Die Erfindung betrifft einen Turbolader mit einer Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß zwischen zwei Reibpartnern des Turboladers, z.B. zwischen einem Hebelelement und einer mit dem Hebelelement drehbar verbundenen Welle oder einer Verstellwelle und ihrem Gehäuse. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Entgegenwirken von Schwingungsreibverschleiß.The invention relates to a turbocharger with a device for counteracting wear between two friction partners of the turbocharger, e.g. between a lever element and a shaft rotatably connected to the lever element or an adjusting shaft and its housing. In particular, the invention relates to a device for counteracting frictional vibration wear.
Aus der DE 2 338 577 A ist eine Vorrichtung zur Vermeidung von Reibrost bekannt. Diese Vorrichtung weist zwei Reibpartner, eine Gleitelementeinrichtung und eine Federelementeinrichtung auf, wobei die Gleitelementeinrichtung über die Federelementeinrichtung einen Reibpartner in Richtung des anderen Reibpartners drückt und wobei die Federelementeinrichtung ein Gegenlager für die Gleitelementeinrichtung bildet. Bei einem der Reibpartner handelt es sich um eine Welle und bei anderen Reibpartner um ein auf die Welle gepresstes Teil, beispielsweise die Nockenbahn eines Zündverteilers.From the DE 2 338 577 A a device for avoiding friction rust is known. This device has two friction partners, a sliding element device and a spring element device, the sliding element device pressing a friction partner in the direction of the other friction partner via the spring element device and the spring element device forming a counter-bearing for the sliding element device. One of the friction partners is a shaft and the other friction partner is a part pressed onto the shaft, for example the cam track of an ignition distributor.
Aus JP 2001 027 124 A ist eine Vorrichtung bekannt, mit der eine spielfreie Kopplung zwischen einem Stellhebel und einem Stift des Verstellrings einer Variablen Turbinengeometrie (VTG) gewährleistet wird. Dabei wird ein elastisches Element zwischen dem Stift und dem Stellhebel angeordnet, das den Stift unter Vorspannung am Stellhebel zur Anlage bringt.Out JP 2001 027 124 A a device is known with which a backlash-free coupling between an adjusting lever and a pin of the adjusting ring of a variable turbine geometry (VTG) is ensured. In this case, an elastic element is arranged between the pin and the adjusting lever, which brings the pin into contact with the adjusting lever under pretension.
Turbolader weisen im Allgemeinen eine Turbine auf, die in einem Abgasstrom angeordnet ist und über eine Welle mit einem Verdichter im Ansaugtrakt verbunden ist. Auf der Welle sind dabei normalerweise ein Turbinenrad und ein Verdichterrad angeordnet. Das Turbinenrad der Turbine wird durch den Abgasstrom eines angeschlossenen Motors angetrieben und treibt hierbei wiederum das Verdichterrad des Verdichters an. Hierdurch erhöht der Verdichter den Druck im Ansaugtrakt des Motors, so dass während des Ansaugtaktes eine größere Menge Luft in den Zylinder gelangt. Dies hat zur Folge, dass mehr Sauerstoff zur Verfügung steht und eine entsprechend größere Kraftstoffmenge verbrannt werden kann.Turbochargers generally have a turbine which is arranged in an exhaust gas flow and is connected to a compressor in the intake tract via a shaft. A turbine wheel and a compressor wheel are normally arranged on the shaft. The turbine wheel of the turbine is driven by the exhaust gas flow of a connected motor and in turn drives the compressor wheel. As a result, the compressor increases the pressure in the engine's intake tract, so that a larger amount of air enters the cylinder during the intake stroke. As a result, more oxygen is available and a correspondingly larger amount of fuel can be burned.
Dabei wird bei Turboladern häufig z.B. ein sog. Bypass vorgesehen, mit welchem ein Abgasstrom oder ein Teil des Abgasstroms in bestimmten Betriebszuständen an der Turbine des Turboladers vorbeigeführt wird. Zum Betätigen bzw. Schwenken einer Bypassklappe des Bypass ist dabei normalerweise eine Verstellwelle vorgesehen, welche mit der Bypassklappe gekoppelt ist und die Bypassklappe entsprechend dreht. Dabei kommt es mit der Zeit zu einem Reibverschleiß zwischen der Verstellwelle und ihrer Lagerung im Turboladergehäuse bzw. in einer eingepressten Buchse im Turboladergehäuse. Dieser Reibverschleiß kann im Weiteren Verlauf in einen Schwingungsreibverschleiß übergehen. Dies liegt daran, dass mit einer zunehmenden Spaltbreite zwischen den Reibpartnern, d.h. hier der Verstellwelle und dem Gehäuse, der Schwingungsreibverschleiß drastisch zunimmt, da die beiden Teile aufgrund eines entsprechend großen Spalts aufeinander hämmern können bzw. die Verstellwelle gegen das Gehäuse schlagen kann.In the case of turbochargers, a so-called bypass is often provided, with which an exhaust gas flow or part of the exhaust gas flow is guided past the turbine of the turbocharger in certain operating states. To actuate or pivot a bypass flap of the bypass, an adjusting shaft is normally provided which is coupled to the bypass flap and rotates the bypass flap accordingly. Over time, there is frictional wear between the adjusting shaft and its bearing in the turbocharger housing or in a pressed-in bushing in the turbocharger housing. This frictional wear can subsequently turn into vibrational frictional wear. This is due to the fact that with an increasing gap width between the friction partners, i.e. here the adjustment shaft and the housing, the frictional wear increases drastically, as the two parts can hammer one another due to a correspondingly large gap or the adjustment shaft can hit the housing.
Demnach ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung, insbesondere einen Turbolader, bereitzustellen, bei welcher eine Beschädigung von Bauteilen in Folge von Schwingungsreibverschleiß entgegengewirkt werden kann.Accordingly, it is the object of the present invention to provide a device, in particular a turbocharger, in which damage to components as a result of vibrational frictional wear can be counteracted.
Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a device with the features of claim 1.
Demgemäß wird erfindungsgemäß eine Einrichtung, insbesondere ein Turbolader, bereitgestellt, welche zwei Reibpartner, eine Gleitelementeinrichtung und eine Federelementeinrichtung aufweist, wobei die Gleitelementeinrichtung über die Federelementeinrichtung einen Reibpartner in Richtung des anderen Reibpartners drückt oder bewegt und wobei die Federelementeinrichtung ein Gegenlager für die Gleitelementeinrichtung bildet. Der eine Reibpartner ist im anderen Reibpartner drehbar aufgenommen, so dass die Gleitelementeinrichtung und die Federelementeinrichtung Bestandteile einer Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß sind und die Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß einen Spalt zwischen den beiden Reibpartnern so einstellt, dass ein Schwingungsreibverschleiß zwischen den sich relativ zueinander drehenden Reibpartnern zumindest reduziert oder verhindert wird. Die Gleitelementeinrichtung weist dabei wenigstens ein Gleitelement auf, bei dem es sich um einen Gleitstein handelt.Accordingly, the invention provides a device, in particular a turbocharger, which has two friction partners, a sliding element device and a spring element device, the sliding element device pushing or moving a friction partner in the direction of the other friction partner via the spring element device and the spring element device forming a counter-bearing for the sliding element device. One friction partner is rotatably accommodated in the other friction partner, so that the sliding element device and the spring element device are part of a device for counteracting wear and the device for counteracting wear sets a gap between the two friction partners so that there is vibration frictional wear between the ones rotating relative to one another Friction partners is at least reduced or prevented. The sliding element device has at least one sliding element, which is a sliding block.
Die Einrichtung bzw. der Turbolader hat dabei den Vorteil, dass ein Spalt zwischen zwei Reibpartnern während der Lebensdauer oder im Betrieb des Turboladers geeignet eingestellt werden kann, so dass ein Hämmern der Reibpartner aufeinander verhindert werden kann. Dabei kann zwar ein Reibverschleiß auftreten, wenn der Spalt Null wird bzw. die beiden Reibpartner an einer Stelle aneinander aufliegen. Der Verschleiß in Folge von Reibverschleiß ist aber wesentlich weniger gravierend wie ein Schwingungsreibverschleiß. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Federelementeinrichtung gleichzeitig ein Gegenlager für die Gleitelementeinrichtung bildet und daher die Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß besonders kostengünstig in der Herstellung und leicht zu montieren ist.The device or the turbocharger has the advantage that a gap between two friction partners can be suitably set during the service life or during operation of the turbocharger, so that hammering of the friction partners on one another can be prevented. It is true that frictional wear can occur when the gap becomes zero or the two friction partners are in contact with one another at one point. The wear as a result of frictional wear is, however, much less serious than vibrational frictional wear. Another advantage is that the spring element device simultaneously forms a counter-bearing for the sliding element device and therefore the device for counteracting wear is particularly inexpensive to manufacture and easy to assemble.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.Advantageous refinements and developments of the invention emerge from the subclaims and the description with reference to the drawings.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Schnittansicht einer Verstellhebelvorrichtung und einer Drehteilvorrichtung, wobei eine Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist;
- 2 eine schematische Schnittansicht einer Verstellhebelvorrichtung und einer Drehteilvorrichtung, wobei eine Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist;
- 3 eine schematische Schnittansicht eines Teils des Turboladers, welcher eine Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß aufweist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
- 4 eine schematische Schnittansicht eines Teils des Turboladers, welcher eine Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß aufweist gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments specified in the schematic figures of the drawings. Show it: - 1 a schematic sectional view of an adjusting lever device and a rotary part device, wherein a device for counteracting wear is provided according to an embodiment of the invention;
- 2 a schematic sectional view of an adjusting lever device and a rotary part device, wherein a device for counteracting wear is provided according to a further embodiment of the invention;
- 3 a schematic sectional view of a part of the turbocharger, which has a device for counteracting wear according to a further embodiment of the invention; and
- 4th a schematic sectional view of a part of the turbocharger, which has a device for counteracting wear according to another embodiment of the invention.
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen - sofern nichts anderes angegeben ist - mit denselben Bezugszeichen versehen worden.In all figures, identical or functionally identical elements and devices - unless otherwise specified - have been provided with the same reference symbols.
In 1 ist eine schematische Schnittansicht einer Verstellhebelvorrichtung 28 und einer Drehteilvorrichtung oder Verstellwelle 26 gezeigt, wie sie beispielsweise bei einem Turbolader eingesetzt werden kann zum Betätigen einer Bypassklappe, wobei eine Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß 12 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist.In 1 Fig. 3 is a schematic sectional view of a shift lever device 28 and a rotary dividing device or adjusting shaft 26th shown how it can be used, for example, in a turbocharger to actuate a bypass flap, with a device for counteracting wear 12th is provided according to one embodiment of the invention.
Wie zuvor beschrieben, kommt es bei den Verstellteilen, beispielsweise bei Führungsteilen für die Wastegate-Verstellung bei Turboladern, zu Reibverschleiß, der im weiteren Verlauf in Schwingungsreibverschleiß übergeht. Mit zunehmender Spaltbreite zwischen den Reibpartnern nimmt der Schwingungsreibverschleiß drastisch zu, da die beiden Teile jetzt aufeinander hämmern können. Die Schwingungen und die Gasdruckstöße im Abgasstrom lassen sich nicht vermeiden, da der Turbolader am Motor befestigt wird und auch im Abgasstrom des Verbrennungsmotors liegt. Gerade bei 3-Zylindermotoren die eine geringere Laufruhe aufweisen treten größere Probleme auf.As described above, the adjustment parts, for example guide parts for the wastegate adjustment in turbochargers, suffer from frictional wear, which then changes into frictional vibration wear. With increasing gap width between the friction partners, the frictional wear increases drastically, as the two parts can now hammer on each other. The vibrations and gas pressure surges in the exhaust gas flow cannot be avoided because the turbocharger is attached to the engine and is also located in the exhaust gas flow of the internal combustion engine. Major problems arise especially with 3-cylinder engines that run less smoothly.
Gemäß der Erfindung wird nun eine Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß 12 bereitgestellt, die einem Verschleiß zwischen zwei Reibpartnern 26, 28, hier einer Verstellhebelvorrichtung als zweitem Reibpartner und einem damit verbundenen Drehteil 26 bzw. Verstellwelle als erstem Reibpartner entgegenwirkt. Wie in 1 gezeigt ist, weist die Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß 12 eine Gleitelementeinrichtung 16 auf, welche wenigstens ein Gleitelement 18 aufweist oder, wie in 1 dargestellt, beispielsweise wenigstens zwei Gleitelemente 18. Die Gleitelemente 18 sind in diesem Fall zwei Gleitsteine aus Keramik, die z.B. auf gegenüberliegenden Seiten eines Reibpartners 26, hier des ersten Reibpartners bzw. Drehteils 26, angeordnet sind. Die Gleitelemente 18 müssen aber nicht notwendigerweise gegenüberliegend angeordnet werden, d.h. in einem 180° Winkel zueinander, sondern können in einem beliebigen Winkel zueinander angeordnet werden. Des Weiteren können mehr als zwei Gleitelemente 18 oder auch nur ein Gleitelement 18 vorgesehen werden, wie in dem Ausführungsbeispiel in folgender 2 gezeigt ist.According to the invention there is now a device for counteracting wear 12th provided that a wear between two friction partners 26th , 28 , here an adjusting lever device as a second friction partner and an associated rotating part 26th or adjusting shaft counteracts as the first friction partner. As in 1 is shown, the device has to counteract wear 12th a slider device 16 on which at least one sliding element 18th has or, as in 1 shown, for example, at least two sliding elements 18th . The sliding elements 18th are in this case two sliding blocks made of ceramic, for example on opposite sides of a friction partner 26th , here the first friction partner or rotating part 26th , are arranged. The sliding elements 18th but do not necessarily have to be arranged opposite one another, ie at a 180 ° angle to one another, but can be arranged at any desired angle to one another. Furthermore, more than two sliding elements 18th or just a sliding element 18th can be provided, as in the exemplary embodiment in the following 2 is shown.
Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform drückt die Federelementeinrichtung 20 beide Gleitelemente 18 auf die sich, innerhalb der Öffnung 21 in der Verstellhebelvorrichtung 28, hin und her drehende Drehteilvorrichtung 26, so dass der durch Verschleiß entstehende Spalt S zwischen der Verstellhebelvorrichtung 28 und der Drehteilvorrichtung 26 automatisch kompensiert werden kann. Dadurch kann dem Auftreten eines Schwingungsreibverschleiß entgegengewirkt und die Funktionsfähigkeit der Verstellhebelvorrichtung 28 und der Drehteilvorrichtung 26 erhalten werden kann. Es tritt außerdem keine Kantenpressung und eine damit verbundene hohe Flächenpressung auf, die den Verschleiß verstärkt. Durch das Anpressen der Gleitelemente 18 ähnlich einer Backenbremse z.B. an dem Drehteil in 1, kann außerdem das System der beiden Reibpartner 26, 28 und der Gleitelementeinrichtung 16 zusätzlich gedämpft werden. Grundsätzlich können die Gleitelemente 18 flächig, linienförmig oder punktförmig an dem zugeordneten Reibpartner anliegen oder an diesen angedrückt werden.At the in 1 The embodiment shown presses the spring element device 20th both sliding elements 18th on which, within the opening 21 in the adjusting lever device 28 , reciprocating rotating part device 26th , so that the gap S between the adjusting lever device 28 and the rotary dividing device 26th can be automatically compensated. This can counteract the occurrence of frictional wear and the functionality of the adjusting lever device 28 and the rotary dividing device 26th can be obtained. In addition, there is no edge pressure and the associated high surface pressure, which increases wear. By pressing the sliding elements 18th similar to a shoe brake, for example on the rotating part in 1 , can also be the system of the two friction partners 26th , 28 and the slider device 16 can also be dampened. Basically, the sliding elements 18th lie flat, linear or punctiform against the associated friction partner or be pressed against it.
Wie in 1 gezeigt ist, weist der zweite Reibpartner 28, hier die Verstellhebelvorrichtung 28 eine Öffnung 21 oder Bohrung auf, in welcher der erste Reibpartner 26, hier die Drehteilvorrichtung 26, beweglich, hier beispielsweise drehbar, angeordnet ist. Des Weiteren ist in dem ersten Reibpartner 26 eine weitere Öffnung 23 oder Bohrung vorgesehen, welche die erste Öffnung 21 kreuzt bzw. schneidet und in welcher die beiden Gleitelemente 18 der Gleitelementeinrichtung 20 beispielsweise auf gegenüberliegende Seiten des ersten Reibpartners 26 bzw. der Drehteilvorrichtung 26 angeordnet sind. Auf der Außenseite der Verstellhebelvorrichtung 28 ist die Federelementeinrichtung 20, z.B. in Form wenigstens einer Feder oder federnden Klammer 25, angeordnet. Die Klammer 25 ist dabei beispielsweise U-förmig ausgebildet und weist einen Mittenabschnitt 27 auf, der an jeder Seite mit einem Seitenarm 29 verbunden ist. Der Mittenabschnitt 27 der Klammer 25 kann wahlweisezusätzlich mit wenigstens einem Vorsprung und/oder einer Vertiefung 31 versehen sein zum Einrasten in einer entsprechenden Aufnahme 33 an dem Reibpartner, hier der Verstellhebelvorrichtung 28. Des Weiteren ist jeder der federnden Seitenarme 29 der Klammer 25 mit einem zugeordneten Gleitelement 18 in Eingriff oder koppelbar und drückt dieses gegen den zugeordneten Reibpartner, hier die Drehteilvorrichtung 26, um den Spalt S zwischen den beiden Reibpartnern 26, 28 geeignet einzustellen, um einem Schwingungsreibverschleiß entgegenzuwirken.As in 1 is shown, has the second friction partner 28 , here the adjusting lever device 28 an opening 21 or hole in which the first friction partner 26th , here the turning device 26th , is movable, here for example rotatable. Furthermore, in the first friction partner 26th another opening 23 or bore provided which the first opening 21 crosses or intersects and in which the two sliding elements 18th the sliding element device 20th for example on opposite sides of the first friction partner 26th or the rotating part device 26th are arranged. On the outside of the adjustment lever device 28 is the Spring element device 20th , for example in the form of at least one spring or spring clip 25th , arranged. The clip 25th is for example U-shaped and has a central section 27 on, the one on each side with a side arm 29 connected is. The middle section 27 the bracket 25th can optionally additionally with at least one projection and / or recess 31 be provided to snap into a corresponding receptacle 33 on the friction partner, here the adjusting lever device 28 . Furthermore, each of the resilient side arms is 29 the bracket 25th with an associated sliding element 18th engages or can be coupled and presses it against the associated friction partner, here the rotating part device 26th to the gap S between the two friction partners 26th , 28 to be set appropriately to counteract frictional wear.
Wie in 1 gezeigt ist, kann die Drehteilvorrichtung 26 an einer oder beiden gegenüberliegenden Seiten abgeflacht ausgebildet sein. Die Breite B der Drehteilvorrichtung 26 ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass die Drehteilvorrichtung 26 ausreichend breit ist, so dass zumindest eine ihrer beiden Verbindungsflächen oder Verbindungsabschnitte 35 mit der Gleitelementeinrichtung 16 bzw. dem zugeordneten Gleitelement 18 nicht außer Eingriff kommt, wie in 1 mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist. Durch das seitliche Abflachen der Drehteilvorrichtung 26 kann ein Verklemmen der Gleitelemente 18 bei Verschleiß besonders wirksam verhindert werden, da sich die Gleitelemente 18 nicht eingraben können. Des Weiteren bewegt sich die jeweilige Kante des Gleitelements 18, wie in 1 mit Pfeilen angedeutet ist, über die jeweilige Kante der Öffnung 21 der Verstellhebelvorrichtung 28.As in 1 is shown, the rotary dividing device 26th be flattened on one or both opposite sides. The width B of the rotary dividing device 26th is preferably chosen so that the rotary part device 26th is sufficiently wide so that at least one of its two connecting surfaces or connecting sections 35 with the sliding element device 16 or the associated sliding element 18th does not disengage, as in 1 is indicated with a dashed line. By flattening the side of the rotating part device 26th jamming of the sliding elements 18th can be prevented particularly effectively in the event of wear, since the sliding elements 18th cannot dig in. Furthermore, the respective edge of the sliding element moves 18th , as in 1 is indicated with arrows, over the respective edge of the opening 21 the adjusting lever device 28 .
Statt abgeflacht, wie in 1 gezeigt ist, kann die Drehteilvorrichtung 26 aber ebenso beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt bzw. zylindrisch ausgebildet sein, wie in nachfolgender 2 gezeigt ist. Die Federelementeinrichtung 20 bildet außerdem gleichzeitig das Gegenlager für die Gleitelementeinrichtung 16 bzw. deren beide Gleitelemente 18. Dadurch weist die Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß 12 nur die Gleitelementeinrichtung 16 und die Federelementeinrichtung 20 auf, so dass sie besonders kostengünstig hergestellt werden kann und nur wenige Teile zu montieren sind.Instead of flattened, as in 1 is shown, the rotary dividing device 26th but also, for example, a circular cross-section or cylindrical shape, as in the following 2 is shown. The spring element device 20th also forms the counter-bearing for the sliding element device at the same time 16 or their two sliding elements 18th . As a result, the device has to counteract wear 12th only the slider device 16 and the spring element device 20th on, so that it can be manufactured particularly inexpensively and only a few parts need to be assembled.
In 2 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß 12 dargestellt, wobei die Vorrichtung 12 dabei eine Gleitelementeinrichtung 16 mit beispielsweise nur einem Gleitelement 18 aufweist. Des Weiteren weist das in 2 gezeigte Gleitelement 18 einen kreisförmigen Durchmesser auf oder einen zylindrischen Abschnitt. Des Weiteren weist der zweite Reibpartner 28, hier die Verstellhebelvorrichtung 28 eine Öffnung 21 oder Bohrung auf, in welcher der erste Reibpartner 26, hier die Drehteilvorrichtung 26, beweglich, hier beispielsweise drehbar, angeordnet ist. Dabei ist in dem ersten Reibpartner 26 ebenfalls eine weitere Öffnung 23 oder Bohrung vorgesehen, welche die erste Öffnung 21 kreuzt bzw. schneidet und in welcher das Gleitelement 18 der Gleitelementeinrichtung 16 verschieblich bzw. beweglich angeordnet ist. Auf der Außenseite der Verstellhebelvorrichtung 28 ist die Federelementeinrichtung 20, z.B. in Form wenigstens einer Feder oder federnden Klammer 25, angeordnet. Die Klammer 25 ist dabei, wie zuvor mit Bezug auf 1 beschrieben, beispielsweise U-förmig ausgebildet und weist einen Mittenabschnitt 27 auf, der an jeder Seite mit einem Seitenarm 29 verbunden ist. Der Mittenabschnitt 27 der Klammer 25 kann wahlweise zusätzlich mit wenigstens einem Vorsprung und/oder einer Vertiefung 31 versehen sein zum Einrasten in einer entsprechenden Aufnahme 33 an dem Reibpartner, hier der Verstellhebelvorrichtung 28. Einer der federnden Seitenarme 29 der Klammer 25 ist mit dem Gleitelement 18 in Eingriff oder gekoppelt und drückt dieses gegen den zugeordneten Reibpartner, hier die Drehteilvorrichtung 26, um den Spalt S zwischen den beiden Reibpartnern 26, 28 geeignet einzustellen, um einem Schwingungsreibverschleiß entgegenzuwirken.In 2 is a further embodiment of the device for counteracting wear 12th shown, the device 12th thereby a sliding element device 16 with only one sliding element, for example 18th having. Furthermore, the in 2 shown sliding element 18th a circular diameter or a cylindrical section. The second friction partner also has 28 , here the adjusting lever device 28 an opening 21 or hole in which the first friction partner 26th , here the turning device 26th , is movable, here for example rotatable. It is in the first friction partner 26th also another opening 23 or bore provided which the first opening 21 crosses or intersects and in which the sliding element 18th the sliding element device 16 is arranged displaceably or movably. On the outside of the adjustment lever device 28 is the spring element device 20th , for example in the form of at least one spring or spring clip 25th , arranged. The clip 25th is there as before with reference to 1 described, for example U-shaped and has a central portion 27 on, the one on each side with a side arm 29 connected is. The middle section 27 the bracket 25th can optionally additionally with at least one projection and / or one depression 31 be provided to snap into a corresponding receptacle 33 on the friction partner, here the adjusting lever device 28 . One of the springy side arms 29 the bracket 25th is with the sliding element 18th engaged or coupled and presses this against the associated friction partner, here the rotary part device 26th to the gap S between the two friction partners 26th , 28 to be set appropriately to counteract frictional wear.
Die Drehteilvorrichtung 26 kann dabei, wie in 2 gezeigt ist, einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, oder wie in 2 mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist, an einer oder zwei gegenüberliegenden Seiten abgeflacht ausgebildet sein. Die Breite B der abgeflachten, gestrichelt dargestellten Drehteilvorrichtung 26 ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass die Drehteilvorrichtung 26 ausreichend breit ist, so dass zumindest eine ihrer beiden Verbindungsabschnitte 35 mit der Gleitelementeinrichtung 16 bzw. dem zugeordneten Gleitelement 18 nicht außer Eingriff kommt, wenn die Drehteilvorrichtung 26 gedreht wird.The turning device 26th can, as in 2 shown have a circular cross-section, or as in FIG 2 is indicated with a dashed line, be formed flattened on one or two opposite sides. The width B of the flattened rotating part device shown in dashed lines 26th is preferably chosen so that the rotary part device 26th is sufficiently wide so that at least one of its two connecting sections 35 with the sliding element device 16 or the associated sliding element 18th does not disengage when the rotating part device 26th is rotated.
Die Federelementeinrichtung 20, hier beispielsweise in Form einer Klammer 25, bildet außerdem gleichzeitig das Gegenlager für die Gleitelementeinrichtung 16 bzw. das Gleitelement 18. Des Weiteren kann die Federelementeinrichtung 20 zum Befestigen an einem Reibpartner 28 auch mit diesem beispielsweise verschraubt oder verstiftet werden, wie in 2 angedeutet ist. Dabei muss die Federelementeinrichtung 20 nicht notwendigerweise als Klammer 25 ausgebildet sein, sondern es kann jedes Federelement eingesetzt werden, mit welchem einerseits das Gleitelement federnd an den zugeordneten Reibpartner angedrückt werden kann und das gleichzeitig ein Gegenlager für das Gleitelement bildet.The spring element device 20th , here for example in the form of a bracket 25th , also forms the counter-bearing for the sliding element device at the same time 16 or the sliding element 18th . Furthermore, the spring element device 20th for attaching to a friction partner 28 can also be screwed or pinned to this, for example, as in 2 is indicated. The spring element device must 20th not necessarily as a bracket 25th be designed, but it can be used any spring element with which on the one hand the sliding element can be resiliently pressed against the associated friction partner and which at the same time forms a counter-bearing for the sliding element.
Gemäß der Erfindung können ein oder beide Reibpartner 26, 28 und/oder wenigstens eines der Gleitelemente 18 als Metallpulverpressteile (MIM - Metallpowderinjection Molding) - oder Sinterpressteile hergestellt werden. Solche Metallpulverpressteile (MIM) - oder Sinterpressteile ermöglichen eine große Auswahl an Werkstoffkombinationen und sind außerdem kostengünstig.According to the invention, one or both friction partners 26th , 28 and / or at least one of the sliding elements 18th as metal powder pressed parts (MIM - metal powder injection molding) - or Sintered pressed parts are produced. Such metal powder pressed parts (MIM) or sintered pressed parts allow a large selection of material combinations and are also inexpensive.
Des Weiteren kann durch die Herstellung als MIM und/oder als Sinterpressteil jeder Temperaturbereich durch die entsprechende Werkstoffauswahl abgedeckt werden. Das System ist in allen Temperaturbereichen und bei vielen Verstellorganen die einer Reib- und/oder Schwingungsbeanspruchung unterliegen einsetzbar.Furthermore, by manufacturing as an MIM and / or as a sintered pressed part, every temperature range can be covered by the appropriate material selection. The system can be used in all temperature ranges and with many adjusting devices that are subject to friction and / or vibration.
Darüber hinaus können ein oder beide Reibpartner 26, 28 und/oder Gleitelemente 18 wahlweise zusätzlich oder alternativ auch durch Beschichtungs-Systeme oder Oberflächenbehandlungen verschleißfester gemacht werden. Das jeweilige im Metallpulverpress-Verfahren hergestellte Teil kann wahlweise zusätzlich durch HIP bzw. Heißisostatisches Pressen behandelt werden. Die Gleitelemente 18 können des Weiteren beispielsweise auch aus Keramik hergestellt werden oder dieses aufweisen. Bei der Herstellung der Gleitelemente 18 aus Blech oder Stangenmaterial ist die Werkstoffauswahl beschränkt.In addition, one or both friction partners 26th , 28 and / or sliding elements 18th optionally additionally or alternatively also made more wear-resistant by coating systems or surface treatments. The respective part manufactured using the metal powder pressing process can optionally be additionally treated by HIP or hot isostatic pressing. The sliding elements 18th can also be made of ceramic or have this, for example. During the manufacture of the sliding elements 18th from sheet metal or rod material, the choice of materials is limited.
In 3 ist eine schematische Schnittansicht eines Teils des Turboladergehäuses 10 gezeigt, mit einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß 12, insbesondere Schwingungsreibverschleißes. Diese Ausführungsform unterscheidet sich dabei von den beiden Ausführungsformen in den 1 und 2 dadurch, dass eine zusätzliche Gegenlagereinrichtung vorgesehen ist, wie im Folgenden noch näher erläutert wird. Bei dem in 3 gezeigten Beispiel wird eine solche erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß 12 eingesetzt, um einem Schwingungsreibverschleiß bei einer Welle 14, z.B. einer Verstellwelle zum Betätigen einer Bypass-Klappe oder Wastegate-Klappe oder einer Verstellwelle zum Verstellen einer variablen Turbinengeometrie, entgegenzuwirken.In 3 Figure 3 is a schematic sectional view of a portion of the turbocharger housing 10 shown with a further embodiment of a device according to the invention for counteracting wear 12th , especially frictional wear. This embodiment differs from the two embodiments in FIGS 1 and 2 in that an additional counter bearing device is provided, as will be explained in more detail below. The in 3 The example shown is such a device according to the invention for counteracting wear 12th used to prevent frictional wear on a shaft 14th to counteract, for example, an adjusting shaft for actuating a bypass flap or wastegate flap or an adjusting shaft for adjusting a variable turbine geometry.
Bei Verstellteilen, wie z.B. Führungsteilen für die Verstellung bzw. Einstellung des Bypass bzw. Wastegates bei Turboladern, kommt es zu einem Reibverschleiß der im Weiteren Verlauf in einen Schwingungsreibverschleiß übergeht. Mit einer zunehmenden Spaltbreite zwischen den Reibpartnern nimmt der Schwingungsreibverschleiß dabei drastisch zu, da die beiden Teile in diesem Fall jetzt aufeinander hämmern können. Es kommt in Folge dessen zu Störungen, wie einem Leistungsabfall des Turboladers bis hin zu einem Ausfall der Regelung des Turboladers.In the case of adjustment parts, such as guide parts for adjusting or setting the bypass or wastegate in turbochargers, frictional wear occurs, which then changes into vibrational frictional wear. With an increasing gap width between the friction partners, the frictional wear increases drastically, as the two parts can now hammer on each other in this case. As a result, there are malfunctions, such as a drop in the performance of the turbocharger or even failure of the turbocharger control.
Die Schwingungen und die Gasdruckstöße im Abgasstrom lassen sich nicht vermeiden, da der Turbolader, wie zuvor beschrieben, am Motor befestigt wird und auch im Abgasstrom des Verbrennungsmotors liegt. Dem Reibverschleiß kann durch eine geeignete Kombination der Werkstoffe der Reibpartner, sowie mit einer geeigneten Oberflächenbehandlungen bzw. Beschichtung der beiden Reibpartner entgegengewirkt werden. Sobald jedoch der Spalt zwischen den Reibpartnern groß genug ist, geht der Reibverschleiß in einen Schwingungsreibverschleiß über. Der Schwingungsreibverschleiß bewirkt jedoch noch einen viel höheren Verschleiß als der Reibverschleiß.The vibrations and gas pressure surges in the exhaust gas flow cannot be avoided because the turbocharger, as described above, is attached to the engine and is also located in the exhaust gas flow of the internal combustion engine. The frictional wear can be counteracted by a suitable combination of the materials of the friction partners, as well as with a suitable surface treatment or coating of the two friction partners. However, as soon as the gap between the friction partners is large enough, the frictional wear turns into vibrational frictional wear. The vibrational frictional wear, however, still causes much higher wear than the frictional wear.
Grundsätzlich kann der Verschleiß sowohl bei hohen Temperaturen, beispielsweise bei Temperaturen die größer als 500°C sind bis zu Temperaturen die größer als 1050°C sind, auftreten, als auch bei niedrigen Temperaturen.In principle, wear can occur both at high temperatures, for example at temperatures greater than 500 ° C. up to temperatures greater than 1050 ° C., and at low temperatures.
Bei hohen Temperaturen müssen daher warmfeste, hitzebeständige, hochwarmfeste und zunderbeständige Werkstoffe eingesetzt werden. Bei niedrigen Temperaturen ist der Verschleißmechanismus gleich. Es fehlt jedoch die zusätzliche Beanspruchung durch Heißgaskorrosion und Verzunderung. Hier können daher auch minderwertige oder minderwertigere Werkstoffe eingesetzt werden.At high temperatures, therefore, heat-resistant, heat-resistant, highly heat-resistant and scaling-resistant materials must be used. At low temperatures, the wear mechanism is the same. However, there is no additional stress caused by hot gas corrosion and scaling. Inferior or inferior materials can therefore also be used here.
Gemäß der Erfindung wird nun, wie in 3 gezeigt ist, eine Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß 12 bereitgestellt, welche wenigstens eine Gleitelementeinrichtung 16, mit wenigstens einem als Gleitstein ausgebildeten Gleitelement 18, eine Federelementeinrichtung 20 und eine Gegenlagereinrichtung 22 aufweist. Diese Vorrichtung 12 wirkt dabei einem Schwingungsreibverschleiß entgegen, bei welchem zwei Reibpartner frei aufeinander hämmern.According to the invention, as in 3 is shown a device for counteracting wear 12th provided which at least one sliding element device 16 , with at least one sliding element designed as a sliding block 18th , a spring element device 20th and a counter bearing device 22nd having. This device 12th counteracts vibrational frictional wear, in which two friction partners hammer each other freely.
In dem in 1 gezeigten Beispiel, ist eine schematische und stark vereinfachte Schnittansicht durch einen Turbolader und sein Turboladergehäuse 10 gezeigt. In dem Turboladergehäuse ist dabei beispielsweise als Verstellteil eine Welle 14 bzw. hier eine Verstellwelle vorgesehen. Die Verstellwelle 14 kann dabei beispielsweise zum Verstellen einer WastegateKlappe oder einer Bypassklappe oder einer variablen Turbinengeometrie (VTG) usw. verwendet werden. Die Erfindung ist aber auf die vorgenannten Beispiele für Verstellteile und insbesondere Verstellwellen 14 nicht beschränkt, sondern kann auch für andere Verstellteile bei Turboladern verwendet werden, die von Schwingungsreibverschleiß betroffen sind.In the in 1 The example shown is a schematic and greatly simplified sectional view through a turbocharger and its turbocharger housing 10 shown. In the turbocharger housing, for example, a shaft is used as an adjusting part 14th or here an adjusting shaft is provided. The adjusting shaft 14th can be used, for example, to adjust a wastegate flap or a bypass flap or a variable turbine geometry (VTG) etc. However, the invention is based on the aforementioned examples of adjustment parts and, in particular, adjustment shafts 14th not restricted, but can also be used for other adjustment parts in turbochargers that are affected by frictional wear.
Im vorliegenden Fall bildet die Welle 14 den ersten bzw. hier z.B. beweglichen Reibpartner 26 (Führungsstück) und das Gehäuse 10, in welchem die Welle 14 angeordnet ist, den zweiten z.B. hier feststehenden Reibpartner 28 (Hebel). Das Gehäuse 10 kann dabei wahlweise eine zusätzliche Buchse (nicht dargestellt) aufweisen, in welcher die Welle 14 aufgenommen ist, wobei die Buchse beispielsweise in dem Gehäuse 10 durch Einpressen befestigt sein kann. Die Welle 14 kann, in dem in 3 gezeigten Beispiel, um ihre Längsachse gedreht werden. Hierbei kommt es zu einem Reibverschleiß zwischen der Welle 14, d.h. dem ersten Reibpartner 26, und dem Gehäuse 10, d.h. dem zweiten Reibpartner 28, wenn die Welle 14 gedreht wird und hierbei mit dem Gehäuse 10 in Berührung kommt. Das Gehäuse 10 ist dabei hier das Turboladergehäuse, wobei in dem Gehäuse wahlweise zusätzlich eine Buchse beispielsweise eingepresst sein kann. Der Spalt zwischen der Welle 14 und dem Gehäuse 10 kann aufgrund des Reibverschleißes mit der Zeit immer größer werden, bis der Spalt schließlich so groß ist, dass die Welle 14 gegen das Gehäuse 10 hämmern kann, beispielsweise aufgrund von Schwingungen des Turboladers oder aufgrund von Gasstößen durch den Abgasstrom.In the present case, the wave forms 14th the first or here, for example, movable friction partner 26th (Guide piece) and the housing 10 in which the wave 14th is arranged, the second, for example, stationary friction partner here 28 (Lever). The case 10 can optionally use an additional socket (not shown) in which the shaft 14th is received, the socket for example in the housing 10 can be attached by pressing. The wave 14th can, in the in 3 example shown, can be rotated about its longitudinal axis. This leads to frictional wear between the shaft 14th , ie the first friction partner 26th , and the case 10 , ie the second friction partner 28 when the wave 14th is rotated and this with the housing 10 comes into contact. The case 10 is here the turbocharger housing, with a bushing, for example, optionally also being pressed into the housing. The gap between the shaft 14th and the case 10 can become larger and larger over time due to frictional wear, until the gap is finally so large that the shaft 14th against the housing 10 can hammer, for example due to vibrations of the turbocharger or due to gas shocks from the exhaust gas flow.
Um ein solches Hämmern der Welle 14 gegen das Gehäuse 10 bzw. den Schwingungsreibverschleiß der beiden Reibpartner 26, 28 zu verhindern oder zumindest zu reduzieren, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß 12 vorgesehen. Dazu weist die Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß 12 in dem in 1 gezeigten Beispiel eine Gleitelementeinrichtung 16 auf, welche gegen die Welle 14 bzw. hier den beweglichen, ersten Reibpartner 26 angedrückt wird, um einen Spalt S zwischen der Welle 14 und dem Gehäuse 10 geeignet einzustellen bzw. geeignet klein einzustellen, so dass einem Hämmern der Welle 14 gegen das Gehäuse 10 entgegengewirkt werden kann. Dabei kann die Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß 12 die Welle 14 auch an das Gehäuse 10 so andrücken, so dass in diesem Bereich der Spalt S Null wird.To such a hammering of the wave 14th against the housing 10 or the frictional vibration wear of the two friction partners 26th , 28 the device according to the invention for counteracting wear is to be prevented or at least reduced 12th intended. For this purpose, the device for counteracting wear and tear 12th in the in 1 Example shown a sliding element device 16 on which against the wave 14th or here the movable, first friction partner 26th is pressed to a gap S between the shaft 14th and the case 10 set appropriately or set appropriately small, so that a hammering of the shaft 14th against the housing 10 can be counteracted. The device can thereby counteract wear 12th the wave 14th also to the housing 10 Press so that the gap S in this area becomes zero.
Die Gleitelementeinrichtung 16 ist dabei gleitend oder hier hin- und her beweglich in einer Vertiefung oder Bohrung 30, hier z.B. einer Bohrung in dem Gehäuse 10, angeordnet und wird über eine Federelementeinrichtung 20 an die Welle 12 angedrückt. Die Federelementeinrichtung 20 ist dabei vorzugsweise so ausgelegt, dass sie eine Kraft auf die Gleitelementeinrichtung 16 ausübt, die ausreichend groß ist, um die Gleitelementeinrichtung 16 so an die Welle 14 anzudrücken, dass ein Spalt S zwischen der Welle 14 und dem Gehäuse 10 eingestellt bzw. geeignet klein eingestellt werden kann. Der Spalt S zwischen der Welle 14 und dem Gehäuse 10 oder zwischen dem ersten und zweiten Reibpartner 26, 28 wird dabei vorzugsweise so eingestellt werden, dass der Spalt S ausreichend klein ist, so dass kein Schwingungsreibverschleiß zwischen den Reibpartnern 26, 28 auftritt oder dieser zumindest reduziert wird. Mit anderen Worten kann der Spalt S insbesondere so eingestellt werden, dass kein Hämmern des einen Reibpartners 26 gegen den anderen Reibpartner 28 und/oder umgekehrt erfolgt oder ein Hämmern des einen Reibpartners 26 gegen den anderen Reibpartner 28 und/oder umgekehrt zumindest reduziert wird. Wie zuvor beschrieben kann die Gleitelementeinrichtung 16 die beiden Reibpartner 26, 28 auch aneinander andrücken bzw. in dem gezeigten Beispiel die Welle 14 gegen das Gehäuse 10 so fest andrücken, so dass hier der Spalt S Null wird.The sliding element device 16 is sliding or can be moved back and forth here in a recess or hole 30th , here for example a hole in the housing 10 , arranged and is via a spring element device 20th to the wave 12th pressed on. The spring element device 20th is preferably designed so that it exerts a force on the sliding element device 16 exercises, which is sufficiently large to the slider device 16 so to the wave 14th to press that a gap S between the shaft 14th and the case 10 can be set or set appropriately small. The gap S between the shaft 14th and the case 10 or between the first and second friction partner 26th , 28 is preferably set so that the gap S is sufficiently small so that there is no frictional wear between the friction partners 26th , 28 occurs or this is at least reduced. In other words, the gap S can in particular be set so that there is no hammering of the one friction partner 26th against the other friction partner 28 and / or vice versa takes place or hammering of one friction partner 26th against the other friction partner 28 and / or, conversely, is at least reduced. As previously described, the sliding element device 16 the two friction partners 26th , 28 also press against each other or, in the example shown, the shaft 14th against the housing 10 Press so firmly that the gap S becomes zero here.
In einer Ausführungsform der Erfindung, wie sie in 3 gezeigt ist, stützt sich die Federelementeinrichtung 20 an einer Gegenlagereinrichtung 22 ab, wobei als Gegenalgereinrichtung 22 dabei beispielsweise eine durchgehende Bohrung 32 in welcher ein Schraubenelement 34 eingeschraubt ist eingesetzt wird. In der Vertiefung oder, in dem Beispiel in 3, in der Bohrung 30 in dem Gehäuse 10, in welcher die Gleitelementeinrichtung 16 und die Federelementeinrichtung 20 angeordnet sind, ist an einem Ende ein Schraubenelement 34 vorgesehen, dass das Gegenlager bildet. Statt dem Schraubenelement 34 kann aber auch beispielsweise ein Stift- oder Bolzenelement als Gegenlagereinrichtung 22 vorgesehen werden. Das Schraubenelement 34 hat den Vorteil, dass darüber sehr leicht die Federelementeinrichtung eingestellt und gegebenenfalls nachgestellt werden kann, je nach dem wie weit das Schraubenelement 34 in die durchgehende Bohrung 32 eingeschraubt wird. Das Stiftelement 36 oder Bolzenelement kann wiederum in die Bohrung 30 eingepresst werden oder ebenfalls beweglich darin angeordnet sein. Bei einer beweglichen Anordnung des Stiftelements 36 oder Bolzenelements sollte vorzugsweise sichergestellt werden, dass diese ausreichend fest in der Bohrung 30 sitzen, so dass sie zwar einerseits in eine vorbestimmte Position innerhalb der Bohrung 30 bewegt werden können aber andererseits auch in dieser Position in der Bohrung 30 anschließend verbleiben und nicht ungewollt verrutschen können.In one embodiment of the invention as shown in 3 is shown, the spring element device is supported 20th on a counter bearing device 22nd from, with as counter-algae device 22nd for example, a through hole 32 in which a screw element 34 is screwed in is inserted. In the recess or, in the example in 3 , in the hole 30th in the case 10 in which the sliding element device 16 and the spring element device 20th are arranged, a screw element is at one end 34 provided that the counter-bearing forms. Instead of the screw element 34 but can also, for example, be a pin or bolt element as a counter-bearing device 22nd are provided. The screw element 34 has the advantage that the spring element device can very easily be adjusted and, if necessary, readjusted, depending on how far the screw element is 34 into the through hole 32 is screwed in. The pin element 36 or bolt element can turn into the bore 30th be pressed in or also be movably arranged therein. With a movable arrangement of the pin element 36 or bolt element should preferably be ensured that it is sufficiently tight in the bore 30th sit so that they are on the one hand in a predetermined position within the bore 30th on the other hand, they can also be moved in this position in the bore 30th then remain and cannot slip unintentionally.
Prinzipiell kann das Schraubenelement 34 auch mit einem beweglichen Stiftelement oder Bolzenelement kombiniert werden (nicht dargestellt), um beispielsweise größere Bohrlängen zu überbrücken. In diesem Fall, kann das Stift- oder Bolzenelement auch z.B. eine Spielpassung mit der Bohrung bilden und über das Schraubenelement eingestellt oder positioniert werden.In principle, the screw element 34 can also be combined with a movable pin element or bolt element (not shown), for example to bridge larger drilling lengths. In this case, the pin or bolt element can also, for example, form a clearance fit with the bore and be adjusted or positioned via the screw element.
Alternativ oder zusätzlich kann, wie in 3 gezeigt ist, die Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß 12 wenigstens eine weitere Gleitelementeinrichtung 16, Federelementeinrichtung 20 und Gegenlagereinrichtung 22 aufweisen. Dabei ist die Gegenlagereinrichtung 22, z.B. in Form einer geschlossenen Bohrung 30, in dem sich bewegenden Reibpartner 26, hier der Welle 14, vorgesehen. Die Gleitelementeinrichtung 16, bei deren Gleitelement 18 es sich um einen Gleitstein handelt, wird über die Federelementeinrichtung 20 gegen den feststehenden Reibpartner 28, hier das Gehäuse 10, gedrückt. Auf diese Weise kann ein Spalt S* zwischen den beiden Reibpartnern 26, 28 möglichst ausreichend klein eingestellt werden, um einen Schwingungsreibverschleiß zumindest zu reduzieren oder zu verhindern. Dabei kann die Welle 14 über die Federelementeinrichtung 20 und das Gleitelement 18 aber auch gegen die Wand des Gehäuses 10 angedrückt werden, so dass der Spalt S* Null wird.Alternatively or additionally, as in 3 is shown the device for counteracting wear 12th at least one further sliding element device 16 , Spring element device 20th and counter bearing device 22nd exhibit. Here is the counter bearing device 22nd , for example in the form of a closed hole 30th , in the moving friction partner 26th , here the wave 14th , intended. The sliding element device 16 , with their sliding element 18th if it is a sliding block, the spring element device 20th against the fixed Friction partner 28 , here the case 10 , pressed. In this way, there can be a gap S * between the two friction partners 26th , 28 be set as small as possible in order to at least reduce or prevent frictional wear. The wave can 14th via the spring element device 20th and the sliding element 18th but also against the wall of the housing 10 be pressed so that the gap S * is zero.
In 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt.In 4th another embodiment of the invention is shown.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, kann die Vertiefung 30, in welcher die Gleitelementeinrichtung 16 und die Federelementeinrichtung 20 angeordnet sind, auch als Sackloch ausgebildet sein, wie z.B. in 3 angedeutet ist. Das Ende des Sacklochs 30 bildet dabei die Gegenlagereinrichtung 22. In diesem Fall kann auf ein Schraubenelement oder ein Stift- oder Bolzenelement verzichtet werden.In a further embodiment of the invention, the recess 30th in which the sliding element device 16 and the spring element device 20th are arranged, also be designed as a blind hole, such as in 3 is indicated. The end of the blind hole 30th forms the counter bearing device 22nd . In this case, a screw element or a pin or bolt element can be dispensed with.
Des Weiteren kann die Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß 12 auch zwei und mehr Gleitelemente 18 aufweisen, die beispielsweise jeweils in einer zugeordneten Vertiefung oder Bohrung 30 vorgesehen sind und über eine zugeordnete Federelementeinrichtung 20 gegen einen Reibpartner 26, hier z.B. die bewegliche Welle 14 gedrückt werden, um einen Spalt zwischen der Welle 14 und dem Gehäuse 10 geeignet einzustellen, so dass ein Schwingungsreibverschleiß, zwischen dem ersten und zweiten Reibpartner 26, 28, hier z.B. der Welle 14 und dem Gehäuse 10, verhindert oder zumindest reduziert werden kann.Furthermore, the device can be used to counteract wear 12th also two and more sliding elements 18th have, for example, each in an associated recess or bore 30th are provided and an associated spring element device 20th against a friction partner 26th , here for example the moving shaft 14th be pressed to make a gap between the shaft 14th and the case 10 suitable to be set so that a frictional vibration wear between the first and second friction partner 26th , 28 , here for example the wave 14th and the case 10 , prevented or at least reduced.
In dem in 4 gezeigten Beispiel bildet die Vorrichtung zum Entgegenwirken von Verschleiß 12 beispielsweise wenigstens zwei Gegenlagereinrichtungen 22 in einem Reibpartner 28 (Hebel), hier dem Gehäuse 10 (mit oder ohne zusätzliche Buchse), aus. Eine erste Gegenlagereinrichtung 22 wird dabei durch ein Sackloch 30 gebildet und eine zweite Gegenlagereinrichtung 22 durch ein beispielsweise fest mit dem Gehäuse 10 verbundenes Stiftelement 36 oder Bolzenelement. Die beiden Gegenlagereinrichtungen 22 mit ihren Federelementeinrichtungen 20 und Gleitelementeinrichtungen 16 können dabei in einem beliebigen Winkel zueinander im Gehäuse 10 vorgesehen sein. Grundsätzlich können die Gleitelementeinrichtungen 16 bzw. ihre Gegenlagereinrichtungen 22 hierfür z.B. auch gegenüberliegend angeordnet sein (nicht dargestellt), wobei die Gleitelementeinrichtungen dabei unterschiedlich stark oder gleich stark gegen die Welle 14 angedrückt werden können, je nach Funktion und Einsatzzweck.In the in 4th The example shown forms the device for counteracting wear 12th for example at least two counter bearing devices 22nd in a friction partner 28 (Lever), here the housing 10 (with or without an additional socket). A first counter bearing device 22nd is thereby through a blind hole 30th formed and a second counter bearing device 22nd by, for example, firmly attached to the housing 10 connected pin element 36 or bolt element. The two counter bearing devices 22nd with their spring element devices 20th and slider devices 16 can be at any angle to each other in the housing 10 be provided. In principle, the sliding element devices 16 or their counter bearing devices 22nd for this purpose, for example, it can also be arranged opposite one another (not shown), the sliding element devices being differently strong or equally strong against the shaft 14th can be pressed, depending on the function and purpose.
Die Gegenlagereinrichtung 22 kann hierbei als Sackloch 30 in dem zugeordneten Reibpartner ausgebildet werden, wenn der Reibpartner beispielsweise im MIM- bzw. MetallpulverpressVerfahren hergestellt wird. Der Reibpartner welcher im Metallpulverpress-Verfahren hergestellt wurde kann dabei wahlweise zusätzlich durch HIP bzw. Heißisostatisches Pressen nachbehandelt werden. Ein Sackloch oder eine Bohrung wie in 3 als Gegenlagereinrichtung haben den Vorteil, dass kein zusätzliches Schraubenelement oder ein Bolzen bzw. Stift benötigt werden.The counter bearing device 22nd can be used as a blind hole 30th can be formed in the assigned friction partner if the friction partner is produced using the MIM or metal powder pressing process, for example. The friction partner, which was produced in the metal powder pressing process, can optionally be additionally treated by HIP or hot isostatic pressing. A blind hole or a hole as in 3 as a counter-bearing device have the advantage that no additional screw element or a bolt or pin are required.
Gemäß der Erfindung, wie sie zuvor anhand der Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, wird dem Schwingungsreibverschleiß durch ein einfaches Federdrucksystem bzw. eine entsprechende Federelementeinrichtung entgegengewirkt, welches das Aufeinanderhämmern der beiden Reibpartner verhindert. Die Ausführungsbeispiele können dabei auch miteinander kombiniert werden, insbesondere einzelne Merkmale davon. So können in 3 auch mehrere Gegenlagereinrichtungen mit jeweils einer Federelementeinrichtung und einer Gleitelementeinrichtung in dem ersten und/oder zweiten Reibpartner vorgesehen werden bzw. hier im Gehäuse und/oder der Welle. Ebenso kann bei dem Ausführungsbeispiel in 4 auch wenigstens eine Gegenlagereinrichtung mit einer Federelementeinrichtung und einer Gleitelementeinrichtung in dem sich bewegenden Reibpartner, hier der Welle, vorgesehen werden, zusätzlich oder alternativ zu den Gleitlagereinrichtungen mit den Federelementeinrichtungen und Gleitelementeinrichtungen in dem feststehenden Reibpartner, hier dem Gehäuse. Weiter können auch in den in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform mehr als ein oder zwei Gleitelemente vorgesehen werden. Des Weiteren können die Ausführungsformen gemäß der 1 und 2 auch mit den Ausführungsformen gemäß der 3 und 4 kombiniert werden. So können beispielsweise in den Ausführungsformen gemäß der 1 und 2 auch wenigstens ein oder mehrere Gleitelemente in einem oder beiden Reibpartnern vorgesehen werden, wobei die Gleitelemente über Federelemente an den jeweiligen Reibpartner angedrückt werden und wobei die Federelemente beispielsweise in einem Sackloch als Gegenlager angeordnet sind oder in einer Bohrung mit einem Stift, Bolzen und/oder Schraube als Gegenlager.According to the invention, as described above with reference to the exemplary embodiments, the frictional vibration wear is counteracted by a simple spring pressure system or a corresponding spring element device, which prevents the two friction partners from hammering one another. The exemplary embodiments can also be combined with one another, in particular individual features thereof. So in 3 several counter-bearing devices, each with a spring element device and a sliding element device, can also be provided in the first and / or second friction partner or here in the housing and / or the shaft. Likewise, in the embodiment in 4th at least one counter-bearing device with a spring element device and a sliding element device in the moving friction partner, here the shaft, can also be provided, in addition or as an alternative to the sliding bearing devices with the spring element devices and sliding element devices in the stationary friction partner, here the housing. You can also use the in the 1 and 2 embodiment shown more than one or two sliding elements are provided. Furthermore, the embodiments according to FIG 1 and 2 also with the embodiments according to 3 and 4th be combined. For example, in the embodiments according to FIG 1 and 2 at least one or more sliding elements can also be provided in one or both friction partners, the sliding elements being pressed against the respective friction partner via spring elements and the spring elements being arranged, for example, in a blind hole as a counter bearing or in a bore with a pin, bolt and / or screw as a counter bearing.
Das Gleitelement, bei dem es sich um einen Gleitstein handelt, ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es, abzüglich dem Spalt, die ursprüngliche Gleitfläche aufweist. Mit anderen Worten, das Gleitelement kann grundsätzlich vollflächig auf dem gegenüberliegenden Reibpartner aufliegen, wie in den 1,2, 3 und 4 angedeutet ist, oder aber auch nur teilweise auf dem gegenüberliegenden Partner aufliegen, beispielsweise punkt- oder linienförmig oder nur in wenigstens einem Flächenabschnitt aufliegen. Dies gilt für alle Ausführungsformen der Erfindung. Hierdurch kann die Flächenpressung reduziert und eine zu hohe Flächenpressung ausgeschlossen werden, was sonst zu einem höheren Verschleiß führen könnte. Die Federelementeinrichtung in den Ausführungsformen gemäß der 3 und 4 kann gemäß der Erfindung wenigstens eine Feder, beispielsweise eine Spiralfeder usw., oder mehrere Federn bzw. ein Federpaket aufweisen. Die Federelementeinrichtung in den 1 und 2 kann wie dort gezeigt wenigstens eine federnde Klammer aufweisen, welche beispielsweise U-förmig ausgebildet ist und zwei federnde Seitenabschnitte oder federnde Arme aufweist. Die Erfindung ist aber nicht auf dieses spezielle Ausführungsbeispiel beschränkt. Grundsätzlich kann jede andere Art von Feder oder Kombination von Federn vorgesehen werden, die geeignet ist ein jeweiliges Gleitelement an einen zugeordneten Reibpartner anzudrücken und dabei gleichzeitig ein Gegenlager für das Gleitelement zu bilden.The sliding element, which is a sliding block, is preferably designed in such a way that, minus the gap, it has the original sliding surface. In other words, the sliding element can in principle rest over the entire surface of the opposite friction partner, as in FIG 1 , 2 , 3 and 4th is indicated, or else only partially rest on the opposite partner, for example in a punctiform or linear manner or rest only in at least one surface section. This applies to all embodiments of the invention. In this way, the surface pressure can be reduced and an excessively high surface pressure can be excluded, which could otherwise lead to higher wear. The spring element device in the embodiments according to FIG 3 and 4th can according to the invention have at least one spring, for example a spiral spring, etc., or several springs or a spring package. The spring element device in the 1 and 2 can, as shown there, have at least one resilient clip which is, for example, U-shaped and has two resilient side sections or resilient arms. However, the invention is not restricted to this specific exemplary embodiment. In principle, any other type of spring or combination of springs can be provided which is suitable for pressing a respective sliding element against an associated friction partner and at the same time forming a counter-bearing for the sliding element.
Die Feder oder das Federpaket drückt das Gleitelement beispielsweise auf den gegenüberliegenden, den sich z.B. hin und her drehenden oder feststehenden, Reibpartner und verhindert dadurch das Abheben und Hämmern. Das Gleitelement und das Einpressteil, z.B. ein Bolzen oder Stift, als Gegenlagereinrichtung können kostengünstig zum Beispiel pulvermetallurgisch aus jedem von der Temperatur abhängigen Werkstoff hergestellt werden.The spring or the spring package presses the sliding element, for example, on the opposite friction partner, e.g. the friction partner that rotates back and forth or that is stationary, thereby preventing lifting and hammering. The sliding element and the press-in part, e.g. a bolt or pin, as a counter-bearing device can be manufactured inexpensively, for example by powder metallurgy, from any temperature-dependent material.
Der Werkstoff oder die Werkstoffkombination aus welcher ein Gleitelement der Gleitelementeinrichtung gemäß der Erfindung besteht, wie sie zuvor beispielhaft anhand der Ausführungsformen in den 1, 2, 3 und 4 beschrieben wurde, ist vorzugsweise so gewählt, dass kein adhäsiver Verschleiß zwischen dem Gleitelement und dem Reibpartner, an welchen es angedrückt wird, auftritt oder ein solcher möglichst geringfügig ist. Dabei kann ein Gleitelement beispielsweise aus Keramik, Metall und/oder einer Metalllegierung hergestellt werden. Die Erfindung ist aber auf diese Beispiele für Materialien für Gleitelemente nicht beschränkt.The material or the material combination from which a sliding element of the sliding element device according to the invention is made, as previously exemplified on the basis of the embodiments in FIGS 1 , 2 , 3 and 4th is preferably selected so that no adhesive wear occurs between the sliding element and the friction partner against which it is pressed, or that such wear is as slight as possible. A sliding element can be made from ceramic, metal and / or a metal alloy, for example. However, the invention is not limited to these examples of materials for sliding elements.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.Although the present invention has been described above on the basis of the preferred exemplary embodiments, it is not restricted thereto, but rather can be modified in a wide variety of ways.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
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1010
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Turboladergehäuse (mit und ohne Buchse)Turbocharger housing (with and without bushing)
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1212th
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Vorrichtung zum Entgegenwirken von VerschleißDevice to counteract wear
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1414th
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Wellewave
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1616
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GleitelementeinrichtungSliding element device
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1818th
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Gleitelement (Gleitstein)Sliding element (sliding block)
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2020th
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FederelementeinrichtungSpring element device
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2121
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Öffnung (Hebel)Opening (lever)
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2222nd
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GegenlagereinrichtungCounter bearing device
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2323
-
Öffnung (Welle)Opening (shaft)
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2525th
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KlammerBracket
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2626th
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erster Reibpartner (Welle) (Führungsstück)first friction partner (shaft) (guide piece)
-
2727
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MittenabschnittMiddle section
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2828
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zweiter Reibpartner (Gehäuse) (Hebel)second friction partner (housing) (lever)
-
2929
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SeitenarmSidearm
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3030th
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Vertiefung bzw. an einem Ende geschlossene BohrungRecess or hole closed at one end
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3131
-
Vertiefungdeepening
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3232
-
durchgehende Bohrung bzw. durchgehende Öffnungthrough hole or through opening
-
3333
-
Aufnahmeadmission
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3434
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SchraubenelementScrew element
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3535
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VerbindungsabschnittConnection section
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3636
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StiftelementPin element
