DE102011075450A1 - Valve device for wastegate valve of turbine, particularly exhaust gas turbocharger of internal combustion engine of motor vehicle, has plate-shaped valve element, mandrel with mandrel stem projecting from valve element and mandrel head - Google Patents

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Abstract

The valve device (14) has a plate-shaped valve element (20), a mandrel (21) with a mandrel stem projecting from the valve element and a mandrel head (23), which is broadened at its free end corresponding to the mandrel stem. A spindle (25) is provided for adjusting the valve element around a spindle axis (26). The mandrel is rotatably connected with a washer element (29) corresponding to the mandrel longitudinal axis (24). The washer element is rotatably supported on a spindle arm (27) corresponding to the mandrel longitudinal axis.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung für ein Wastegate-Ventil einer Turbine, insbesondere eines Abgasturboladers einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The present invention relates to a valve device for a wastegate valve of a turbine, in particular of an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, preferably of a motor vehicle, having the features of the preamble of claim 1.

Aus der DE 10 2009 007 574 A1 ist eine derartige Ventileinrichtung bekannt, die ein tellerförmiges Ventilglied, einen Dorn, der mit einem Dornschaft vom Ventilglied absteht und der an seinem freien Ende einen gegenüber dem Dornschaft verbreiterten Dornkopf aufweist, eine Spindel zum Verstellen des Ventilglieds um eine Spindelachse, einen Spindelarm, der bezüglich der Spindelachse von der Spindel absteht und der eine Durchgangsöffnung aufweist, und ein Unterlegelement aufweist, das eine Durchgangsöffnung besitzt. Der Dorn durchsetzt die Durchgangsöffnung des Spindelarms und die Durchgangsöffnung des Unterlegelements, wobei der Spindelarm zwischen dem Ventilglied und dem Unterlegelement angeordnet ist. From the DE 10 2009 007 574 A1 Such a valve device is known, which has a plate-shaped valve member, a mandrel which protrudes with a mandrel shaft from the valve member and having at its free end with respect to the mandrel shaft broadened mandrel head, a spindle for adjusting the valve member about a spindle axis, a spindle arm, with respect to the spindle axis protrudes from the spindle and having a through hole, and having a shim member having a through hole. The mandrel passes through the through opening of the spindle arm and the passage opening of the shim, wherein the spindle arm between the valve member and the shim is arranged.

Damit es bei geöffnetem Wastegate-Ventil nicht zu einer Relativverdrehung des Ventilglieds um eine Dornlängsmittelachse kommt, ist bei der bekannten Ventileinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform am Ventilglied zumindest ein Kragen angeformt, der an einem Randabschnitt des Spindelarms seitlich zur Anlage kommt. Bei einer zweiten Ausführungsform der bekannten Ventileinrichtung besitzt der Dorn am Übergang zum Ventilglied einen Außenmehrkant oder eine andere nicht kreiszylindrische Außengeometrie, während die Durchgangsöffnung des Spindelarms mit einer dazu komplementären Innengeometrie ausgestattet ist.So that it does not come to a relative rotation of the valve member about a Dornlängsmittelachse with open wastegate valve, at least one collar is formed in the known valve device according to a first embodiment of the valve member, which comes laterally to an edge portion of the spindle arm to rest. In a second embodiment of the known valve device, the mandrel at the transition to the valve member has an outer polygon or other non-circular cylindrical outer geometry, while the passage opening of the spindle arm is equipped with a complementary inner geometry.

Auch die WO 2007/064551 A1 zeigt eine derartige Ventileinrichtung, bei welcher der Dorn in einem der Durchgangsöffnung des Spindelarms zugeordneten Längsabschnitt eine nicht-kreiszylindrische Außengeometrie besitzt, während die Durchgangsöffnung des Spindelarms eine dazu komplementäre Innengeometrie aufweist. Also the WO 2007/064551 A1 shows such a valve device, wherein the mandrel has a non-circular cylindrical outer geometry in one of the passage opening of the spindle arm associated longitudinal portion, while the passage opening of the spindle arm has a complementary internal geometry.

Bei den bekannten Ventileinrichtungen kann das Ventilglied ausschließlich mit dem dazu passenden Spindelarm verwendet werden. Bei unterschiedlichen Wastegate-Ventilen und bei unterschiedlichen Turbinen können jedoch unterschiedliche Spindeln mit unterschiedlichen Spindelarmen zur Anwendung kommen, so dass dann auch die entsprechenden unterschiedlichen Varianten für das Ventilglied bzw. den Dorn zur Verfügung gestellt werden müssen.In the known valve devices, the valve member can be used exclusively with the matching spindle arm. For different wastegate valves and different turbines but different spindles with different spindle arms can be used, so that then the corresponding different variants for the valve member or the mandrel must be provided.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine derartige Ventileinrichtung bzw. für ein Wastegate-Ventil mit einer derartigen Ventileinrichtung bzw. für eine Turbine mit einem solchen Wastegate-Ventil bzw. für einen Abgasturbolader mit einer derartigen Turbine eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch einen vereinfachten Aufbau des Ventilglieds bzw. des Dorns auszeichnet, wobei außerdem eine preiswerte Variantenbildung angestrebt ist.The present invention is concerned with the problem of providing for such a valve device or for a wastegate valve with such a valve device or for a turbine with such a wastegate valve or for an exhaust gas turbocharger with such a turbine, an improved embodiment, the is characterized in particular by a simplified construction of the valve member and the mandrel, wherein also an inexpensive variant formation is desired.

Dieses Problem wird bei der vorliegenden Erfindung insbesondere durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved in the present invention, in particular by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die drehfeste Kopplung zwischen Ventilglied und Spindelarm nicht unmittelbar über eine spezielle Formgebung des Ventilglieds oder des Dorns und des Spindelarms zu realisieren, sondern mittelbar über eine spezielle Formgebung des Unterlegelements. Ein derartiges Unterlegelement lässt sich nämlich viel preiswerter in unterschiedlichen Varianten realisieren als beispielsweise das Ventilglied oder der Dorn oder der Spindelarm. Dementsprechend wird die Variantenbildung erheblich vereinfacht. Im Einzelnen schlägt die Erfindung hierzu vor, den Dorn bezüglich einer Dornlängsmittelachse drehfest mit dem Unterlegelement zu verbinden, den Dorn bezüglich seiner Dornlängsmittelachse drehfest mit dem Ventilglied zu verbinden und schließlich das Unterlegelement bezüglich der Dornlängsmittelachse drehfest am Spindelarm direkt oder indirekt abzustützen. Da bei dieser Bauform das Ventilglied drehfest mit dem Dorn und der Dorn seinerseits drehfest mit dem Unterlegelement gekoppelt ist, führt die Abstützung des Unterlegelements am Spindelarm zu einer drehfesten Positionierung des Ventilglieds bezüglich des Spindelarms. Somit lässt sich das Ventilglied, einschließlich Dorn, universell bei unterschiedlichen Ventileinrichtungen verwenden.The invention is based on the general idea not to realize the rotationally fixed coupling between the valve member and the spindle arm directly via a special shape of the valve member or the mandrel and the spindle arm, but indirectly via a special shape of the shim. Such a lower element can namely be realized much cheaper in different variants than, for example, the valve member or the mandrel or the spindle arm. Accordingly, the variant formation is considerably simplified. In detail, the invention proposes to rotatably connect the mandrel with respect to a Dornlängsmittelachse with the shim, to connect the mandrel with respect to its Dornlängsmittelachse rotatably connected to the valve member and finally support the shim with respect to the Dornlängsmittelachse rotationally fixed to the spindle arm directly or indirectly. Since in this design, the valve member rotatably coupled to the mandrel and the mandrel in turn rotatably coupled to the shim, the support of the shim on the spindle arm leads to a rotationally fixed positioning of the valve member with respect to the spindle arm. Thus, the valve member, including mandrel, can be universally used with different valve devices.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Unterlegelement zumindest einen abgewinkelten Randabschnitt aufweisen, der einen Außenrand des Spindelarms übergreift. Es ist klar, dass sowohl der Randabschnitt als auch der übergriffene Außenrand bezüglich der Dornlängsmittelachse keine kreisförmige oder kreisbogenförmige Kontur aufweisen, um die gewünschte drehfeste Kopplung zu realisieren. Beispielsweise ist der übergriffene Außenrand des Spindelarms geradlinig gestaltet. Ebenso kann er gekrümmt sein, wobei jedoch dann der Krümmungsradius größer oder kleiner ist als der Abstand zur Dornlängsmittelachse. Zweckmäßig ist der Randabschnitt des Unterlegelements geradlinig abgewinkelt, da sich dies besonders preiswert herstellen lässt.According to an advantageous embodiment, the shim may have at least one angled edge portion which engages over an outer edge of the spindle arm. It is clear that both the edge portion and the overlapped outer edge with respect to the Dornlängsmittelachse have no circular or circular arc-shaped contour in order to realize the desired rotationally fixed coupling. For example, the overlapped outer edge of the spindle arm is rectilinear. Likewise, it may be curved, but then the radius of curvature is greater or less than the distance to the mandrel longitudinal center axis. Suitably, the edge portion of the shim is angled rectilinear, as this can be made particularly inexpensive.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann das Ventilglied bezüglich einer Ventilglieddrehachse rotationssymmetrisch ausgestaltet sein. Insbesondere fällt diese Ventilglieddrehachse mit der Dornlängsmittelachse zusammen. Durch die symmetrische Bauweise des Ventilglieds vereinfacht sich die Montage des Ventilglieds. Insbesondere erschwert sich eine Fehlmontage. In another advantageous embodiment, the valve member with respect to a Valve member axis of rotation be configured rotationally symmetrical. In particular, this valve member axis of rotation coincides with the mandrel longitudinal center axis. The symmetrical construction of the valve member simplifies the assembly of the valve member. In particular, a faulty assembly difficult.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann zwischen dem Unterlegelement und dem Spindelarm zumindest ein Dämpfungselement angeordnet sein, so dass das Unterlegelement über dieses wenigstens eine Dämpfungselement indirekt am Spindelarm abgestützt ist. Das Dämpfungselement erstreckt sich dabei bezüglich der Dornlängsmittelachse axial zwischen dem Unterlegelement und dem Spindelarm. Grundsätzlich kann sich das Dämpfungselement auch bis in den abgewinkelten Randabschnitt hineinerstrecken, so dass es sich bezüglich der Dornlängsmittelachse auch radial zwischen dem Unterlegelement und dem Spindelarm, also radial zwischen dem abgewinkelten Randabschnitt und dem übergriffenen Außenrand befindet.According to another embodiment, at least one damping element can be arranged between the shim and the spindle arm, so that the shim is indirectly supported on the spindle arm via this at least one damping element. The damping element extends axially relative to the mandrel longitudinal central axis between the washer and the spindle arm. In principle, the damping element can also extend into the angled edge section, so that, with respect to the mandrel longitudinal center axis, it is also located radially between the lower element and the spindle arm, ie radially between the angled edge section and the overlapped outer edge.

Das Dämpfungselement kann beispielsweise ein Drahtgestrick oder ein Metallgeflecht oder Glimmer oder eine Keramik oder ein dämpfender Stahl und dergleichen sein. The damping element may be, for example, a wire mesh or a metal mesh or mica or a ceramic or a damping steel and the like.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Dornkopf reibschlüssig mit dem Unterlegelement verbunden sein. Durch Reibschluss lässt sich eine ausreichend feste drehfeste Kopplung zwischen Dorn und Unterlegelement realisieren. Zweckmäßig kann jedoch eine die Reibung erhöhende Struktur am Kopf und/oder am Unterlegelement angeordnet bzw. ausgebildet sein, um so die drehfeste Kopplung durch Reibschluss zu verbessern. Beispielsweise kann zumindest eine der beiden aneinander anliegenden Kontaktflächen des Dornkopfs und des Unterlegelements mit einer Aufrauung versehen sein. Ebenso kann eine Reibungsfolie zwischen Dornkopf und Unterlegelement angeordnet sein. Eine derartige Reibungsfolie enthält in einem folienartigen Trägermaterial Partikel, die eine größere Härte besitzen als das Folienmaterial. Das Folienmaterial besteht beispielsweise aus Leichtmetall oder aus einer Leichtmetalllegierung oder aus Kunststoff. Die Partikel bestehen beispielsweise aus Hartmetall oder aus einer Keramik. Bei entsprechendem Anpressdruck zwischen Dornkopf und Unterlegelement können sich die harten Partikel in den Dornkopf bzw. in das Unterlegelement eingraben, um so die Reibung signifikant zu erhöhen.In another advantageous embodiment, the mandrel head can be frictionally connected to the shim. By frictional engagement, a sufficiently firm rotationally fixed coupling between mandrel and shim element can be realized. Appropriately, however, a friction-increasing structure can be arranged or formed on the head and / or on the shim, so as to improve the non-rotatable coupling by frictional engagement. For example, at least one of the two adjoining contact surfaces of the mandrel head and the shim may be provided with a roughening. Likewise, a friction film between the mandrel head and shim may be arranged. Such a friction film contains in a film-like carrier material particles which have a greater hardness than the film material. The film material consists for example of light metal or of a light metal alloy or plastic. The particles consist for example of hard metal or of a ceramic. With a corresponding contact pressure between mandrel head and shim, the hard particles can dig into the mandrel head or in the shim, so as to increase the friction significantly.

Gemäß einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform kann der Dorn in das Ventilglied eingeschraubt sein. Der Dornkopf kann dann als Schraubenkopf konfiguriert sein. Ebenso ist es möglich, den Dornkopf als Nietkopf zu konfigurieren, der erst beim Nieten verbreitert wird. Neben einer derartigen gebauten Ausführungsform von Ventilglied und Dorn ist auch eine integrale, einstückige Bauweise denkbar, bei welcher der Dorn integral am Ventilglied ausgeformt ist. Hierbei kann es sich insbesondere um ein Gussteil handeln, das integral einen Ventilgliedabschnitt und einen Dornabschnitt aufweist. Auch hier kann der Dornkopf als Nietkopf konfiguriert sein, der sich erst beim Nieten verbreitert.According to another expedient embodiment, the mandrel may be screwed into the valve member. The mandrel head can then be configured as a screw head. It is also possible to configure the mandrel head as a rivet head, which is only widened during riveting. In addition to such a constructed embodiment of valve member and mandrel and an integral, one-piece construction is conceivable in which the mandrel is integrally formed on the valve member. This may in particular be a casting that integrally has a valve member portion and a mandrel portion. Again, the mandrel head can be configured as a rivet head, which widened only when riveting.

Bei einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform kann der Spindelarm integral an der Spindel ausgeformt sein, wodurch sich auch diese Baugruppe vergleichsweise preiswert realisieren lässt. Beispielsweise können Spindelarm und Spindel als einstückiges Schmiedeteil oder Gussteil konzipiert sein. Alternativ ist grundsätzlich auch eine gebaute Ausführungsform denkbar, bei welcher Spindelarm und Spindel separate Bauteile sind, die aneinander befestigt sind. In another expedient embodiment, the spindle arm can be integrally formed on the spindle, whereby this assembly can be realized comparatively inexpensive. For example, the spindle arm and spindle can be designed as one-piece forged part or cast part. Alternatively, in principle, a built embodiment is conceivable in which the spindle arm and spindle are separate components which are fastened to one another.

Der Spindelarm steht zweckmäßig bezüglich der Spindelachse radial von der Spindel ab. Ebenso ist es möglich, den Spindelarm bezüglich der Spindelachse exzentrisch von der Spindel abstehen zu lassen.The spindle arm is expedient with respect to the spindle axis radially from the spindle. It is also possible to allow the spindle arm with respect to the spindle axis to protrude eccentrically from the spindle.

Ein erfindungsgemäßes Wastegate-Ventil für eine Turbine, insbesondere eines Abgasturboladers einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs, ist mit einer Ventileinrichtung der vorstehend beschriebenen Art ausgestattet. Zusätzlich kann ein derartiges Wastegate-Ventil einen Ventilantrieb zum drehenden Antreiben der Spindelachse umfassen.An inventive wastegate valve for a turbine, in particular an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, preferably a motor vehicle, is equipped with a valve device of the type described above. Additionally, such a wastegate valve may include a valve drive for rotationally driving the spindle axis.

Eine erfindungsgemäße Turbine, insbesondere eines Abgasturboladers einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs, ist mit einem Wastegate-Ventil der vorbeschriebenen Art ausgestattet. Üblicherweise umfasst eine derartige Turbine außerdem in einem Turbinengehäuse ein Turbinenrad. Das mit Hilfe des Wastegate-Ventils gesteuerte Wastegate umgeht dabei das Turbinenrad. Das Wastegate entspricht somit einem Bypass zur Umgehung des Turbinenrads. A turbine according to the invention, in particular an exhaust gas turbocharger of an internal combustion engine, preferably a motor vehicle, is equipped with a wastegate valve of the type described above. Typically, such a turbine also includes a turbine wheel in a turbine housing. The wastegate controlled by the wastegate valve bypasses the turbine wheel. The wastegate thus corresponds to a bypass for bypassing the turbine wheel.

Ein erfindungsgemäßer Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ist mit einer Turbine der vorstehenden Art ausgestattet. Ferner umfasst ein derartiger Abgasturbolader außerdem einen Verdichter, der in einem Verdichtergehäuse ein Verdichterrad aufweist, das über eine gemeinsame Welle mit dem Turbinenrad drehfest verbunden ist. An inventive exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, is equipped with a turbine of the above type. Furthermore, such an exhaust gas turbocharger also comprises a compressor having a compressor in a compressor housing, which is rotatably connected via a common shaft with the turbine wheel.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

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. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,

1 eine stark vereinfachte Seitenansicht eines Abgasturboladers, 1 a greatly simplified side view of an exhaust gas turbocharger,

2 eine isometrische Ansicht einer Ventileinrichtung, 2 an isometric view of a valve device,

3 eine Seitenansicht der Ventileinrichtung parallel zu einer Spindelachse, 3 a side view of the valve device parallel to a spindle axis,

4 eine Draufsicht der Ventileinrichtung parallel zu einer Dornlängsmittelachse. 4 a plan view of the valve device parallel to a Dornlängsmittelachse.

Entsprechend 1 umfasst ein Abgasturbolader 1, der für eine Verwendung bei einer hier nicht gezeigten Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, geeignet ist, eine Turbine 2 und einen Verdichter 3, die durch eine gemeinsame Welle 4 miteinander gekoppelt sind. Die Turbine 2 ist dabei in eine Abgasleitung 5 eingebunden, die Abgas von der Brennkraftmaschine abführt. Der Verdichter 3 ist in eine Frischluftleitung 6 eingebunden, die der Brennkraftmaschine Frischluft zuführt. Die Turbine 2 enthält in einem Turbinengehäuse 7 ein Turbinenrad 8. Der Verdichter 3 enthält in einem Verdichtergehäuse 9 ein Verdichterrad 10. Die Welle 4 verbindet das Turbinenrad 8 drehfest mit dem Verdichterrad 10. Insbesondere ist die Welle 4 hierzu in einem Lagergehäuse 11 drehbar gelagert, das zwischen Turbinengehäuse 7 und Verdichtergehäuse 9 angeordnet ist. Corresponding 1 includes an exhaust gas turbocharger 1 , which is suitable for use in an internal combustion engine, not shown here, in particular a motor vehicle, a turbine 2 and a compressor 3 by a common wave 4 coupled together. The turbine 2 is in an exhaust pipe 5 integrated, which dissipates exhaust gas from the internal combustion engine. The compressor 3 is in a fresh air line 6 integrated, which supplies the internal combustion engine fresh air. The turbine 2 Contains in a turbine housing 7 a turbine wheel 8th , The compressor 3 Contains in a compressor housing 9 a compressor wheel 10 , The wave 4 connects the turbine wheel 8th non-rotatable with the compressor wheel 10 , In particular, the wave 4 for this purpose in a bearing housing 11 rotatably mounted, between the turbine housing 7 and compressor housing 9 is arranged.

Zur Leistungssteuerung der Turbine 2 bzw. des Turboladers 1 weist die Turbine 2 einen Bypass 12 auf, der durch einen mit unterbrochener Linie gezeichneten Pfeil angedeutet ist. Der Bypass 12, der auch als Wastegate bezeichnet werden kann, umgeht dabei das Turbinenrad 8 vollständig oder zumindest teilweise. Zum Steuern des Bypasses 12 ist ein Bypassventil 13 vorgesehen, das auch als Wastegate-Ventil 13 bezeichnet werden kann. Das Wastegate-Ventil 13 umfasst dabei eine Ventileinrichtung 14, die unmittelbar mit einem am Turbinengehäuse 7 ausgebildeten Ventilsitz 15 zusammenwirkt. Ferner umfasst das Wastegate-Ventil 13 einen Stellantrieb 16 zum Betätigen der Ventileinrichtung 14. Beispielsweise umfasst der Stellantrieb 16 hierzu ein Antriebsglied 17, zum Beispiel ein Elektromotor oder eine Druckdose, das über eine Stange 18 einen Antriebshebel 19 antreibt, der seinerseits die Ventileinrichtung 14 antreibt. For power control of the turbine 2 or the turbocharger 1 shows the turbine 2 a bypass 12 on, which is indicated by an arrow drawn with a broken line. The bypass 12 , which can also be referred to as wastegate bypasses the turbine wheel 8th completely or at least partially. To control the bypass 12 is a bypass valve 13 provided, also as a wastegate valve 13 can be designated. The wastegate valve 13 includes a valve device 14 that directly with one on the turbine housing 7 trained valve seat 15 interacts. Furthermore, the wastegate valve includes 13 an actuator 16 for actuating the valve device 14 , For example, the actuator comprises 16 For this purpose, a drive member 17 , for example, an electric motor or a pressure cell, which has a pole 18 a drive lever 19 drives, in turn, the valve device 14 drives.

Die Ventileinrichtung 14 wird nachfolgend anhand der 2–4 näher erläutert. Entsprechend den 2–4 umfasst die Ventileinrichtung 14 ein tellerförmiges Ventilglied 20 und einen Dorn 21. Der Dorn 21 besitzt einen in 3 erkennbaren Dornschaft 22, der vom Ventilglied 20 absteht, sowie einen am freien Ende des Dornschafts 22 ausgebildeten Dornkopf 23, der gegenüber dem Dornschaft 22 verbreitert ist. Der Dorn 21 besitzt eine Dornlängsmittelachse 24. The valve device 14 is described below on the basis of 2 - 4 explained in more detail. According to the 2 - 4 includes the valve device 14 a plate-shaped valve member 20 and a thorn 21 , The thorn 21 owns a in 3 recognizable spike shaft 22 , the valve member 20 protrudes, as well as one at the free end of the mandrel shaft 22 trained thorn head 23 , the opposite of the spike shaft 22 is widened. The thorn 21 has a Dornlängsmittelachse 24 ,

Die Ventileinrichtung 14 umfasst außerdem eine Spindel 25, die im montierten Zustand um eine Spindelachse 26 verschwenkbar gelagert ist und die zum Verstellen des Ventilglieds 20 dient. Hierzu weist die Spindel 25 einen Spindelarm 27 auf, der bezüglich der Spindelachse 26 von der Spindel 25 absteht. Der Spindelarm 27 besitzt eine in 3 erkennbare Durchgangsöffnung 28. The valve device 14 also includes a spindle 25 , which in the mounted state about a spindle axis 26 is mounted pivotably and for adjusting the valve member 20 serves. For this purpose, the spindle 25 a spindle arm 27 on, with respect to the spindle axis 26 from the spindle 25 projects. The spindle arm 27 owns an in 3 recognizable passage opening 28 ,

Des Weiteren umfasst die Ventileinrichtung 14 ein Unterlegelement 29, das ebenfalls eine in 3 erkennbare Durchgangsöffnung 30 besitzt.Furthermore, the valve device comprises 14 a Unterlegelement 29 , which is also a in 3 recognizable passage opening 30 has.

Im montierten Zustand der 2–4 durchsetzt der Dorn 21 die Durchgangsöffnung 30 des Unterlegelements 29 und die Durchgangsöffnung 28 des Spindelarms 27. Dabei ist der Spindelarm 27 bezüglich der Dornlängsmittelachse 24 axial zwischen dem Unterlegelement 29 und dem Ventilglied 20 angeordnet. In the assembled state of 2 - 4 interspersed the thorn 21 the passage opening 30 of the lower element 29 and the through hole 28 of the spindle arm 27 , Here is the spindle arm 27 with respect to the mandrel longitudinal center axis 24 axially between the shim 29 and the valve member 20 arranged.

Bei der hier vorgestellten Bauform der Ventileinrichtung 14 ist der Dorn 21 bezüglich der Dornlängsmittelachse 24 drehfest mit dem Unterlegelement 29 verbunden. Dies erfolgt zweckmäßig über einen Reibschluss. Im Beispiel ist der Dornkopf 23 als Nietkopf konfiguriert, der beim Vernieten gegenüber dem Dornschaft 22 verbreitert wird und sich dabei mit dem Unterlegelement 29 im Bereich eines deren Durchgangsöffnung 30 einfassenden Rands verpresst. Die Reibungsverbindung zwischen Dornkopf 23 und Unterlegelement 29 kann auf vielfältige Weise verbessert werden. Beispielsweise kann eine reibungserhöhende Struktur am Dornkopf 23 und/oder am Unterlegelement 29 ausgeformt sein oder angeordnet sein. Hierbei kann es sich um eine Aufrauhung und/oder um eine Reibungsfolie handeln. Ebenso ist es möglich, das Unterlegelement 29 im Bereich seiner Durchgangsöffnung 30 mit einer Innenverzahnung mit Untermaß auszugestalten, wodurch sich beim Vernieten gleichzeitig ein Formschluss zwischen Dornkopf 23 und Unterlegelement 29 ausbilden kann.In the presented here design of the valve device 14 is the thorn 21 with respect to the mandrel longitudinal center axis 24 rotatably with the lower element 29 connected. This is done appropriately via a frictional connection. In the example is the thorn head 23 configured as a rivet head when riveting against the mandrel shaft 22 is broadened and thereby with the Unterlegelement 29 in the region of a through opening 30 squeezing the border. The friction connection between mandrel head 23 and lower element 29 can be improved in many ways. For example, a friction-increasing structure on the mandrel head 23 and / or at the lower element 29 be formed or arranged. This may be a roughening and / or a friction foil. Likewise it is possible, the Unterlegelement 29 in the region of its passage opening 30 To design with an internal toothing with undersize, whereby at the same time a positive connection between the mandrel head during riveting 23 and lower element 29 can train.

Des Weiteren ist der Dorn 21 bezüglich der Dornlängsmittelachse 24 drehfest mit dem Ventilglied 20 verbunden. Zweckmäßig erfolgt dies dadurch, dass der Dorn 21 integral am Ventilglied 20 ausgeformt ist. Alternativ kann der Dorn 21 auch mit dem Ventilglied 20 verschraubt oder verschweißt sein. Furthermore, the thorn 21 with respect to the mandrel longitudinal center axis 24 rotatably with the valve member 20 connected. Appropriately, this is done by the mandrel 21 integral with the valve member 20 is formed. Alternatively, the thorn 21 also with the valve member 20 screwed or welded.

Schließlich ist das Unterlegelement 29 bezüglich der Dornlängsmittelachse 24 drehfest am Spindelarm 27 abgestützt. Dies erfolgt im gezeigten Beispiel dadurch, dass das Unterlegelement 29 zumindest einen abgewinkelten Randabschnitt 31 aufweist. Dieser Randabschnitt 31 übergreift einen Außenrand 32 des Spindelarms 27. Im Beispiel sind der Außenrand 32 und der Randabschnitt 31 geradlinig geformt, wodurch sich die drehfeste Abstützung zwischen Unterlegelement 29 und Spindelarm 27 bezüglich der Dornlängsmittelachse 24 ergibt.Finally, this is the lower element 29 with respect to the mandrel longitudinal center axis 24 non-rotatably on the spindle arm 27 supported. This is done in the example shown in that the lower element 29 at least one angled edge portion 31 having. This edge section 31 overlaps an outer edge 32 of the spindle arm 27 , In the example, the outer edge 32 and the edge section 31 rectilinear, resulting in the rotationally fixed support between the lower element 29 and spindle arm 27 with respect to the mandrel longitudinal center axis 24 results.

Das Ventilglied 20 ist bezüglich einer Ventilglieddrehachse 33 rotationssymmetrisch ausgestaltet, was die Montage des Ventilglieds 20 erheblich vereinfacht. Zweckmäßig fällt die Ventilglieddrehachse 23 mit der Dornlängsmittelachse 24 zusammen. Insbesondere ist die Einheit aus Ventilglied 20 und Dorn 21 bezüglich der Dornlängsmittelachse 24 rotationssymmetrisch ausgestaltet. The valve member 20 is with respect to a valve member axis of rotation 33 designed rotationally symmetrical, which is the mounting of the valve member 20 considerably simplified. Appropriately falls the valve member axis of rotation 23 with the Dornlängsmittelachse 24 together. In particular, the unit is made of valve member 20 and thorn 21 with respect to the mandrel longitudinal center axis 24 configured rotationally symmetrical.

Bei den hier gezeigten Ausführungsformen der Ventileinrichtung 14 ist außerdem ein Dämpfungselement 34 vorgesehen, das zwischen dem Unterlegelement 29 und dem Spindelarm 27 angeordnet ist. Dieses Dämpfungselement 34 befindet sich dabei bezüglich der Dornlängsmittelachse 24 axial zwischen dem Unterlegelement 29 und dem Spindelarm 27. Bei den gezeigten Ausführungsformen erstreckt sich das Dämpfungselement 34 außerdem bis in den Übergriff zwischen Randabschnitt 31 und Außenrand 32 hinein. In diesem Übergriffsbereich ist das Dämpfungselement 34 dann bezüglich der Dornlängsmittelachse 24 radial zwischen dem Randabschnitt 31 und dem Außenrand 32 bzw. radial zwischen Unterlegelement 29 und Spindelarm 27 angeordnet.In the embodiments of the valve device shown here 14 is also a damping element 34 provided, that between the Unterlegelement 29 and the spindle arm 27 is arranged. This damping element 34 is located with respect to the Dornlängsmittelachse 24 axially between the shim 29 and the spindle arm 27 , In the embodiments shown, the damping element extends 34 also until the attack between the edge section 31 and outer edge 32 into it. In this grip area is the damping element 34 then with respect to the mandrel longitudinal center axis 24 radially between the edge portion 31 and the outer edge 32 or radially between lower element 29 and spindle arm 27 arranged.

Im Beispiel ist nur ein einziges Dämpfungselement 34 dargestellt. Es ist klar, dass grundsätzlich auch mehrere Dämpfungselemente 34 vorgesehen sein können, die beispielsweise geschichtet oder mehrlagig aufgebaut sein können. In the example is only a single damping element 34 shown. It is clear that in principle also several damping elements 34 may be provided, which may for example be layered or multi-layered.

Der Spindelarm 27 ist im Beispiel integral an der Spindel 25 ausgeformt. Insbesondere handelt es sich hierbei um ein Gussteil oder Schmiedeteil. Alternativ kann der Spindelarm 27 auch an die Spindel 25 angebaut sein. Ferner steht der Spindelarm 27 hier bezüglich der Spindelachse 26 radial von der Spindel 25 ab.The spindle arm 27 is in the example integral to the spindle 25 formed. In particular, this is a casting or forging. Alternatively, the spindle arm 27 also to the spindle 25 be grown. Furthermore, the spindle arm stands 27 here with respect to the spindle axis 26 radially from the spindle 25 from.

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Claims (11)

Ventileinrichtung für ein Wastegate-Ventil (13) einer Turbine (2), insbesondere eines Abgasturboladers (1) einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs, – mit einem tellerförmigen Ventilglied (20), – mit einem Dorn (21), der mit einem Dornschaft (22) vom Ventilglied (20) absteht und an seinem freien Ende einen gegenüber dem Dornschaft (22) verbreiterten Dornkopf (23) aufweist, – mit einer Spindel (25) zum Verstellen des Ventilglieds (20) um eine Spindelachse (26), – mit einem Spindelarm (27), der bezüglich der Spindelachse (26) von der Spindel (25) absteht und der eine Durchgangsöffnung (28) aufweist, – mit einem Unterlegelement (29), das eine Durchgangsöffnung (30) aufweist, – wobei der Dorn (21) die Durchgangsöffnung (28) des Spindelarms (27) und die Durchgangsöffnung (30) des Unterlegelements (29) durchsetzt, – wobei der Spindelarm (27) zwischen dem Ventilglied (20) und dem Unterlegelement (29) angeordnet ist, – wobei der Dorn (21) bezüglich einer Dornlängsmittelachse (24) drehfest mit dem Ventilglied (20) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, – dass der Dorn (21) bezüglich der Dornlängsmittelachse (24) drehfest mit dem Unterlegelement (29) verbunden ist, – dass das Unterlegelement (29) bezüglich der Dornlängsmittelachse (24) drehfest am Spindelarm (27) abgestützt ist. Valve device for a wastegate valve ( 13 ) a turbine ( 2 ), in particular an exhaust gas turbocharger ( 1 ) an internal combustion engine, preferably a motor vehicle, - with a plate-shaped valve member ( 20 ), - with a thorn ( 21 ), which with a mandrel shaft ( 22 ) from the valve member ( 20 ) protrudes and at its free end one opposite the mandrel shaft ( 22 ) broadened spike head ( 23 ), - with a spindle ( 25 ) for adjusting the valve member ( 20 ) about a spindle axis ( 26 ), - with a spindle arm ( 27 ), with respect to the spindle axis ( 26 ) from the spindle ( 25 ) protrudes and a through opening ( 28 ), - with a shim ( 29 ), which has a passage opening ( 30 ), wherein the mandrel ( 21 ) the passage opening ( 28 ) of the spindle arm ( 27 ) and the passage opening ( 30 ) of the shim ( 29 ), - whereby the spindle arm ( 27 ) between the valve member ( 20 ) and the lower element ( 29 ), wherein the mandrel ( 21 ) with respect to a mandrel longitudinal center axis ( 24 ) rotatably with the valve member ( 20 ), characterized in that - the mandrel ( 21 ) with respect to the mandrel longitudinal center axis ( 24 ) rotatably with the lower element ( 29 ), - that the shim ( 29 ) with respect to the mandrel longitudinal center axis ( 24 ) rotatably on the spindle arm ( 27 ) is supported. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterlegelement (29) wenigstens einen abgewinkelten Randabschnitt (31) aufweist, der einen Außenrand (32) des Spindelarms (27) übergreift.Valve device according to claim 1, characterized in that the shim ( 29 ) at least one angled edge portion ( 31 ) having an outer edge ( 32 ) of the spindle arm ( 27 ) overlaps. Ventileinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (20) bezüglich einer Ventilglieddrehachse (33) rotationssymmetrisch ausgestaltet ist.Valve device according to claim 1 or 2, characterized in that the valve member ( 20 ) with respect to a valve member axis of rotation ( 33 ) is configured rotationally symmetrical. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Unterlegelement (29) und dem Spindelarm (27) wenigstens ein Dämpfungselement (34) angeordnet ist, so dass das Unterlegelement (29) über dieses wenigstens eine Dämpfungselement (34) indirekt am Spindelarm (27) abgestützt ist.Valve device according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the lower element ( 29 ) and the spindle arm ( 27 ) at least one damping element ( 34 ) is arranged so that the shim ( 29 ) via this at least one damping element ( 34 ) indirectly on the spindle arm ( 27 ) is supported. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dornkopf (23) reibschlüssig mit dem Unterlegelement (29) verbunden ist.Valve device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the mandrel head ( 23 ) frictionally engaged with the shim ( 29 ) connected is. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, – dass der Dorn (21) an das Ventilglied (22) angeschraubt oder angeschweißt ist, oder – dass der Dorn (21) integral am Ventilglied (20) ausgeformt ist.Valve device according to one of claims 1 to 5, characterized in that - the mandrel ( 21 ) to the valve member ( 22 ) screwed or welded, or - that the thorn ( 21 ) integral with the valve member ( 20 ) is formed. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelarm (27) integral an der Spindel (25) ausgeformt ist.Valve device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the spindle arm ( 27 ) integral to the spindle ( 25 ) is formed. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelarm (27) bezüglich der Spindelachse (26) radial von der Spindel (25) absteht. Valve device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the spindle arm ( 27 ) with respect to the spindle axis ( 26 ) radially from the spindle ( 25 ) protrudes. Wastegate-Ventil für eine Turbine (2), insbesondere eines Abgasturboladers (1) einer Brennkraftmaschine vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs, mit einer Ventileinrichtung (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 8. Wastegate valve for a turbine ( 2 ), in particular an exhaust gas turbocharger ( 1 ) an internal combustion engine, preferably of a motor vehicle, with a valve device ( 14 ) according to one of claims 1 to 8. Turbine, insbesondere eines Abgasturboladers (1) einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs, mit einem Wastegate-Ventil (13) nach Anspruch 9. Turbine, in particular an exhaust gas turbocharger ( 1 ) of an internal combustion engine, preferably of a motor vehicle, with a wastegate valve ( 13 ) according to claim 9. Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer Turbine (2) nach Anspruch 10.Exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, with a turbine ( 2 ) according to claim 10.
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