DE102019123191A1 - CONTROL ROD FOR A CHARGING DEVICE - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Regelstange 10, die einen Stangenabschnitt 200, ein erstes Endstück 100 und ein zweites Endstück 300 umfasst. Der Stangenabschnitt 200 weist einen ersten Endbereich 210 und einen zweiten Endbereich 220 auf, wobei das erste Endstück 100 mit dem ersten Endbereich 210 des Stangenabschnitts 200 verbunden ist, und das zweite Endstück 300 mit dem zweiten Endbereich 220 des Stangenabschnitts 200 verbunden ist. Das erste Endstück 100 besteht aus Kunststoff und das zweite Endstück 300 besteht aus Metall.The present invention relates to a control rod 10, which comprises a rod section 200, a first end piece 100 and a second end piece 300. The rod section 200 has a first end region 210 and a second end region 220, the first end piece 100 being connected to the first end region 210 of the rod portion 200, and the second end piece 300 being connected to the second end region 220 of the rod portion 200. The first end piece 100 is made of plastic and the second end piece 300 is made of metal.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Regelstange und eine Stellanordnung mit einer derartigen Regelstange. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Aufladevorrichtung mit einer derartigen Stellanordnung, sowie ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Regel stange.The present invention relates to a control rod and an actuating arrangement with such a control rod. Furthermore, the invention relates to a charging device with such an adjusting arrangement, as well as a method for producing the control rod according to the invention.
Hintergrundbackground
Immer mehr Fahrzeuge der neueren Generation werden mit Aufladevorrichtungen ausgestattet, um die Anforderungsziele und gesetzlichen Auflagen zu erreichen. Bei der Entwicklung von Aufladevorrichtungen gilt es sowohl die einzelnen Komponenten als auch das System als Ganzes bezüglich ihrer Zuverlässigkeit und Effizienz zu optimieren.More and more vehicles of the newer generation are being equipped with charging devices in order to meet the requirements and legal requirements. When developing charging devices, it is important to optimize both the individual components and the system as a whole in terms of their reliability and efficiency.
Bekannte Aufladevorrichtungen weisen meist zumindest eine Turbine auf, welche durch Abgas eines Verbrennungsmotors angetrieben wird. Dabei ist die Turbine mit einem Verdichter über eine gemeinsame Welle verbunden, wobei der Verdichter angesaugte Frischluft komprimiert. Dadurch wird die Luft- bzw. Sauerstoffmenge, die der Motor zur Verbrennung zur Reaktion zur Verfügung hat, erhöht. Dies führt wiederum zu einer Leistungssteigerung des Verbrennungsmotors.Known charging devices usually have at least one turbine which is driven by exhaust gas from an internal combustion engine. The turbine is connected to a compressor via a common shaft, with the compressor compressing fresh air that is sucked in. This increases the amount of air or oxygen that the engine has available for combustion to react. This in turn leads to an increase in the performance of the internal combustion engine.
Moderne Aufladevorrichtungen sind mit einer Leistungseinstelleinrichtung ausgestattet, mit deren Hilfe die Leistungserzeugung der Aufladevorrichtung eingestellt bzw. verändert werden kann. Bekannte Leistungseinstelleinrichtungen sind beispielsweise eine variable Turbinengeometrie oder eine Wastegate-Klappe. Eine variable Turbinengeometrie ist ein einstellbarer Leitapparat zum Verändern einer Zuströmung zu einem Turbinenrad der Turbine. Durch eine Veränderung der Zuströmung kann insbesondere die Strömungsgeschwindigkeit des dem Turbinenrad zugeführten Abgasstroms verändert werden, was zu einer entsprechenden Leistungsänderung des Turboladers führt. Im Unterschied dazu entspricht ein Wastegate-Klappe im Wesentlichen einem einstellbaren Bypass, durch welchen Abgas das Turbinenrad umgehen kann. Durch Verändern des durchströmbaren Querschnitts des Bypasses lässt sich die Druckdifferenz zwischen einem Einlass und einem Auslass des Turbinenrads verändern, was sich entsprechend auf die Leistung der Turbine und somit auf die Leistung der Aufladevorrichtung auswirkt. Zur Betätigung einer derartigen Leistungseinstelleinrichtung kommt eine Stellanordnung zum Einsatz. Die Stellanordnung umfasst dabei neben der Leistungseinstelleinrichtung einen Aktuator und eine Regelstange, wobei durch die Regelstange Stellbewegungen des Aktuators auf die Leistungseinstelleinrichtung übertragen werden können.Modern charging devices are equipped with a power setting device, with the aid of which the power generation of the charging device can be set or changed. Known power adjustment devices are, for example, a variable turbine geometry or a wastegate flap. A variable turbine geometry is an adjustable guide device for changing an inflow to a turbine wheel of the turbine. By changing the inflow, in particular the flow velocity of the exhaust gas flow fed to the turbine wheel can be changed, which leads to a corresponding change in the performance of the turbocharger. In contrast to this, a wastegate flap essentially corresponds to an adjustable bypass through which exhaust gas can bypass the turbine wheel. By changing the cross-section of the bypass through which a flow can flow, the pressure difference between an inlet and an outlet of the turbine wheel can be changed, which has a corresponding effect on the performance of the turbine and thus on the performance of the supercharging device. An actuating arrangement is used to actuate such a power setting device. In addition to the power setting device, the setting arrangement comprises an actuator and a control rod, with the control rod being able to transmit setting movements of the actuator to the power setting device.
Aufgrund der Umgebungsbedingungen, die im Bereich der Aufladevorrichtung herrschen, besteht eine erhöhte Verschleißgefahr für die Regelstange. Durch die hohen Abgastemperaturen in der Turbine können auch auf die Regelstange hohe Temperaturen übertragen werden. Zudem sind im Bereich der Regelstange starke Vibrationen vorhanden, die zu Geräuschentwicklungen und Verschleiß, sowie zusammen mit den zahlreichen zu absolvierenden Lastzyklen zu einer Ermüdung und Korrosion der Regelstange führen können. Dabei werden vor allem die Vibrationen und die damit verbundenen Nachteile durch schlechte tribologische Eigenschaften in den jeweiligen Koppelstellen zur Leistungseinstelleinrichtung und Aktuatoreinrichtung verstärkt. Um den genannten Verschleißproblemen entgegen zu wirken werden im Stand der Technik häufig Regelstangen vorgeschlagen, welche ein komplexeres und größer dimensioniertes System aufweisen, was jedoch häufig zu einem höheren Gewicht der Regelstange führt. Daraus resultiert eine größere Dimensionierung der Aktuatoreinrichtung und wodurch die gesamte Aufladevorrichtung ineffizienter wird. Eine komplexere Ausführung der Regelstange führt wiederum zu einem größeren Montageaufwand, was einerseits zu Designeinschränkungen und andererseits zu erhöhten Kosten für die Herstellung der Regelstange führen kann.Due to the environmental conditions that prevail in the area of the charging device, there is an increased risk of wear and tear on the control rod. Due to the high exhaust gas temperatures in the turbine, high temperatures can also be transferred to the control rod. In addition, there are strong vibrations in the area of the control rack, which can lead to noise and wear and, together with the numerous load cycles to be completed, to fatigue and corrosion of the control rack. Above all, the vibrations and the associated disadvantages are increased by poor tribological properties in the respective coupling points to the power setting device and actuator device. In order to counteract the wear problems mentioned, control rods are often proposed in the prior art, which have a more complex and larger-sized system, which, however, often leads to a higher weight of the control rod. This results in a larger dimensioning of the actuator device and as a result of which the entire charging device becomes more inefficient. A more complex design of the control rod in turn leads to greater assembly costs, which on the one hand can lead to design restrictions and on the other hand to increased costs for the manufacture of the control rod.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine kostengünstige und verschleißbeständige Regelstange für eine Stellanordnung einer Aufladevorrichtung bereitzustellen.The object of the present invention is to provide an inexpensive and wear-resistant control rod for an actuating arrangement of a charging device.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Regelstange nach Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Stellanordnung mit einer derartigen Regelstange nach Anspruch 10, eine Aufladevorrichtung mit einer derartigen Stellanordnung nach Anspruch 11, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Regelstange nach Anspruch 12.The present invention relates to a control rod according to claim 1. Furthermore, the invention relates to an adjusting arrangement with such a control rod according to
Die Regelstange umfasst einen Stangenabschnitt, ein erstes Endstück und ein zweites Endstück. Der Stangenabschnitt weist dabei einen ersten Endbereich und einen zweiten Endbereich auf, wobei das erste Endstück mit dem ersten Endbereich des Stangenabschnitts verbunden ist und das zweite Endstück mit dem zweiten Endbereich des Stangenabschnitts verbunden ist. Das erste Endstück besteht aus Kunststoff und das zweite Endstück besteht aus Metall. Diese vorteilhafte Ausgestaltung der Regelstange ermöglicht das sichere Koppeln zwischen einer Aktuatoreinrichtung und einer Leistungseinstelleinrichtung einer Aufladevorrichtung. Dadurch, dass das erste Endstück aus Kunststoff besteht, können Kosten durch einen vereinfachten Herstellungsprozess, eine geringere Anzahl an Bauteilen, geringere Materialkosten und Funktionsintegration reduziert werden. Gleichzeitig wird durch die Ausführung des ersten Endstücks aus Kunststoff das Gesamtgewicht der Regelstange reduziert, was wiederum dazu führt, dass Komponenten, wie zum Beispiel die Aktuatoreinrichtung, kleiner dimensioniert werden können. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Bauraumreduzierung der Aufladevorrichtung. Gleichzeitig kann die Regelstange verschleißbeständig bereitgestellt werden. Da das erste Endstück, welches mit der Aktuatoreinrichtung koppelbar ist, aus Kunststoff besteht, können tribologische Eigenschaften gezielt für die Kopplung beeinflusst werden und benötigte Temperatureigenschaften der verwendeten Materialien gezielt festgelegt werden. Durch die Wahl von Kunststoff anstatt von Metall wird zudem eine zusätzliche Dämpfung erzielt. Das zweite Endstück, welches mit der Leistungseinstelleinrichtung koppelbar ist und aus Metall besteht, ist widerstandsfähig gegen hohe Abgastemperaturen, die durch die Turbine auf die Leistungseinstelleinrichtung übertragen werden. Zudem weist das zweite Endstück, eine hohe Verschleißbeständigkeit auf, da durch eine Eingrenzung von Spiel Vibrationen reduziert werden, die von der Turbine auf die Leistungseinstelleinrichtung und damit auf das zweite Endstück übertragen werden können. Durch die Vibrationsreduktion wird ebenfalls eine Geräuschentwicklung reduziert.The control rod comprises a rod section, a first end piece and a second end piece. The rod section has a first end region and a second end region, the first end piece being connected to the first end region of the rod section and the second end piece being connected to the second end region of the rod section. The first end piece is made of plastic and the second end piece is made of metal. This advantageous embodiment of the control rod enables reliable coupling between an actuator device and a power setting device of a charging device. As a result of that the first end piece is made of plastic, costs can be reduced through a simplified manufacturing process, a smaller number of components, lower material costs and functional integration. At the same time, by making the first end piece made of plastic, the total weight of the control rod is reduced, which in turn means that components, such as the actuator device, can be made smaller. This enables an advantageous reduction in the installation space of the charging device. At the same time, the control rod can be made wear-resistant. Since the first end piece, which can be coupled to the actuator device, is made of plastic, tribological properties can be specifically influenced for the coupling and required temperature properties of the materials used can be determined in a targeted manner. By choosing plastic instead of metal, additional damping is achieved. The second end piece, which can be coupled to the power setting device and is made of metal, is resistant to high exhaust gas temperatures which are transmitted to the power setting device by the turbine. In addition, the second end piece has a high level of wear resistance, since the limitation of play reduces vibrations which can be transmitted from the turbine to the power setting device and thus to the second end piece. Noise is also reduced by the vibration reduction.
In Ausgestaltungen der Regelstange kann das erste Endstück einen ersten Koppelabschnitt und eine erste Aufnahme umfassen. Über den ersten Koppelabschnitt des ersten Endstücks kann das erste Endstück mit dem Stangenabschnitt verbunden werden. Die erste Aufnahme ermöglicht eine Kopplung der Regelstange zur Aktuatoreinrichtung. Das erste Endstück kann einen Kunststoffring umfassen, welcher die erste Aufnahme bildet. Der Kunststoffring des ersten Endstücks kann aus verschleißfesterem Material als der erste Koppelabschnitt des ersten Endstücks bestehen Insbesondere können das erste Endstück und der Kunststoffring durch ein Verbundgussverfahren integral miteinander verbunden werden. Der Koppelabschnitt des ersten Endstücks kann aus temperaturbeständigerem Kunststoff als der Kunststoffring bestehen. Da das erste Endstück mit dem Aktuator verbunden ist, erfährt der Kunststoffring, welcher die Aufnahme bildet, eine geringere Temperaturbelastung als der Koppelabschnitt, welcher sich in Richtung Turbinenseite erstreckt und mit dem Stangenabschnitt verbunden ist. Alternativ kann das erste Endstück und die erste Aufnahme einstückig aus demselben Material ausgebildet sein.In refinements of the control rod, the first end piece can comprise a first coupling section and a first receptacle. The first end piece can be connected to the rod section via the first coupling section of the first end piece. The first receptacle enables the control rod to be coupled to the actuator device. The first end piece can comprise a plastic ring which forms the first receptacle. The plastic ring of the first end piece can consist of more wear-resistant material than the first coupling section of the first end piece. In particular, the first end piece and the plastic ring can be integrally connected to one another by a composite casting process. The coupling section of the first end piece can consist of more temperature-resistant plastic than the plastic ring. Since the first end piece is connected to the actuator, the plastic ring which forms the receptacle experiences a lower temperature load than the coupling section, which extends in the direction of the turbine side and is connected to the rod section. Alternatively, the first end piece and the first receptacle can be formed in one piece from the same material.
In Ausgestaltungen der Regelstange, die mit allen vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann das zweite Endstück einen zweiten Koppelabschnitt und eine zweite Aufnahme umfassen. Über den zweiten Koppelabschnitt des zweiten Endstücks kann das zweite Endstück mit dem Stangenabschnitt verbunden werden. Die zweite Aufnahme ermöglicht eine Kopplung der Regelstange zur Leistungseinstelleinrichtung.In configurations of the control rod that can be combined with all of the preceding configurations, the second end piece can comprise a second coupling section and a second receptacle. The second end piece can be connected to the rod section via the second coupling section of the second end piece. The second receptacle enables the control rod to be coupled to the power setting device.
In Ausgestaltungen der Regelstange, die mit allen vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann das zweite Endstück einen metallischen Kompensationsring umfassen, welcher die zweite Aufnahme bildet. Insbesondere können das zweite Endstück und der Kompensationsring formschlüssig miteinander verbunden sein. Dadurch kann bei der Kopplung zur Leistungseinstelleinrichtung ein Winkelausgleich erzielt werden und Spiel eingeschränkt werden. Daraus folgt, dass Fertigungstoleranzen genauer ausgelegt werden können, wodurch sich durch ein reduziertes Spiel Vibrationen und damit Verschleiß reduziert. In Ausgestaltungen kann der Kompensationsring an seinem Innenumfang eine Umfangsnut aufweisen, in welche ein in Umfangsrichtung zumindest teilweise offener Sprengring eingesetzt werden kann. Durch diese Anordnung kommt es bei der verdeckten Montage zur Leistungseinstelleinrichtung zu einer Montageerleichterung.In configurations of the control rod that can be combined with all of the preceding configurations, the second end piece can comprise a metallic compensation ring which forms the second receptacle. In particular, the second end piece and the compensation ring can be connected to one another in a form-fitting manner. In this way, when coupling to the power setting device, an angle compensation can be achieved and play can be limited. It follows from this that manufacturing tolerances can be designed more precisely, which means that vibrations and thus wear are reduced due to reduced play. In refinements, the compensation ring can have a circumferential groove on its inner circumference, into which a snap ring, which is at least partially open in the circumferential direction, can be inserted. This arrangement makes the installation easier for the concealed installation of the power adjustment device.
In Ausgestaltungen der Regelstange, die mit allen vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann das zweite Endstück zwei metallische Hälften aufweisen, die miteinander durch eine Fügeverbindung, insbesondere eine Schweißverbindung, verbindbar sind. Die beiden metallischen Hälften können dabei jeweils eine halbe Form des Endstücks aufweisen. Dabei können die beiden metallischen Hälften insbesondere durch Laserschweißen oder Widerstandsschweißen miteinander verbunden werden.In configurations of the control rod that can be combined with all of the preceding configurations, the second end piece can have two metallic halves that can be connected to one another by a joint connection, in particular a welded connection. The two metallic halves can each have a half shape of the end piece. The two metallic halves can be connected to one another, in particular by laser welding or resistance welding.
In Ausgestaltungen der Regelstange, die mit allen vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der Stangenabschnitt eine gebogene, abgewinkelte oder gekrümmte Form aufweisen. Dadurch kann ein Versatz zwischen der Leistungseinstelleinrichtung und der Aktuatoreinrichtung ausgeglichen werden.In configurations of the control rod that can be combined with all of the preceding configurations, the rod section can have a bent, angled or curved shape. As a result, an offset between the power setting device and the actuator device can be compensated for.
In Ausgestaltungen der Regelstange, die mit allen vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der zweite Koppelabschnitt den zweiten Endbereich zumindest teilweise umgeben. Insbesondere kann der zweite Koppelabschnitt den zweiten Endbereich vollkommen umgeben.In configurations of the control rod that can be combined with all of the preceding configurations, the second coupling section can at least partially surround the second end region. In particular, the second coupling section can completely surround the second end region.
In Ausgestaltungen der Regelstange, die mit allen vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der zweite Koppelabschnitt hülsenförmig ausgebildet sein.In configurations of the control rod that can be combined with all of the preceding configurations, the second coupling section can be designed in the form of a sleeve.
In Ausgestaltungen der Regelstange, die mit allen vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der erste Koppelabschnitt mit dem ersten Endbereich form- und/oder kraftschlüssig verbunden sein.In configurations of the control rod that can be combined with all of the preceding configurations, the first coupling section can be connected to the first end region in a form-fitting and / or force-fitting manner.
In Ausgestaltungen der Regelstange, die mit allen vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der erste Koppelabschnitt mit dem ersten Endbereich durch ein Verbundgussverfahren formschlüssig verbunden sein, wobei durch zumindest eine Hinterschneidung, welche zwischen dem ersten Koppelabschnitt und dem ersten Endbereich gebildet werden kann, ein Lösen verhindert werden kann.In configurations of the control rod that can be combined with all of the preceding configurations, the first coupling section can be positively connected to the first end region by a composite casting process, with at least one undercut that can be formed between the first coupling section and the first end region preventing loosening can be.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Stellanordnung, die eine Aktuatoreinrichtung, eine Leistungseinstelleinrichtung und eine Regelstange nach irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen umfasst. Die Regelstange ist dabei an der ersten Aufnahme mit der Aktuatoreinrichtung gekoppelt und an der zweiten Aufnahme mit der Leistungseinstelleinrichtung gekoppelt.The invention further relates to an actuating arrangement which comprises an actuator device, a power setting device and a control rod according to any one of the preceding embodiments. The control rod is coupled to the actuator device at the first receptacle and to the power setting device at the second receptacle.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Aufladevorrichtung, die eine Turbine und eine Stellanordnung der vorangehenden Ausgestaltung umfasst.The invention further relates to a supercharging device which comprises a turbine and an actuating arrangement of the preceding embodiment.
In Ausgestaltungen der Aufladevorrichtung kann die Leistungseinstelleinrichtung als einstellbarer Leitapparat zum Verändern einer Zuströmung zu einem Turbinenrad der Turbine ausgestaltet sein, oder als einstellbare Bypass-Einrichtung zur Umgehung eines Turbinenrads der Turbine ausgestaltet sein.In refinements of the charging device, the power setting device can be designed as an adjustable guide apparatus for changing an inflow to a turbine wheel of the turbine, or as an adjustable bypass device for bypassing a turbine wheel of the turbine.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Regelstange, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen eines Stangenabschnitts und Einlegen eines ersten Endbereichs des Stangenabschnitts in eine Gussform; Herstellen eines ersten Endstücks und Verbinden des ersten Endstücks mit dem ersten Endbereich des Stangenabschnitts; Herstellend und Verbinden eines zweiten Endstücks mit einem zweiten Endbereich des Stangenabschnitts; wobei das erste Endstück aus Kunststoff besteht und das zweite Endstück aus Metall besteht.The invention further relates to a method for producing a control rod, the method comprising the following steps: providing a rod section and inserting a first end region of the rod section into a casting mold; Producing a first end piece and connecting the first end piece to the first end region of the rod section; Manufacturing and connecting a second end piece to a second end region of the rod section; wherein the first end piece is made of plastic and the second end piece is made of metal.
In Ausgestaltungen des Verfahrens zur Herstellung der Regelstange, die mit der vorangehenden Ausgestaltung kombinierbar sind, kann der erste Endbereich des Stangenabschnitts mit Kunststoff umspritzt werden, so dass das erste Endstück gebildet wird und das erste Endstück form- und/oder kraftschlüssig mit dem ersten Endbereich verbunden werden kann.In embodiments of the method for producing the control rod that can be combined with the previous embodiment, the first end region of the rod section can be overmolded with plastic so that the first end piece is formed and the first end piece is positively and / or non-positively connected to the first end region can be.
In Ausgestaltungen des Verfahrens zur Herstellung der Regelstange, die mit den beiden vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann ein Kunststoffring beabstandet zum ersten Endbereich in die Gussform eingelegt werden. Beim Umspritzen des Kunststoffrings mit Kunststoff kann der Kunststoffring integral mit dem ersten Endstück verbunden werden und eine erste Aufnahme des ersten Endstücks bilden.In embodiments of the method for producing the control rod, which can be combined with the two preceding embodiments, a plastic ring can be inserted into the casting mold at a distance from the first end region. When the plastic ring is overmolded with plastic, the plastic ring can be integrally connected to the first end piece and form a first receptacle for the first end piece.
In Ausgestaltungen des Verfahrens zur Herstellung der Regelstange, die mit allen vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann eine erste metallische Hälfte und eine zweite metallische Hälfte bereitgestellt werden, wobei die erste metallische Hälfte auf die zweite metallische Hälfte aufgesetzt werden kann. Die beiden metallischen Hälften können anschließend durch eine Fügeverbindung, insbesondere durch eine Schweißverbindung, miteinander verbunden werden, so dass das zweite Endstück gebildet wird. Insbesondere kann außerdem ein metallischer Kompensationsring zwischen die erste metallische Hälfte und die zweite metallische Hälfte, beabstandet zum zweiten Endbereich, eingelegt werden. Beim Verbinden der beiden metallischen Hälften durch die Fügeverbindung, insbesondere die Schweißverbindung, kann der metallische Kompensationsring zwischen den beiden metallischen Hälften formschlüssig gesichert werden, wobei eine zweite Aufnahme des zweiten Endstücks entsteht. Zusätzlich kann eine Umfangsnut an einem Innenumfang des Kompensationsrings vorgesehen sein. Dabei kann in die Nut ein zumindest teilweise offener Sprengring eingesetzt werden.In embodiments of the method for producing the control rod, which can be combined with all of the preceding embodiments, a first metallic half and a second metallic half can be provided, wherein the first metallic half can be placed on the second metallic half. The two metallic halves can then be connected to one another by a joint connection, in particular by a welded connection, so that the second end piece is formed. In particular, a metallic compensation ring can also be inserted between the first metallic half and the second metallic half, at a distance from the second end region. When the two metal halves are connected by the joint connection, in particular the welded connection, the metal compensation ring can be secured in a form-fitting manner between the two metal halves, a second receptacle for the second end piece being created. In addition, a circumferential groove can be provided on an inner circumference of the compensation ring. An at least partially open snap ring can be inserted into the groove.
In Ausgestaltungen des Verfahrens zur Herstellung der Regel stange, die mit den vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der zweite Endbereich in einen Koppelabschnitt des zweiten Endstücks zwischen die beiden metallischen Hälften eingelegt werden. Anschließend kann das zweite Endstück mit dem zweiten Endbereich durch eine Fügeverbindung, insbesondere durch eine Schweißverbindung, verbunden werden.In embodiments of the method for producing the control rod which can be combined with the preceding embodiments, the second end region can be inserted into a coupling section of the second end piece between the two metallic halves. The second end piece can then be connected to the second end region by a joint connection, in particular by a welded connection.
FigurenlisteFigure list
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1 zeigt eine isometrische Ansicht der Aufladevorrichtung mit der Stellanordnung und der Regelstange;1 Figure 3 shows an isometric view of the charger with the actuator assembly and control rod; -
2 zeigt die Regelstange in einer Draufsicht;2 shows the control rod in a plan view; -
3 zeigt die Regelstange aus2 als Schnittansicht, geschnitten entlang der Längsachse der Regel stange3rd shows the control rod2 as a sectional view, cut along the longitudinal axis of the rule rod -
4 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht der zweiten Aufnahme des zweiten Endstücks aus3 .4th FIG. 11 shows an enlarged sectional view of the second receptacle of the second end piece from FIG3rd .
Ausführliche BeschreibungDetailed description
Im Kontext dieser Anmeldung ist mit Längsachse die Achse gemeint, welche sich in Längsrichtung der Regelstange
In
Das erste Endstück
Der Kunststoff, aus welchem das erste Endstück
- Die Zugfestigkeit des Kunststoffs kann nach ISO 527 im Bereich von 150
MPa bis 300 MPa,insbesondere von 200 MPa bis 270 MPa liegen. Die Wärmeformbeständigkeit (1,8 MPa) nach ISO 75 kann im Bereich von 250 °C bis 330 °C, insbesondere von 270 °C bis 310 °C liegen. Zudem weist der Kunststoff vorzugsweise einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten nach ISO 11359 im Bereich von
- According to ISO 527, the tensile strength of the plastic can be in the range from 150 MPa to 300 MPa, in particular from 200 MPa to 270 MPa. The heat resistance (1.8 MPa) according to ISO 75 can be in the range from 250 ° C to 330 ° C, in particular from 270 ° C to 310 ° C. In addition, the plastic preferably has a coefficient of linear thermal expansion according to ISO 11359 in the range of
Das erste Endstück
Gleichzeitig wird die Regelstange
Wie in
In der in
Wie in den
In der in
In der in
Der Stangenabschnitt
In Ausführungen kann der zweite Koppelabschnitt
Wie in den
Beim Verbundgussverfahren kann der erste Endbereich
Die Erfindung betrifft außerdem eine Stellanordnung
Wie aus
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der Regelstange
Bei der Herstellung kann der erste Endbereich
In Ausführungen kann der Kunststoffring
Die Herstellung und Verbindung des zweiten Endstücks
Alternativ oder zusätzlich werden die beiden metallischen Hälften
Der metallische Kompensationsring
Gemäß einer Ausführung wird der zweite Endbereich
Die Nut
Obwohl die vorliegende Erfindung oben beschrieben wurde und in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, sollte verstanden werden, dass die Erfindung alternativ auch entsprechend der folgenden Ausführungsformen definiert werden kann:
- 1. Regelstange (
10 ), umfassend:- einen Stangenabschnitt (
200 ), mit einem ersten Endbereich (210 ) und einem zweiten Endbereich (220 ); - ein erstes Endstück (
100 ), wobei das erste Endstück (100 ) mit dem ersten Endbereich (210 ) des Stangenabschnitts (200 ) verbunden ist; und - ein zweites Endstück (
300 ), wobei das zweite Endstück (300 ) mit dem zweiten Endbereich (220 ) des Stangenabschnitts (200 ) verbunden ist; - dadurch gekennzeichnet, dass das erste Endstück (
100 ) aus Kunststoff besteht und das zweite Endstück (300 ) aus Metall besteht.
- einen Stangenabschnitt (
- 2. Regelstange nach Ausführungsform 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Endstück (
100 ) einen ersten Koppelabschnitt (110 ) und eine erste Aufnahme (120 ) umfasst. - 3. Regelstange nach Ausführungsform 1 oder Ausführungsform 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Endstück (
300 ) einen zweiten Koppelabschnitt (310 ) und eine zweite Aufnahme (320 ) umfasst. - 4. Regelstange nach Ausführungsform 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Endstück (
100 ) einen Kunststoffring (130 ) umfasst, welcher die erste Aufnahme (120 ) bildet. - 5. Regelstange nach Ausführungsform 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Endstück (
100 ) und der Kunststoffring (130 ) durch ein Verbundgussverfahren integral verbunden sind. - 6. Regel stange nach irgendeiner der Ausführungsformen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Koppelabschnitt (
110 ) des ersten Endstücks (100 ) aus temperaturbeständigerem Kunststoff besteht als der Kunststoffring (130 ). - 7. Regelstange nach irgendeiner der Ausführungsformen
4 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffring (130 ) des ersten Endstücks (100 ) aus verschleißfesterem Kunststoff besteht als der erste Koppelabschnitt (110 ) des ersten Endstücks (100 ). - 8. Regelstange nach Ausführungsform 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Endstück (
100 ) und die erste Aufnahme (120 ) einstückig aus demselben Material ausgebildet sind. - 9. Regelstange nach irgendeiner der Ausführungsformen 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Endstück (
300 ) einen metallischen Kompensationsring (330 ) umfasst, welcher die zweite Aufnahme (320 ) bildet. - 10. Regelstange nach Ausführungsform
9 , dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Endstück (300 ) und der Kompensationsring (330 ) formschlüssig verbunden sind. - 11. Regel stange nach irgendeiner der Ausführungsformen 9
oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompensationsring (330 ) an seinem Innenumfang (370 ) eine Umfangsnut (380 ) aufweist, in welche ein in Umfangsrichtung zumindest teilweise offener Sprengring (360 ) eingesetzt ist. - 12. Regelstange nach irgendeiner der Ausführungsformen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Endstück (
300 ) zwei metallischen Hälften (340 ,350 ) aufweist, die miteinander durch eine Fügeverbindung, insbesondere durch eine Schweißverbindung, verbunden sind. - 13. Regelstange nach irgendeiner der Ausführungsformen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stangenabschnitt (
200 ) eine gebogene oder gekrümmte Form aufweist. - 14. Regelstange nach irgendeiner der Ausführungsformen 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Koppelabschnitt (
310 ) den zweiten Endbereich (220 ) zumindest teilweise umgibt. - 15. Regelstange nach irgendeiner der Ausführungsformen 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Koppelabschnitt (
310 ) den zweiten Endbereich (220 ) vollkommen umgibt. - 16. Regelstange nach irgendeiner der Ausführungsformen 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Koppelabschnitt (
310 ) hülsenförmig ausgebildet ist. - 17. Regelstange nach irgendeiner der Ausführungsformen 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Koppelabschnitt (
110 ) mit dem ersten Endbereich (210 ) form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist. - 18. Regelstange nach irgendeiner der Ausführungsformen 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Koppelabschnitt (
110 ) mit dem ersten Endbereich (210 ) durch ein Verbundgussverfahren formschlüssig verbunden ist, wobei durch zumindest eine Hinterschneidung (230 ), welche zwischen dem ersten Koppelabschnitt (110 ) und dem ersten Endbereich (210 ) gebildet ist, ein Lösen verhindert wird. - 19. Stellanordnung (
30 ), umfassend:- eine Aktuatoreinrichtung (
400 ); und - eine Leistungseinstelleinrichtung (
500 ); - gekennzeichnet durch eine Regelstange nach irgendeiner der Ausführungsformen 1 bis 18, wobei die Regelstange (
10 ) an der ersten Aufnahme (120 ) mit der Aktuatoreinrichtung (400 ) gekoppelt ist und an der zweiten Aufnahme (320 ) mit der Leistungseinstelleinrichtung (500 ) gekoppelt ist.
- eine Aktuatoreinrichtung (
- 20. Aufladevorrichtung (
40 ), umfassend:- eine Turbine (
600 ); - gekennzeichnet durch eine Stellanordnung (
30 ) nach Ausführungsform 19.
- eine Turbine (
- 21. Aufladevorrichtung nach Ausführungsform
20 , dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungseinstelleinrichtung (500 ) als einstellbarer Leitapparat zum Verändern einer Zuströmung zu einem Turbinenrad der Turbine (600 ) ausgestaltet ist, oder dass die Leistungseinstelleinrichtung (500 ) als einstellbare Bypass-Einrichtung zur Umgehung eines Turbinenrads der Turbine (600 ) ausgestaltet ist. - 22. Verfahren zur Herstellung einer Regel stange (10), umfassend:
- Bereitstellen eines Stangenabschnitts (
200 ); - Herstellen und Verbinden eines ersten Endstücks (
100 ) mit dem ersten Endbereich (210 ) des Stangenabschnitts (200 ); und - Herstellen und Verbinden eines zweiten Endstücks (
300 ) mit einem zweiten Endbereich (220 ) des Stangenabschnitts (200 ); - dadurch gekennzeichnet, dass das erste Endstück (
100 ) aus Kunststoff besteht und das zweite Endstück (300 ) aus Metall besteht.
- Bereitstellen eines Stangenabschnitts (
- 23. Verfahren nach Ausführungsform
22 , dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung und Verbindung des ersten Endstücks (100 ) ferner umfasst:- Einlegen eines ersten Endbereichs (
210 ) des Stangenabschnitts (200 ) in eine Gussform; Umspritzen des ersten Endbereichs (210 ) des Stangenabschnitts (200 ) mit Kunststoff, so dass das erste Endstück (100 ) gebildet wird und das erste Endstück (100 ) form- und/oder kraftschlüssig mit dem ersten Endbereich (210 ) verbunden ist.
- Einlegen eines ersten Endbereichs (
- 24. Verfahren nach irgendeiner der Ausführungsformen 22 oder 23, ferner umfassend:
- Einlegen eines Kunststoffrings (
130 ) in die Gussform, beabstandet zum ersten Endbereich (210 ); - wobei beim Umspritzen des Kunststoffrings (
130 ) mit Kunststoff der Kunststoffring (130 ) integral mit dem ersten Endstück (100 ) verbunden wird und eine erste Aufnahme (120 ) des ersten Endstücks (100 ) bildet.
- Einlegen eines Kunststoffrings (
- 25. Verfahren nach irgendeiner der Ausführungsformen 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung und Verbindung des zweiten Endstücks (
300 ) ferner umfasst:- Bereitstellen einer ersten metallischen Hälfte (
340 ); - Bereitstellen einer zweiten metallischen Hälfte (
350 ) und Aufsetzen der zweiten metallischen Hälfte (350 ) auf die erste metallische Hälfte (340 ); und - Verbinden der beiden metallische Hälften (
340 ,350 ) durch eine Fügeverbindung, insbesondere durch eine Schweißverbindung, so dass das zweite Endstück (300 ) gebildet wird.
- Bereitstellen einer ersten metallischen Hälfte (
- 26. Verfahren nach Ausführungsform 25, ferner umfassend:
- Einlegen eines metallischen Kompensationsrings (
330 ) zwischen die erste metallische Hälfte (340 ) und die zweite metallische Hälfte (350 ), beabstandet zum zweiten Endbereich (220 ); - wobei beim Verbinden der beiden metallischen Hälften (
340 ,350 ) durch die Fügeverbindung, insbesondere die Schweißverbindung, der metallische Kompensationsring (330 ) zwischen den beiden metallischen Hälften (340 ,350 ) formschlüssig gesichert wird und eine zweite Aufnahme (320 ) des zweiten Endstücks (300 ) gebildet wird.
- Einlegen eines metallischen Kompensationsrings (
- 27. Verfahren nach Ausführungsform 25 oder Ausführungsform
26 , dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung und Verbindung des zweiten Endstücks (300 ) ferner umfasst:- Einlegen des zweiten Endbereichs (
220 ) in einen Koppelabschnitt (310 ) des zweiten Endstücks (300 ) zwischen die beiden metallischen Hälften (340 ,350 ); und - Verbinden des zweiten Endstücks (
300 ) mit dem zweiten Endbereich (220 ) durch eine Fügeverbindung, insbesondere durch eine Schweißverbindung.
- Einlegen des zweiten Endbereichs (
- 28. Verfahren nach Ausführungsform
26 oder Ausführungsform 27, ferner umfassend:- Vorsehen einer Umfangsnut (
380 ) an einem Innenumfang (370 ) des Kompensationsrings (330 ); - Einsetzen eines in Umfangsrichtung zumindest teilweise offenen Sprengrings (
360 ) in die Umfangsnut (380 ).
- Vorsehen einer Umfangsnut (
- 1. control rod (
10 ), full:- a rod section (
200 ), with a first end area (210 ) and a second end area (220 ); - a first end piece (
100 ), where the first end piece (100 ) with the first end area (210 ) of the rod section (200 ) connected is; and - a second end piece (
300 ), the second end piece (300 ) with the second end area (220 ) of the rod section (200 ) connected is; - characterized in that the first end piece (
100 ) is made of plastic and the second end piece (300 ) is made of metal.
- a rod section (
- 2. Control rod according to embodiment 1, characterized in that the first end piece (
100 ) a first coupling section (110 ) and a first shot (120 ) includes. - 3. Control rod according to embodiment 1 or embodiment 2, characterized in that the second end piece (
300 ) a second coupling section (310 ) and a second shot (320 ) includes. - 4. Control rod according to embodiment 2, characterized in that the first end piece (
100 ) a plastic ring (130 ), which includes the first recording (120 ) forms. - 5. Control rod according to embodiment 4, characterized in that the first end piece (
100 ) and the plastic ring (130 ) are integrally connected by a composite casting process. - 6. rule rod according to any one of the embodiments 4 or 5, characterized in that the first coupling section (
110 ) of the first end piece (100 ) is made of more temperature-resistant plastic than the plastic ring (130 ). - 7. Control rod according to any one of the embodiments
4th to6th , characterized in that the plastic ring (130 ) of the first end piece (100 ) consists of more wear-resistant plastic than the first coupling section (110 ) of the first end piece (100 ). - 8. Control rod according to embodiment 2, characterized in that the first end piece (
100 ) and the first shot (120 ) are integrally formed from the same material. - 9. Control rod according to any one of embodiments 3 to 8, characterized in that the second end piece (
300 ) a metallic compensation ring (330 ), which includes the second recording (320 ) forms. - 10. Control rod according to the embodiment
9 , characterized in that the second end piece (300 ) and the compensation ring (330 ) are positively connected. - 11. Control rod according to any one of the
embodiments 9 or 10, characterized in that the compensation ring (330 ) on its inner circumference (370 ) a circumferential groove (380 ), in which a snap ring (360 ) is used. - 12. Control rod according to any one of embodiments 1 to 11, characterized in that the second end piece (
300 ) two metallic halves (340 ,350 ), which are connected to one another by a joint connection, in particular by a welded connection. - 13. Control rod according to any one of embodiments 1 to 12, characterized in that the rod section (
200 ) has a curved or curved shape. - 14. Control rod according to any one of the embodiments 3 to 13, characterized in that that the second coupling section (
310 ) the second end area (220 ) at least partially surrounds. - 15. Control rod according to any one of the embodiments 3 to 13, characterized in that the second coupling section (
310 ) the second end area (220 ) completely surrounds. - 16. Control rod according to any one of embodiments 3 to 15, characterized in that the second coupling section (
310 ) is sleeve-shaped. - 17. Control rod according to any one of the embodiments 2 to 16, characterized in that the first coupling section (
110 ) with the first end area (210 ) is positively and / or non-positively connected. - 18. Control rod according to any one of the embodiments 2 to 17, characterized in that the first coupling section (
110 ) with the first end area (210 ) is positively connected by a composite casting process, with at least one undercut (230 ), which between the first coupling section (110 ) and the first end area (210 ) is formed, loosening is prevented. - 19. Positioning arrangement (
30th ), full:- an actuator device (
400 ); and - a power setting device (
500 ); - characterized by a control rod according to any one of embodiments 1 to 18, wherein the control rod (
10 ) on the first recording (120 ) with the actuator device (400 ) is coupled and connected to the second recording (320 ) with the power setting device (500 ) is coupled.
- an actuator device (
- 20. Charging device (
40 ), full:- a turbine (
600 ); - characterized by an adjusting arrangement (
30th ) according to embodiment 19.
- a turbine (
- 21. Charging device according to the embodiment
20th , characterized in that the power setting device (500 ) as an adjustable diffuser to change an inflow to a turbine wheel of the turbine (600 ) is designed, or that the power setting device (500 ) as an adjustable bypass device to bypass a turbine wheel of the turbine (600 ) is designed. - 22. A method of making a control rod (10) comprising:
- Providing a rod section (
200 ); - Manufacture and connect a first end piece (
100 ) with the first end area (210 ) of the rod section (200 ); and - Manufacture and connect a second end piece (
300 ) with a second end area (220 ) of the rod section (200 ); - characterized in that the first end piece (
100 ) is made of plastic and the second end piece (300 ) is made of metal.
- Providing a rod section (
- 23. The method according to embodiment
22nd , characterized in that the production and connection of the first end piece (100 ) also includes:- Insertion of a first end area (
210 ) of the rod section (200 ) into a mold; Overmoulding the first end area (210 ) of the rod section (200 ) with plastic so that the first end piece (100 ) is formed and the first end piece (100 ) form-fitting and / or force-fitting with the first end area (210 ) connected is.
- Insertion of a first end area (
- 24. The method of any one of embodiments 22 or 23, further comprising:
- Inserting a plastic ring (
130 ) into the mold, spaced from the first end area (210 ); - whereby when overmolding the plastic ring (
130 ) with plastic the plastic ring (130 ) integral with the first end piece (100 ) is connected and a first recording (120 ) of the first end piece (100 ) forms.
- Inserting a plastic ring (
- 25. The method according to any one of embodiments 22 to 24, characterized in that the production and connection of the second end piece (
300 ) also includes:- Providing a first metallic half (
340 ); - Providing a second metallic half (
350 ) and putting on the second metallic half (350 ) onto the first metallic half (340 ); and - Connect the two metal halves (
340 ,350 ) by a joint connection, in particular by a welded connection, so that the second end piece (300 ) is formed.
- Providing a first metallic half (
- 26. The method of embodiment 25, further comprising:
- Insertion of a metallic compensation ring (
330 ) between the first metallic half (340 ) and the second metallic half (350 ), at a distance from the second end area (220 ); - where when connecting the two metal halves (
340 ,350 ) by the joint connection, especially the welded connection, the metallic compensation ring (330 ) between the two metal halves (340 ,350 ) is positively secured and a second receptacle (320 ) of the second end piece (300 ) is formed.
- Insertion of a metallic compensation ring (
- 27. The method of embodiment 25 or embodiment
26th , characterized in that the production and connection of the second end piece (300 ) also includes:- Insertion of the second end area (
220 ) into a coupling section (310 ) of the second end piece (300 ) between the two metal halves (340 ,350 ); and - Connect the second end piece (
300 ) with the second end area (220 ) by a joint connection, in particular by a welded connection.
- Insertion of the second end area (
- 28. The method according to embodiment
26th or embodiment 27 further comprising:- Providing a circumferential groove (
380 ) on an inner circumference (370 ) of the compensation ring (330 ); - Insertion of a snap ring that is at least partially open in the circumferential direction (
360 ) into the circumferential groove (380 ).
- Providing a circumferential groove (
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019123191.4A DE102019123191A1 (en) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | CONTROL ROD FOR A CHARGING DEVICE |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019123191A1 true DE102019123191A1 (en) | 2021-03-04 |
Family
ID=74565161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019123191.4A Pending DE102019123191A1 (en) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | CONTROL ROD FOR A CHARGING DEVICE |
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---|---|
DE (1) | DE102019123191A1 (en) |
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---|---|---|---|---|
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DE102018217240A1 (en) * | 2018-10-09 | 2020-04-09 | Continental Automotive Gmbh | Exhaust gas turbocharger with an actuator-operated actuator and a transmission element with a one-piece component body |
-
2019
- 2019-08-29 DE DE102019123191.4A patent/DE102019123191A1/en active Pending
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Title |
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GROTE; FELDHUSEN.: Taschenbuch für den Maschinenbau = Dubbel.. 22., neubearb. und erw.. Aufl.. Berlin : Springer , 2007. S. G100-G102. - ISBN ISBN 978-3-540-49714-1 * |
ROLOFF, Hermann [et al.]: Masxchinenelemente. Normung - Berechnung - Gestaltung. 7. durchgesehene und verb. Aufl.. Wiesbaden : Springer, 1976. 378 - 420. - ISBN ISBN 978-3-528-14028-1 * |
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