abgaseinrichtung, wie etwa
in einer Auspuffanlage von Kraftfahrzeugen, sind als solche im Stand
der Technik hinlänglich
bekannt.
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Aus
der
DE 101 43 397
A1 ist eine Vorrichtung zur Drehwinkelerfassung für Abgasklappen
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 bekannt. Die Abgasklappe ist an einer Schwenkachse
angeordnet, deren Drehwinkel zu erfassen ist. Mit der Schwenkachse
ist über
ein Zahnrad und über
ein Ritzel eine Antriebseinrichtung zum Schwenken der Schwenkachse
verbunden. Zur Bestimmung des Drehwinkels ist ein Dauermagnet auf
einer Kreislinie auf dem Zahnrad angeordnet. Dem Dauermagneten ist
ein Magnetfeldsensor zugeordnet. Zur Verstärkung des Magnetfeldes ist
im Bereich des Sensors ein magnetisierbares Plättchen vorgesehen. Dabei sind
die Bauteile, ebenso wie auch der Sensor aufgrund der Lage zum Abgasrohr
hohen Temperaturen ausgesetzt.
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Aus
der
DE 10 2005
008 641 A1 ist ein Winkellagesensor mit Stelleinrichtung
für in
Kraftfahrzeugen angeordnete Drossel- oder Abgasklappen bekannt. Dieser Winkellagesensor
ist mit einem Magneten und einem Magnetfeldsensor zur Detektion
des Magnetfeldes ausgestattet. Der Magnet und der Magnetfeldsensor
sind über
spiegelbildlich angeordnete Magnetfeld-Leitelemente magnetisch zueinander
gekoppelt, wobei die Magnetfeld-Leitelemente
mechanisch mit einem Drehelement in Wirkverbindung stehen. Bei dem
Drehelement kann es sich um die Welle einer Klappe für Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen oder
eine Abtriebswelle eines Stellmotors einer Stelleinrichtung handeln.
Der einen Magneten und Magnetfeldsensor aufweisenden Winkellagesensor
erstreckt sich dabei vollständig
um das Drehelement herum. So sind das Sensorelement und der zugehörige Magnet
symmetrisch zur Drehachse des Drehelements angeordnet. Ist das Drehelement
als Abtriebswelle eines Stellmotors ausgebildet, so ist der Winkellagesensor
dazu geeignet, die Winkelstellung der Abtriebswelle zu erfassen.
Sofern es sich bei dem Drehelement um die zu betätigende Klappenwelle handelt,
sind die beiden Elemente des Winkellagesensors, der Magnet und der
Magnetfeldsensor, in unmittelbarer Nähe zur Abgaseinrichtung angeordnet.
Dabei umschließen
dann die Magnetfeld-Leitelemente das Drehelement und unterliegen
einer hohen Wärmebeanspruchung.
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Die
DE 10 2004 062 098
A1 beschreibt eine Stelleinrichtung für in Kraftfahrzeugen angeordnete Stellglieder
mit einer Erfassung der Winkellage einer Abtriebswelle der Stelleinrichtung.
Hierfür
ist ein fest mit der Abtriebswelle verbundenes Zahnrad vorgesehen,
in welchem zwei Stiftmagnete in einem Winkel zueinander angeordnet
sind. Diesen beiden Magneten gegenüberliegend ist ein ortsfester
Sensor vorgesehen, der auf einer Leiterplatte in einem Gehäuse der
Stelleinrichtung angeordnet ist.
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Weiterhin
beschreibt beispielsweise die
DE 10 2005 033 601 A1 eine elektromechanisch
betätigbare
Stelleinrichtung für
eine Abgasstauklappe. Die mechanische Kraftübertragung zwischen einem elektrischen
Stellmotor und der Klappenvorrichtung basiert hierbei auf einem
als Betätigungszug
ausgebildeten Zug-Druckmittel. Derartige Kraftübertragungsmittel haben zwar
den Vorteil, dass der Stellantrieb und die zu betätigende
Abgasklappe beliebig zueinander angeordnet und die Kraftübertragungsmittel universell
und flexibel den Bauraumanforderungen im Kraftfahrzeug angepasst
werden können.
Die Implementierung einer auf einem Zug-Druckmittel basierenden
Kraftübertragung
zwischen Stellantrieb und dem zu verstellenden Teil weist jedoch
den Nachteil einer systeminhärenten
Seillosen auf, sodass allein anhand der Winkelstellung eines antriebsseitig
vorgesehenen Stellgliedes keine hinreichend genauen und exakten
Rückschlüsse über die
aktuelle und tatsächliche
Winkelstellung der zu betätigenden
Klappe gezogen werden können.
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Die
Kenntnis der exakten Stellung oder Position der Abgasklappe ist
aber für
die Steuerung der Abgaseinrichtung essentiell und muss zur Erzielung einer
präzisen
Steuerung und Regelung des Verbrennungsmotors ermittelt werden.
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Aufgabe
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Mittel
zur Verfügung
zu stellen, die ein einfaches und präzises Detektieren, Messen und
Bestimmen der Winkelstellung einer drehbar gelagerten Abgasklappe
innerhalb einer Abgaseinrichtung ermöglichen. Die Mittel zur Lage-,
Positions- und Bewegungsmessung
der Abgasklappe sollen zudem möglichst
wärmeunempfindlich
sein und selbst unter den an der Abgaseinrichtung auftretenden extremen
thermischen Bedingungen zuverlässig
und präzise
funktionieren.
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Erfindung und vorteilhafte
Wirkungen
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mithilfe einer Detektionseinrichtung
zur Messung der Winkelstellung und/oder der Verstellbewegung einer
Abgasklappe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Weitere
vorteilhafte Ausführungen der
Erfindungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
erfindungsgemäße Detektionseinrichtung
ist zur Messung der Winkelstellung und/oder der Verstellbewegung
einer in einer Abgaseinrichtung eines Verbrennungsmotors auf einer
Welle schwenkbar gelagerten Klappe ausgebildet und sieht Mittel zur Übertragung
der Winkelstellung und/oder der Verstellbewegung an einen von der
Abgaseinrichtung beabstandeten Ort vor. An diesem beabstandeten
Ort ist eine Sensoreinheit angeordnet, welche zur Erfassung der
an den spezifischen Ort übertragenen Verstellbewegung
und/oder Winkelposition ausgebildet ist.
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Mithilfe
der erfindungsgemäßen mechanischen Übertragungsmittel,
welche die aktuelle Winkelstellung und/oder Verstellbewegung der
Abgasklappe an einem anderen Ort abbildet, wird erstmals eine zuverlässige und
hochpräzise
Winkelbestimmung ermöglicht,
sodass die inhärente
im Antriebsstrang vorhandene Seillose präzise erfasst und durch geeignete
Ansteuerung des Stellantriebes kompensiert werden kann.
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Der
von der Abgaseinrichtung beabstandete Ort wird so gewählt, dass
er gegenüber
der Abgaseinrichtung einer geringeren Wärmebeanspruchung unterliegt.
Die Anordnung der Sensoreinheit an diesem weniger wärmebeanspruchten
Ort ermöglicht eine
präzise
Messung der Winkelstellung oder der Verstellbewegung. Denn die unmittelbare
Anordnung der Sensoreinrichtung in der Nähe der Abgaseinrichtung ist
aufgrund der dort im Betrieb des Verbrennungsmotors herrschenden
extremen Temperaturen, im Bereich einiger 100°C nicht möglich oder geht mit inakzeptablen
unpräzisen
Messergebnissen einher.
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Nach
der Erfindung ist das Übertragungsmittel
zumindest bereichsweise als Zug-Druckmittel, insbesondere als Zug-Druckkabel oder auch
als Zug-Druckgestänge
ausgebildet. Die Ausbildung als Zug-Druckkabel ermöglicht zum
einen eine bi-direktionale Übertragung
von sowohl rechts- als auch linksläufigen Verstellbewegungen der
Abgasklappe.
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Die
Ausbildung als Zug-Druckkabel ermöglicht zudem eine universelle
und flexible Anordnung der Sensoreinrichtung im Bezug zur Position
und Ausrichtung der Klappenwelle. Durch die flexible Ausgestaltung
des Übertragungsmittels
können
der Abstand, die Orientierung und Positionierung von Abgasklappenwelle
und zugeordneter Sensoreinrichtung nahezu beliebig und frei, den
durch das Kraftfahrzeug vorgegebenen Bauraumbedingungen angepasst
werden.
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Nach
der Erfindung weist das Übertragungsmittel
zumindest im Bereich der Anbindung an die Welle der Abgasklappe
ein Material mit einem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf.
Die Verwendung solcher Materialien mit besonders niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten
ist hinsichtlich der extremen thermischen Beanspruchungen im Betrieb
des Verbrennungsmotors von Vorteil. Auf diese Art und Weise können die
aufgrund von Hitzeeinwirkung unweigerlich auftretenden mechanischen
Verformungen relativ gering gehalten werden, sodass nach wie vor
eine präzise
Messung der Winkelstellung bzw. der Verstellbewegung gewährleistet
werden kann.
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Nach
einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die
von der Abgaseinrichtung entfernt vorgesehene Kopplung zwischen
dem Übertragungsmittel
und der Sensoreinheit berührungslos
ausgebildet ist. Aufgrund der berührungslosen Erfassung der an
den von der Abgaseinrichtung entfernten Ort abgebildeten Winkelstellung
oder Verstellbewegung der Abgasklappe kann die mechanische Übertragung
und Abbildung sozusagen kraftlos ausgebildet werden.
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Als
Folge hiervon können
die Übertragungsmittel
in kosteneinsparender Weise entsprechend schlank dimensioniert und
ausgelegt werden, da an ihrem, der Sensoreinheit zugewandten Endabschnitt keine
Masse bewegt werden muss.
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Es
ist weiterhin vorgesehen, dass das zwischen Abgasklappe und Sensoreinrichtung
vorgesehene Übertragungsmittel
unmittelbar mit der Welle der Klappe verbunden ist. Hierbei ist
insbesondere eine starre mechanische Verbindung von Vorteil, die sehr
toleranzarm und spielfrei ist, damit die Winkelstellung und die
Verstellbewegung der Abgasklappe möglichst präzise an die Sensoreinrichtung übertragen
werden können.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kopplung
zwischen dem Übertragungsmittel
und der Klappenwelle als formflüssige und
somit spielfreie Kopplung ausgebildet ist. Die wellenseitig und übertragungsmittelseitig
vorgesehenen Kopplungsmittel stehen hierbei möglichst spielfrei miteinander
in Eingriff.
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Weiterhin
ist vorgesehen, dass die Übertragungsmittel
zur Übertragung
einer Translationsbewegung ausgebildet sind. Demgemäß ist die
Kopplung zwischen der Abgasklappenwelle und dem Übertragungsmittel derart ausgebildet,
dass sie die Drehbewegung der Klappenwelle in eine Translationsbewegung
des Übertragungsmittels
umsetzt und überträgt.
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Von
Vorteil ist weiterhin, dass die Sensoreinrichtung zur Erfassung
einer Translationsbewegung des Übertragungsmittels
ausgebildet ist. Insbesondere ist die sensorische Erfassung der
Winkelstellung bzw. der Verstellbewegung der Klappe bzw. der Klappenwelle
magnetisch, elektrisch oder elektromechanisch ausgebildet. So kann
beispielsweise vorgesehen werden, das sensorseitige Ende der Übertragungsmittel
mit einem linear verschiebbaren Potentiometer zu koppeln. Der elektrische
Widerstand des Potentiometers gibt somit unmittelbar Aufschluss über die
aktuelle Winkelstellung der Abgasklappe.
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Bei
der Implementierung einer magnetisch basierenden Sensoreinheit kann
bevorzugt eine Verstellbewegung detektiert und quantitativ erfasst
werden. Durch ständige Übermittlung
des Sensorsignals an eine Auswerte- oder Steuereinheit kann auch
hier die aktuelle Winkelstellung der Klappe stets bestimmt und den
gemessenen Verstellbewegungen entsprechend nachgeführt bzw.
nachgehalten werden.
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Die
magnetisch oder induktiv mittels entsprechender Hallsensoren implementierbare
sensorische Erfassung der Translationsbewegung kann beispielsweise
mittels eines sensoreinrichtungsseitigen Hallsensors und in Längsrichtung
abwechselnd magnetisch gepolten Bereichen am mit dem Sensor wechselwirkenden
Endabschnitt des Übertragungsmittels erfolgen.
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Alternativ
kann auch vorgesehen werden, dass die Translationsbewegung der Übertragungsmittel
im Bereich der Sensoreinrichtung wieder in eine Rotationsbewegung
umgewandelt wird, sodass zur Winkelbestimmung auch geeignete Drehwinkelsensoren
Verwendung finden können.
Bei einer solchen sensorseitigen Übertragung einer vom Übertragungsmittel
zur Verfügung
gestellten Translationsbewegung in eine Rotationsbewegung ist naturgemäß auch auf
eine spielfreie Umsetzung, Übertragung bzw.
Wirkverbindung zu achten.
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Weiterhin
ist vorgesehen, dass das Übertragungsmittel
zumindest im Bereich der Kopplung oder Anbindung an die Welle der
Abgasklappe zumindest bereichsweise zwangsgeführt ist. Diese zumindest bereichsweise
Zwangsführung
dient der Umsetzung der Rotationsbewegung in die vom Übertragungsmittel übertragbare
Translationsbewegung.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, dass zur Kopplung der Abgasklappenwelle an das Übertragungsmittel
ein mit der Welle drehfest verbundenes Zahnrad mit einem, eine entsprechende
Verzahnung aufweisenden Abschnitt des Übertragungsmittels in Eingriff
steht. Insbesondere dieser die Verzahnung aufweisende Abschnitt
des Übertragungsmittels
ist im Bereich der Kopplung oder Anbindung an die Klappenwelle linear
zwangsgeführt.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Übertragungsmittel
zumindest bereichsweise als eine mit dem Zahnrad in Eingriff stehende
Zahnstange oder als ein mit dem Zahnrad in Eingriff stehendes Steigungskabel
ausgebildet ist. Die Zahnstange kann beispielsweise fest mit dem
als Zug-Druckkabel
ausgebildeten Übertragungsmittel verbunden
werden oder auch einstückig
daran angeformt sein.
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Alternativ
ist es auch möglich,
das Übertragungsmittel
als flexible Welle auszubilden, welche unmittelbar und drehfest
mit der Abgasklappenwelle verbunden ist. In einer solchen Ausführung ist
eine Umsetzung der Drehbewegung der Abgasklappenwelle in eine Translationsbewegung
nicht erforderlich. Es ist hierbei ferner von Vorteil, wenn die
beabstandet angeordnete Sensoreinrichtung einen Drehwinkelsensor
aufweist und wenn das mit dem Sensor wechselwirkende Ende der die
Drehbewegung unmittelbar übertragenden
flexiblen Welle an ein mit dem Drehwinkelsensor zusammenwirkendes
Magnetrad mechanisch gekoppelt ist.
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Es
ist insbesondere vorgesehen, das Übertragungsmittel zumindest
bereichsweise, insbesondere in seinem Anwendungsbereich an die Abgasklappenwelle
aus einem keramischen temperaturbeständigen Werkstoff zu fertigen.
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Nach
einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Anbindung bzw. Kopplung
des Übertragungsmittels
an die Abgasklappenwelle zumindest zwei voneinander beabstandet
angeordnete Zahnräder
aufweist, welche über
zwei Zahnstangen oder Steigungskabel unmittelbar miteinander gekoppelt sind.
Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die beiden Zahnstangen
oder Steigungskabel zumindest bereichsweise parallel zueinander
angeordnet und zwangsgeführt
sind.
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Die
Verwendung eines weiteren Zahnrades ist hinsichtlich der Kompensation
thermisch bedingter Ausdehnung und/oder Verschiebung der Kopplungskomponenten
von Vorteil. Die Anbindung des die Bewegung übertragenden, beispielsweise
in Form eines Zug-Druckkabels ausgebildeten Übertragungsmittels kann auf
diese Art und Weise bereits an einem von der Klappenwelle entfernten
Ort erfolgen, welcher naturgemäß einer
geringeren Wärmebeanspruchung
als die Klappenwelle selbst ausgesetzt ist.
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Ausführungsbeispiele
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Weitere
vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
anhand der Zeichnungen.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Detektionseinrichtung innerhalb eines
Stellantriebes für
eine Abgasklappe,
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2 eine
alternative Ausführungsform
mit einer flexiblen drehbaren Welle als Übertragungsmittel und
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3 eine
Kopplungsvariante zur Übertragung
der Drehbewegung der Abgasklappe in eine an die Sensoreinrichtung übertragbare
Translationsbewegung.
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In 1 ist
eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Detektions- oder Messeinrichtung
zur Bestimmung der aktuellen Winkelstellung oder einer Verstellbewegung
einer schwenkbar angeordneten Abgasklappe 16 gezeigt. Die
Abgasklappe 16, welche innerhalb einer Abgaseinrichtung eines
Verbrennungsmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeuges um eine Welle 28 drehbar
angeordnet ist, kann über
einen elektromotorischen Stellantrieb in beliebiger Art und Weise
zur Steuerung und gezielten Beeinflussung des Abgasstromes vorzugsweise
bi-direktional, d. h. sowohl linksläufig als auch rechtsläufig verstellt
und gedreht werden.
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In
den 1 und 2 ist lediglich das Antriebsrad 10 eines
Elektromotors oder eines nachgeschalteten Getriebes gezeigt. Dieses
ist über
einen Riemen oder mittels geeignet angelenkter Züge 12, 14 mit
einem Abtriebsrad 20 gekoppelt, welches drehfest mit der
Klappenwelle 28 und letztlich mit der Abgasklappe 16 verbunden
ist. Aufgrund des auf Zug- oder Druckmitteln basierenden Stellantriebs weist
der in den 1 und 2 gezeigte
Verstellmechanismus für
die Abgasklappe eine systeminhärente
Seillose und entsprechend große
Verstelltoleranzen auf.
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Die
erfindungsgemäße Detektions-
und Messeinrichtung ermöglicht
eine präzise
Messung und Bestimmung der Winkelstellung sowie der Verstellbewegung
der Abgasklappe 16. Da eine unmittelbare Anordnung eines
Sensors 30, 31 in Höhe der Klappenwelle 28 aufgrund
der dort im Betrieb des Motors vorherrschenden thermischen Belastungen
nicht möglich
ist, wird die Verstellbewegung bzw. die Winkelstellung der Abgasklappe 16 mechanisch
an einen von der Abgaseinrichtung geeignet beabstandeten Ort übertragen.
An diesem ist der zur Erfassung der Winkelstellung bzw. der Verstellbewegung
der Klappe 16 ausgebildete Sensor 30, 31 angeordnet.
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Die
mechanische Abbildung der Winkelstellung bzw. Verstellbewegung erfolgt
mittels einer formschlüssigen
Kopplung zwischen dem Übertragungsmittel 26, 32 und
der Klappe 16 bzw. der Klappenwelle 28. Hierfür ist nach
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 1 ein
an der Klappenwelle 28 drehfest verbundenes Zahnrad 22 vorgesehen,
welches mit einer bereichsweise zwangsgeführten Zahnstange 32 kämmt.
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Die
vom Antriebsrad 10 auf das Abtriebsrad 20 übertragbare
Verstellbewegung wird somit unmittelbar und ohne Spiel in eine durch
den Doppelpfeil 24 angedeutete Translationsbewegung des
beispielsweise als Zug-Druckkabel ausgebildeten Übertragungsmittels 26 übertragen.
Die Translationsbewegung 24 des Übertragungsmittels 26 kann
berührungslos
vom Sensor 30 erfasst werden. Hierfür kann der Sensor 30 beispielsweise
als Hall-Sensor und der dem Sensor gegenüberliegende Abschnitt des Übertragungsmittels 26 ortsaufgelöst, mit
unterschiedlichen magnetischen Polungen versehen, ausgebildet werden.
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Die
Kraftübertragung
vom Antriebsrad 10 an die Stellklappe 16 kann
mittels eines umlaufenden Riemens aber auch mithilfe zweier jeweils
oben und unten am Antriebsrad 10 und am Abtriebsrad 20 angelenkten
Zugkabeln erfolgen. Das obere Zugkabel 12 kann beispielsweise
sowohl am Antriebsrad 10 als auch am Abtriebsrad 20 mit
Seilnippeln in dafür
vorgesehenen Nippelkammern befestigt werden. In entsprechender Weise
kann der untere Antriebszug 14 über eine Nippel-Nippelkammerverbindung
mit dem Antriebsrad 10 einerseits und dem Abtriebsrad 20 andererseits
in Wirkverbindung stehen.
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Somit
kann der in 1 oben liegende Antriebszug 12 zur
Bewegung der Klappe 16 gegen den Uhrzeigersinn und der
untere Antriebszug 14 zur Einleitung einer entgegen gesetzten
Bewegungsrichtung Verwendung finden. Die beiden Drehrichtungen sind
hierbei durch den gebogenen Pfeil 25 in 1 angedeutet.
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Zur Übertragung
der Drehbewegung der Abgasklappe 16 greift das mit einer
Verzahnung 34 ausgestattete Zahnrad in eine entsprechend
ausgebildete Gegenverzahnung der zumindest bereichsweise entsprechend
ausgebildeten Zahnstange 32 ein. Die Zahnstange 32 kann
auch durch ein Steigungskabel mit einer entsprechenden Verzahnung
ersetzt werden.
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Die
unmittelbar mit dem wellenseitig angeordneten Zahnrad 22 in
Wirkverbindung tretenden Abschnitte oder Bereiche des bewegungsübertragenden
Mittels 26, 32 sind insbesondere aus einem Material
gefertigt, welches einen besonders niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten
hat. So kommen als Materialien für
die Zahnstange 32 oder das Steigungskabel insbesondere
temperaturbeständige Keramiken
in Frage.
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Die
in 2 gezeigte Ausführung zeigt eine alternative
Ausführung
zur Bestimmung der Winkelstellung bzw. der Verstellbewegung der
Abgasklappe. Anstelle einer Umsetzung der Drehbewegung der Welle
in eine Translationsbewegung wird hier die Drehbewegung der Klappenwelle 28 unmittelbar
mittels einer flexiblen Welle 36 an ein Magnetrad 38 übertragen,
dessen Winkelstellung oder Drehbewegung von einem Drehwinkelsensor 31 aufgenommen und
erfasst wird. Vorteilhaft hierbei ist, dass die zu übertragende
Drehbewegung ohne Umsetzung in eine Translationsbewegung unmittelbar übertragen werden
kann. Die Kopplung der bewegungs- oder positionsübertragenden Welle 36 an
die Abgasklappenwelle 28 erfordert zwar keine Umsetzung
einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung, sie stellt aber
andere Anforderungen an den vorhandenen Bauraum.
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3 zeigt
schließlich
eine Weiterbildung der Rotations-Translationskopplung
im Bereich der Abgasklappenwelle 28. Bei dieser Ausführung ist
ein weiteres Zahnrad 34 vorgesehen, welches mittels zweier
Zahnstangen oder Steigungskabel 32, 42 mit dem
drehfest mit der Klappenwelle 28 verbundenen Zahnrad 22 gekoppelt
ist. Die beiden Zahnstangen 42, 32 bewegen sich
bei einer Drehbewegung der Zahnräder 40, 22 in
entgegen gesetzten Richtungen.
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Die
Kopplung zwischen den Zahnrädern 40, 22 und
den zugeordneten Zahnstangen 42, 32 bzw. Steigungskabeln
können
bewirkt eine Reduzierung des Einflusses thermisch bedingter Verformungen
im Bereich der Klappenwelle 28. Würde beispielsweise thermisch
bedingt vom Zahnrad 22 eine Translationsbewegung lediglich
auf die untere Zahnstange übertragen
oder ginge eine leichte Translationsbewegung nur von der unteren
Zahnstange infolge thermischer Ausdehnung aus, so wird diese Translation über das Zahnrad 40 in
eine gegenläufige
Translationsbewegung der anderen Zahnstange übertragen, wodurch eine rein
thermisch bedingte Verstellung des Zahnrades unterbunden werden
kann. Dem Einfluss von Thermospannungen auf das zu erzielende Messergebnis
kann daher durch die Kopplung der beiden Zahnräder 40, 22 wirksam
entgegen gewirkt werden.
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- 10
- Antriebsrad
- 12
- Antriebszug/-riemen
- 14
- Antriebszug/-riemen
- 16
- Abgasklappe
- 20
- Abtriebsrad
- 22
- Zahnrad
- 24
- Translationsrichtung
- 25
- Drehrichtung
- 26
- Zug-Druckmittel
- 28
- Klappenwelle
- 30
- Sensoreinrichtung
- 31
- Magnetsensor
- 32
- Zahnstange/Steigungskabel
- 34
- Verzahnung
- 36
- Flexible
Welle
- 38
- Magnetrad
- 40
- Zahnrad
- 42
- Zahnstange/Steigungskabel