DE102008005656A1

DE102008005656A1 - Stelleinrichtung

Info

Publication number: DE102008005656A1
Application number: DE102008005656A
Authority: DE
Inventors: Christian Berger; Jochen Göckelmann
Original assignee: Bosch Mahle Turbo Systems GmbH and Co KG
Current assignee: BMTS Technology GmbH and Co KG
Priority date: 2008-01-23
Filing date: 2008-01-23
Publication date: 2009-07-30
Also published as: US8327640B2; US20090191048A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung (1) zum Verstellen eines Ventils oder einer Klappe, insbesondere eine Druckdose zur Betätigung eines Bypassventils bei Überschreiten eines Grenzladedrucks an einem Abgasturbolader, die ein ein- oder mehrteiliges Gehäuse (2), insbesondere ein ein Gehäuseunterteil (3) und einen Gehäusedeckel aufweisendes Gehäuse (2), umfasst. Erfindungswesentlich ist dabei, dass eine Clipseinrichtung (4) vorgesehen ist, über welche die Stelleinrichtung (1) an einem Bauteil (6) befestigt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung zum Verstellen eines Ventils oder einer Klappe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine mit einer derartigen Stelleinrichtung ausgestattete Ladeeinrichtung bzw. ein Ansaugsystem eines Verbrennungsmotors.
Stelleinrichtungen, insbesondere bei als Abgasturboladern ausgebildeten Ladeeinrichtungen sind landläufig bekannt und haben üblicherweise die Aufgabe, eine die Ladeeinrichtung umgehende Bypassleitung zu öffnen, sofern ein Ladedruck einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt. In ähnlicher Weise werden Stelleinrichtungen in Ansaugsystemen von Verbrennungsmotoren eingebaut, wobei sie hier für die Betätigung von Ventilen bzw. Klappen verantwortlich sind und mithelfen einen Ansaugstrom zu regulieren.
Aus der DE 10 2004 058 719 A1 ist eine gattungsgemäße Stelleinrichtung zum Verstellen eines Ventils bekannt, welche in einer als Abgasturbolader ausgebildeten Ladeeinrichtung eingebaut ist und beim Überschreiten eines vordefinierten Grenzladedrucks ein Bypassventil öffnet. Dies ermöglicht insbesondere auch ein individuelles Reagieren auf unterschiedliche Betriebssituationen des Verbrennungsmotors. Die bekannte Stelleinrichtung betätigt dabei ein sogenanntes „Wastegate" also ein Sicherheits- oder Bypassventil, welches bei einem bestimmten Überdruck das Abgas, das den Verdichter antreibt, um die Ladeeinrichtung herum, beispielsweise über eine Bypassleitung, direkt in den Abgasstrang ableitet. Durch diese Ableitung der Abgase wird die Geschwindigkeit des Turbinengases der Ladeeinrichtung verringert, was sich auf das Verdichterrad überträgt, so dass dieses eine geringere Verdichterleistung erbringt. Die Stelleinrichtung zur Betätigung des Wastegate ist dabei üblicherweise in einem metallischen Gehäuse außerhalb der Ladeeinrichtung angeordnet und über eine Schraubverbindung mit der Ladeeinrichtung verbunden.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Stelleinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, welche insbesondere den Anbau der Stelleinrichtung an andere Komponenten deutlich vereinfacht.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Stelleinrichtung zur Betätigung eines Ventil oder einer Klappe nicht mehr über eine Schraubverbindung an einer anderen Komponente festzulegen, sondern über eine Clipsverbindung. Eine derartige Clipsverbindung erleichtert die Montage erheblich, da nicht, wie bisher üblich, mehrere Schrauben zur Festlegung der Stelleinrichtung festgezogen werden müssen. Durch den Wegfall dieser Schrauben kann darüber hinaus eine Reduzierung der Teilevielfalt und damit der Lager- und Logistikkosten erreicht werden. Durch die erfindungsgemäße Clipsverbindung kann darüber hinaus die Montagezeit reduziert werden, wodurch ebenfalls Kosten eingespart werden können.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung, weist die Clipseinrichtung ein Clipselement auf, welches einerseits einen Kragen und andererseits wenigstens eine Rastkontur besitzt, mit der es eine Durchgangsöffnung des Gehäuses soweit durchgreift, dass der Kragen an einer Gehäuseinnenseite anliegt und die Rastkontur eine Gegenrastkontur am Bauteil, beispielsweise eine Rastöffnung, hintergreift. Ein derartiges aus Kunststoff ausgebildetes Clipselement lässt sich einerseits äußerst kostengünstig und formvariabel herstellen und sichert andererseits eine zuverlässige Anbindung der Stelleinrichtung an das zugehörige Bauteil, beispielsweise an ein Gehäuse einer Ladeeinrichtung.
Zweckmäßig weist die Stelleinrichtung ein stangenartiges Stellglied auf, welches ebenfalls durch die Durchgangsöffnung am Gehäuse geführt ist und wobei das Clipselement der Clipseinrichtung das Stellglied ringförmig umgibt. Dabei kann das Clipselement das Stellglied derart eng ringförmig umgeben, das es gleichzeitig eine Führung für das Stellglied bildet. Das Clipselement der Clipseinrichtung erfüllt somit mehrere Aufgaben, nämlich zum einen das Festlegen der Stelleinrichtung an einer Bauteilkomponente und zum anderen die Führung des stangenartigen Stellgliedes. Es ist somit möglich, beide Funktionen durch ein kostengünstig herstellbares Clipselement darzustellen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Clipselement eine, einen Federteller bildende ringförmige Stufe auf, die zur Halterung einer das Stellglied verstellenden Feder dient. Die ringförmige Stufe steigert dabei die Funktionalität des erfindungsgemäßen Clipselements nochmals, so dass dieses nunmehr die Aufgabe der Befestigung der Stelleinrichtung an einer anderen Bauteilkomponente, die Führung des Stangengliedes sowie der Halterung der Feder erfüllen kann. Die genannten Funktionen, welche bisher von mehreren separaten Bauteilen erfüllt werden mussten, können nun durch das kostengünstig herzustellende Clipselement aus Kunststoff übernommen werden.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die einzige 1 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Stelleinrichtung.
Entsprechend der 1 weist eine erfindungsgemäße Stelleinrichtung 1 zum Verstellen eines nicht gezeigten Ventils oder einer ebenfalls nicht gezeigten Klappe ein mehrteiliges Gehäuse 2 auf, von welchem lediglich ein Gehäuseunterteil 3 dargestellt ist. Nicht dargestellt ist ein Gehäuseoberteil des Gehäuses 2, wobei die Stelleinrichtung 1 beispielsweise als Druckdose ausgebildet sein kann und zur Betätigung eines Bypassventils bei Überschreiten eines Grenzladedrucks an einem Abgasturbolader dient. Erfindungsgemäß ist nunmehr eine Clipseinrichtung 4 mit einem Clipselement 5 vorgesehen, welches der Befestigung der Stelleinrichtung 1 an einem Bauteil 6, beispielsweise an einem Gehäuse einer nicht gezeigten Ladeeinrichtung, dient. Das Clipselement 5 der Clipseinrichtung 4 kann beispielsweise als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sein und ist dadurch äußerst kostengünstig herstellbar.
Wie der 1 zu entnehmen ist, weist das im wesentlichen kreisförmige Clipselement 5 einerseits einen Kragen 7 und andererseits wenigstens eine Rastkontur 8 auf, mit der es eine Durchgangsöffnung 9 des Gehäuses 2 durchgreift. Die in Axialrichtung vom Clipselement 5 abstehende Rastkontur 8 ist dabei so lang ausgebildete, dass diese eine im Bauteil 6 vorgesehene Durchgangsöffnung 9' vollständig durchgreift und zur Befestigung der Stelleinrichtung 1 am Bauteil 6 einen Rand der Durchgangsöffnung 9' hintergreift. Die Rastkontur 8 ist dabei ringförmig ausgebildet und weist radial nach außen zeigende Rastnasen 10 auf. Diese Rastnasen 10 sind an sich in Axialrichtung erstreckenden, elastischen Rastarmen 11 angeordnet, welche eine gewisse radiale Verstellbewegung und damit ein Durchführen der Rastnasen 10 durch die Durchgangsöffnung 9' am Bauteil 6 erlauben. Bei vollständig am Bauteil 6 befestigter Stelleinrichtung 1 liegt der Kragen 7 des Clipselementes 5 an einer Gehäuseinnenseite des Gehäuseunterteils 3 an, so dass das Gehäuseunterteil 3 in einem Bodenbereich und das Bauteil 6 in einem die Durchgangsöffnung 9' umgebenden Bereich zwischen dem Kragen 7 des Clipselementes 5 einerseits und den Rastkonturen 8 andererseits eingeklemmt bzw. fixiert ist.
Die Stelleinrichtung 1 kann, wie eingangs erwähnt, zum Verstellen eines Ventils bzw. einer Klappe dienen und hierzu beispielsweise ein stangenartiges Stellglied 12 aufweisen, welches gemäß der Ausführung in 1 ebenfalls durch die Durchgangsöffnung 9 am Gehäuse und durch die Durchgangsöffnung 9' am Bauteil 6 geführt ist, wobei das Clipselement 5 das Stellglied 12 ringförmig umgibt. Eine Durchgangsöffnung 9'' im Clipselement 5, durch welche das Stellglied 12 geführt ist, kann dabei so auf einen Außendurchmesser des Stellgliedes 12 abgestimmt sein, dass das Clipselement 5 zugleich eine Führung für das Stellglied 12 bildet.
Auf seiner, dem Bauteil 6 abgewandten Axialseite, weist das Clipselement 5 gemäß der 1 eine ringförmige Stufe 13 auf, die einen Federteller bildet und zur Halterung einer das Stellglied 12 verstellenden Feder 14 dient. Die Feder 14 stützt sich dabei an der ringförmigen Stufe 13 des Clipselementes 5 ab und drückt dieses gegen den Boden des Gehäuseunterteils 3 bzw. gegen das Bauteil 6. Da das Stellglied 12 üblicherweise nur Zugkräfte überträgt, bewirkt die Feder 14 in allen erdenklichen Betriebssituationen ein Andrücken des Clipselementes 5 an den Bodenbereich des Gehäuseunterteils 3. Das Clipselement 5 muss somit nahezu keine axialen Kräfte aufnehmen.
Durch die erfindungsgemäße Clipseinrichtung 4 lässt sich die Stelleinrichtung 1 in einfacher und dadurch kostengünstigerweise am Bauteil 6, beispielsweise an einer Ladeeinrichtung, befestigen, wobei sowohl die Teilekosten im Vergleich zu einer geschraubten Anbindung der Stelleinrichtung 1 an das Bauteil 6 als auch die Montagekosten reduziert werden können.
Als Anwendungsgebiet für eine derartige Stelleinrichtung 1 kommt beispielsweise eine Ladeeinrichtung in Betracht, wobei die Stelleinrichtung 1 bei Überschreiten eines Grenzladedrucks ein Bypassventil öffnet und dadurch den Ladedruck der Ladeeinrichtung reguliert. Ebenfalls denkbar ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Stelleinrichtung 1 in einem Ansaugsystem eines Verbrennungsmotors, wobei hier die Stelleinrichtung 1 üblicherweise einen Ansaugluftstrom reguliert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004058719 A1 [0003]

Claims

Stelleinrichtung (1) zum Verstellen eines Ventils oder einer Klappe, insbesondere eine Druckdose zur Betätigung eines Bypassventils bei Überschreiten eines Grenzladedrucks an einem Abgasturbolader, die ein ein- oder mehrteiliges Gehäuse (2), insbesondere ein ein Gehäuseunterteil (3) und einen Gehäusedeckel aufweisendes Gehäuse (2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Clipseinrichtung (4) vorgesehen ist, über welche die Stelleinrichtung (1) an einem Bauteil (6) befestigt ist.
Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Clipseinrichtung (4) ein Clipselement (5) aus Kunststoff aufweist.
Stelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Clipselement (4) einerseits einen Kragen (7) und andererseits wenigstens eine Rastkontur (8) aufweist, mit der es eine Durchgangsöffnung (9) des Gehäuses (2) soweit durchgreift, dass der Kragen (7) an einer Gehäuseinnenseite anliegt und die Rastkontur (8) eine Gegenrastkontur am Bauteil (6), beispielsweise eine Rastöffnung (9') hintergreift.
Stelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (1) ein stangenartiges Stellglied (12) aufweist, welches ebenfalls durch die Durchgangsöffnung (9) am Gehäuse (2) geführt ist, wobei das Clipselement (5) das Stellglied (12) ringförmig umgibt.
Stelleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Clipselement (5), welches das Stellglied (12) ringförmig umgibt, gleichzeitig eine Führung für das Stellglied (12) bildet.
Stelleinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Clipselement (5) eine, einen Federteller bildende ringförmige Stufe (13) aufweist, die zur Halterung einer das Stellglied (12) verstellenden Feder (14) dient.
Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Clipseinrichtung (4), insbesondere das Clipselement (5) mit dem Gehäuse (2) der Stelleinrichtung (1) verklebt ist.
Ladeeinrichtung, insbesondere ein Abgasturbolader für ein Kraftfahrzeug, mit einer Stelleinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welche bei Überschreiten eines Grenzladedrucks ein Bypassventil öffnet und dadurch den Ladedruck reguliert.
Ansaugsystem eines Verbrennungsmotors mit einer Stelleinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welche einen Ansaugstrom reguliert.