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Die Erfindung betrifft im Allgemeinen Ventile, die für den Einsatz in Hochtemperaturkreisläufen, wie beispielsweise Abgassystemen, vorgesehen sind.
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Genauer gesagt, betrifft die Erfindung in einem ersten Aspekt ein Ventil des Typs, der ein Stellglied mit einer Motorwelle, eine Klappe mit einer Antriebswelle, und eine kinematische Kette umfasst, die die Antriebswelle drehbar mit der Motorwelle verbindet, wobei die kinematische Kette umfasst:
- - ein Antriebsglied, das sich um eine erste Drehachse dreht und drehbar mit der Motorwelle verbunden ist; und
- - ein angetriebenes Glied, das sich um eine zweite Drehachse dreht, die im Wesentlichen mit der ersten Drehachse ausgerichtet ist und drehbar mit der Antriebswelle verbunden ist.
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Ein solches Ventil istz.B. aus der
WO 2010/ 103 249 A1 bekannt. Dieses Dokument beschreibt ein Ventil, dessen Antriebswelle über eine Dichtung vom Typ OLDHAM mit der Motorwelle gekoppelt ist. Eine solche Dichtung ermöglicht die thermische Entkopplung des Stellglieds von der Antriebswelle. Sie ermöglicht es, die Bewegung der Motorwelle auf die Antriebswelle zu übertragen und gleichzeitig geometrische Variationen im Antriebsstrang, wie z.B. mögliche Wellenversätze, auszugleichen.
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Die
US 2013 / 0 270 470 A1 offenbart eine Ventileinheit mit einem Gehäuse, einer im Gehäuse drehbar angeordneten Klappe, die mit einer im Gehäuse gelagerten Klappenwelle verbunden ist, einen Elektromotor und ein zwischen dem Elektromotor und der Klappenwelle angeordneten Getriebe. Zwischen der Klappenwelle und der Welle des Getriebes ist eine Kupplung angeordnet, die aus einem klappenseitigen Teil, einem Zwischenstück und einem getriebeseitigen Teil besteht.
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In der
DD 58 211 A1 wird eine Kreuzgelenkkupplung mit einer Mitnehmerscheibe gezeigt, die das Drehmoment überträgt, wobei bei der Mitnehmerscheibe die gegenüberliegenden Klauen des treibenden und des getriebenen Teils in analoge radiale Ausnehmungen der Mitnehmerscheibe eingreifen, insbesondere bei Verwendung von hydraulischen Pumpen und Motoren.
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In der
DE 10 2011 107 088 A1 wird eine Klappenvorrichtung mit einer um eine Klappenachse drehbar gelagerten Klappe, einem Stellglied und einer zwischen der Klappe und dem Stellglied angeordneten Kupplungseinheit beschrieben. Die Kupplungseinheit weist ein stellantriebsseitiges Kupplungsteil, ein weiteres klappenseitiges Kupplungsteil und ein Federelement auf. Das erstgenannte Kupplungsteil ist mit dem letztgenannten Kupplungsteil durch eine in Drehrichtung wirkende Mitnehmereinheit gekoppelt. Das Federelement spannt das letztgenannte Kupplungsteil relativ zum erstgenannten Kupplungsteil entgegen der Drehrichtung vor.
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Aus der
DE 10 2014 014 430 A1 geht eine Wellenkupplung zur drehmomentübertragenden Verbinden von zwei Wellen unter Ausgleich eines eventuellen Achsversatzes der beiden Wellen hervor, wobei die Wellenkupplung ein erstes Kupplungselement und ein zweites Kupplungselement aufweist, wobei das erste Kupplungselement einen Mitnehmer aufweist. Um eine verschleißarme Übertragung höherer Drehmomente und eine geringere axiale Baulänge zu erzielen, aber trotzdem einen toleranz- oder belastungsbedingten Achsversatz ausgleichen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Mitnehmer in einer in beiden Drehrichtungen von Federzungen begrenzten Aufnahme des zweiten Kupplungselements eingespannt ist
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Wenn das Stellglied jedoch mit einem Positionssensor ausgestattet ist, ist es nicht möglich, die genaue Position der Klappe mit dem Sensor zu erfassen. Darüber hinaus kann die Ventilklappe in Schwingungen geraten, was zu Geräuschen führt.
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In diesem Zusammenhang zielt die Erfindung darauf ab, ein Ventil vorzuschlagen, das die oben genannten Mängel nicht aufweist.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des selbstständigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung betrifft ein Ventil des vorgenannten Typs, dadurch gekennzeichnet, dass die kinematische Kette umfasst:
- - ein Zwischenglied, das axial zwischen dem Antriebsglied und dem angetriebenen Glied angeordnet ist, wobei das Antriebsglied ein Antriebskontaktelement in einer planaren oder linearen Anlage an einem komplementären Antriebskontaktelement des Zwischenglieds aufweist, wobei das angetriebene Glied ein angetriebenes Kontaktelement in einer planaren oder linearen Anlage an einem komplementären angetriebenen Kontaktelement des Zwischenglieds aufweist, wobei das komplementäre Antriebskontaktelement und das komplementäre angetriebene Kontaktelement einen Winkel zwischen 45° und 135° miteinander bilden;
- - ein elastisches Antriebsglied, das zwischen dem Antriebsglied und dem Zwischenglied angeordnet ist und das Antriebskontaktelement gegen das komplementäre Antriebskontaktelement vorspannt;
- - ein angetriebenes elastisches Glied, das zwischen dem angetriebenen Glied und dem Zwischenglied angeordnet ist und das das angetriebene Kontaktelement gegen das komplementäre angetriebene Kontaktglied vorspannt;
- - das Antriebsglied ein weiteres Antriebskontaktelement in planarer oder linearer Anlage an einem anderen komplementären Antriebskontaktelement des Zwischenglieds umfasst, wobei das angetriebene Glied ein weiteres angetriebenes Kontaktelement in planarer oder linearer Anlage an einem anderen komplementären angetriebenen Kontaktelement des Zwischenglieds umfasst;
- - das komplementäre Antriebskontaktelement und das andere komplementäre Antriebskontaktelement im Wesentlichen Verlängerungen voneinander sind;
- - das komplementäre angetriebene Kontaktelement und das andere komplementäre angetriebene Kontaktelement im Wesentlichen Verlängerungen voneinander sind;
- - das elastische Antriebsglied das andere Antriebskontaktelement gegen das andere komplementäre Antriebskontaktelement vorspannt;
- - das angetriebene elastische Glied das andere angetriebene Kontaktelement gegen das andere komplementäre angetriebene Kontaktelement vorspannt;
- - das elastische Antriebsglied das Antriebskontaktelement gegen das komplementäre Antriebskontaktelement in einer ersten Richtung vorspannt und das andere Antriebskontaktelement gegen das andere komplementäre Antriebskontaktelement in der gleichen ersten Richtung vorspannt; und
- - das angetriebene elastische Glied das angetriebene Kontaktelement gegen das komplementäre angetriebene Kontaktelement in einer zweiten Richtung und das andere angetriebene Kontaktelement gegen das andere komplementäre angetriebene Kontaktelement in der gleichen zweiten Richtung vorspannt.
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Somit zwingt das elastische Antriebsglied das Antriebskontaktelement dazu, mit dem komplementären Antriebskontaktelement in Kontakt zu bleiben. Die Bewegungsübertragung vom Antriebsglieds zum Zwischenglied ist homokinetisch. Ebenso zwingt das angetriebene elastische Glied das angetriebene Kontaktelement dazu, mit dem komplementären angetriebenen Kontaktelement in Kontakt zu bleiben. Die Übertragung der Bewegung zwischen dem Zwischenglied und dem angetriebenen Glied ist ebenfalls homokinetisch. Dadurch ist es möglich, die Position der Ventilklappe mit Hilfe eines am Stellglied angebrachten Positionssensors sehr genau zu erfassen.
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Darüber hinaus ermöglichen das elastische Antriebsglied und das angetriebene elastische Glied am Ende des Klappenhubes, dass ein Drehmoment auf die Klappe ausgeübt wird. Dieser wird gegen den Sitz beaufschlagt, der als Endanschlag für die Klappe dient. Dies trägt dazu bei, die Geräusche des Ventils während des Betriebs zu reduzieren.
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Da die Kontakte zwischen dem Antriebsglied, dem Zwischenglied und dem angetriebenen Glied auf planare oder lineare Bereiche beschränkt sind, wird die Wärmeübertragung von der Antriebswelle auf die Motorwelle reduziert.
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Die Tatsache, dass das komplementäre Antriebskontaktelement und das komplementäre angetriebene Kontaktelement im Wesentlichen senkrecht zueinander stehen, hat zur Folge, dass die kinematische Kette Montagetoleranzen absorbieren kann, insbesondere solche, die sich darauf beziehen, dass die erste Drehachse nicht exakt parallel mit der zweiten Drehachse ausgerichtet ist.
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Darüber hinaus kann das Ventil eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweisen, die einzeln oder in jeder technisch möglichen Kombination betrachtet werden:
- - das Antriebskontaktelement ist im Wesentlichen radial in Bezug auf die erste Drehachse und das angetriebene Kontaktelement ist im Wesentlichen radial in Bezug auf die zweite Drehachse;
- - die erste und zweite Richtung stehen im Wesentlichen senkrecht zueinander;
- - das Antriebskontaktelement und das andere Antriebskontaktelement sind symmetrisch zur ersten Drehachse angeordnet, wobei das angetriebene Kontaktelement und das andere angetriebene Kontaktelement sind symmetrisch zur zweiten Drehachse angeordnet;
- - das elastische Antriebsglied und/oder das angetriebene elastische Glied sind vorgespannt und verformen sich nur dann, wenn ein Drehmoment größer als 0,1 Nm zwischen dem Antriebsglied und dem Zwischenglied und/oder zwischen dem angetriebenen Glied und dem Zwischenglied übertragen wird;
- - die Klappe kann durch das Stellglied zwischen Extrempositionen bewegt werden, wobei die Klappe an einem Sitz in mindestens einer der Extrempositionen anliegt;
- - die kinematische Kette eine elastische Vorrichtung umfasst, die das angetriebene Glied axial beaufschlagt, um es von dem Antriebsglied wegzubewegen;
- - das Zwischenglied ist eine Platte;
- - das Zwischenglied weist eine Antriebsöffnung und eine angetriebene Öffnung auf, die aus der Platte ausgeschnitten sind, wobei das komplementäre Antriebskontaktelement und das komplementäre angetriebene Kontaktelement Kanten der Antriebsöffnung bzw. der angetriebenen Öffnung sind;
- - das Antriebsglied und das angetriebene Glied sind Platten;
- - das Antriebskontaktelement und das angetriebene Kontaktelement sind Laschen, die in dem Antriebsglied bzw. dem angetriebenen Glied ausgebildet sind und in die Antriebsöffnung bzw. die angetriebene Öffnung eingreifen; und
- - das Antriebskontaktelement und/oder angetriebene Kontaktelement Anschläge aufweisen bzw. aufweist, die die axiale Verschiebung des Zwischenglieds in Bezug auf die das Antriebsglied und/oder das angetriebene Glied begrenzen.
- - das Antriebsglied und das angetriebene Glied sind identisch;
- - das elastische Antriebsglied und das angetriebene elastische Glied sind identisch;
- - das Zwischenglied weist erste und zweite Flächen auf, die entgegengesetzt zueinander sind, wobei diese ersten und zweiten Flächen derart symmetrisch zueinander sind, dass das Zwischenglied gleichgültig mit der ersten Fläche zum Antriebsglied hin und mit der zweiten Fläche zum angetriebenen Glied hin oder mit der ersten Fläche zum angetriebenen Glied hin und mit der zweiten Fläche zum Antriebsglied hin montiert werden kann;
- - das Zwischenglied umfasst eine Fixierung des elastischen Antriebsglieds und/oder des zu dem Zwischenglied angetriebenen elastischen Glied;
- - das elastische Antriebsglied und das angetriebene elastische Glied sind jeweils gegen das Antriebskontaktelement bzw. gegen das angetriebene Kontaktelement durch gekrümmte Flächen, ohne Kanten, angelegt;
- - das Antriebsglied und das angetriebene Glied sind jeweils ein einstückiges Blech;
- - die elastische Vorrichtung wird am Antriebsglied und am angetriebenen Glied durch angehobene Bereiche des Antriebsglieds und des angetriebenen Glieds in Position gehalten.
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Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Abgasleitung, die ein Ventil mit den oben genannten Eigenschaften umfasst.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung, die als Hinweis und ohne Einschränkung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erfolgt, einschließlich:
- - 1 ist eine schematische Darstellung eines Ventils im Querschnitt gemäß der Erfindung;
- - 2 ist eine vergrößerte Darstellung der kinematischen Kette des Ventils aus 1;
- - 3 ist eine perspektivische Ansicht des Antriebsglieds, des angetriebenen Glieds und des Zwischenglieds sowie der verschiedenen elastischen Glieder der kinematischen Kette aus 1;
- - 4 ist eine zusammengesetzte Ansicht der verschiedenen Komponenten aus 3,
- - 5 und 6 sind Ansichten des Zwischenglieds von unten bzw. von der Seite, wobei die Ansicht von unten nach dem Pfeil V in 4 betrachtet wird, wobei das Antriebsglied und das angetriebene Glied durch gemischte Linien dargestellt sind;
- - 7 und 8 sind Ober- und Seitenansichten des Antriebsglieds;
- - 9 und 10 sind Ober- und Seitenansichten des angetriebenen Glieds;
- - 11 ist eine perspektivische Ansicht eines Antriebsglieds gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- - 12 ist eine Querschnittsansicht der kinematischen Kette gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung; und
- - 13 ist eine perspektivische Ansicht eines Antriebsglieds gemäß einer weiteren Ausführungsform.
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Das in 1 dargestellte Ventil 1 ist dazu bestimmt, typischerweise in ein Abgassystem eines Fahrzeugs eingesetzt zu werden. Dieses Fahrzeug ist typischerweise ein Kraftfahrzeug, zum Beispiel ein Pkw oder Lkw.
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Alternativ wird dieses Ventil in jedem anderen Hochtemperatur-Flüssigkeitskreislauf eingesetzt.
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In einer Abgasleitung erfüllt das Ventil 1 vorzugsweise eine der folgenden Funktionen:
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- - die Fahrzeugakustik zu verbessern, indem ein Rohr im Abgassystem je nach Motorbetriebspunkt teilweise oder vollständig geöffnet oder geschlossen wird;
- - Verbesserung der Schadstoffemissionen, insbesondere von Stickoxiden, durch Anpassung des Gegendrucks im Abgassystem zur Regulierung der Abgasrückführungsrate im Motor;
- - die Abgase selektiv in oder aus einer Energierückgewinnungsvorrichtung, wie beispielsweise einem Wärmetauscher, zu leiten.
- - die Abgase selektiv in oder aus einer Abgasreinigungsvorrichtung leiten.
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Ventil 1 umfasst ein Stellglied 3 mit einer Motorwelle 5, eine Klappe 7 mit einer Antriebswelle 9, und eine kinematische Kette 11, die die Antriebswelle 9 drehbar mit der Motorwelle 5 verbindet.
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Typischerweise weist Ventil 1 einen Ventilkörper 13 auf, der einen inneren Durchgang 14 bildet, durch den das Fluid bei hoher Temperatur strömt. Die Klappe 7 befindet sich im Inneren des Ventilkörpers 13 und wird vom Stellglied 3 in Rotation zum Ventilkörper 13 angetrieben.
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Typischerweise ist das Stellglied 3 über eine oder mehrere Laschen 15 am Ventilkörper 13 befestigt.
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Der Stellantrieb 3 ist für jede Art von Anwendung geeignet. Typischerweise handelt es sich um einen Getriebemotor, vorzugsweise um einen elektrischen Getriebemotor.
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Das Ventil 1 ist beispielsweise ein Sperrventil. In diesem Fall wird die Klappe 7 wahrscheinlich eine erste Extremposition einnehmen, in der die Klappe den Durchfluss von Flüssigkeit durch das Ventilgehäuse verhindert. Es kann auch eine zweite Extremposition einnehmen, in der der Durchfluss von Flüssigkeit durch das Ventilgehäuse erlaubt ist.
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Alternativ ist das Ventil ein Stellventil, wobei die Klappe eine Vielzahl von Zwischenstellungen zwischen der ersten und zweiten Endstellung einnehmen kann. Jede Zwischenposition entspricht einem Teilöffnungsgrad, so dass der Strömungsquerschnitt des durch den Ventilkörper strömenden Fluids variiert werden kann.
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Die Klappe 7 liegt an einem Sitz oder Anschlag mindestens in einer der extremen Positionen an, typischerweise in beiden extremen Positionen.
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Die Klappe 7 ist in jedem Fall auf der Antriebswelle 9 angeordnet.
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Beispielsweise ist das Ventil 1 schmetterlingsartig ausgebildet, wobei die Klappe 7 an der Antriebswelle 9 entlang einer Mittellinie der Klappe 7 befestigt ist (siehe 1). Alternativ ist das Ventil vom Schiebertyp, wobei die Klappe an der Antriebswelle entlang einer Kante der Klappe befestigt ist.
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Der Ventilkörper 13 hat eine beliebige Form. So ist es z.B. rohrförmig, im Querschnitt kreisförmig, im Querschnitt rechteckig oder ein anderer geeigneter Querschnitt.
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In dem in 1 dargestellten Beispiel ist der Ventilkörper 13 ein Rohr mit kreisförmigem Querschnitt.
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Ventil 1 umfasst mindestens ein erstes Lager 17, das angeordnet ist, um ein erstes Endteil 19 der Antriebswelle 9 in Rotation in Bezug auf das Ventilgehäuse 13 zu lagern.
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Typischerweise weist das Ventil noch ein zweites Lager 21 auf, das angeordnet ist, um einen zweiten Endabschnitt 23 der Antriebswelle 9 in Rotation zum Ventilkörper 13 zu lagern.
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Das eine oder jedes Lager 17, 21 ist fest mit dem Ventilgehäuse 13 verbunden.
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Das Ventil 1 weist vorzugsweise ein Dichtelement 25 auf, das fest mit dem ersten Endteil 19 der Welle verbunden ist.
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Das Dichtungselement 25 arbeitet mit einem komplementären Dichtungselement 27 zusammen, um zu verhindern, dass Abgase aus dem Ventil austreten und sich in die Umgebung ausbreiten, indem sie zwischen der Antriebswelle 9 und dem ersten Lager 17 verlaufen. Das zusätzliche Dichtelement 27 ist Teil vom Lager 17 oder wird am Lager 17 befestigt. Das Dichtungselement 25 weist eine Dichtfläche 29 auf, die gegen eine komplementäre Dichtfläche 31 gleitet, die auf dem Dichtungselement 27 ausgebildet ist ( ). Die Dichtflächen 29 und 31 umgeben die Antriebswelle 9 vollständig und werden axial gegeneinander belastet, wie im Folgenden beschrieben.
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Das komplementäre Dichtungselement 27 weist eine Dichtfläche 30 auf, die gegen eine komplementäre Dichtfläche 32 gleitet, die auf dem Lager 17 ausgebildet ist ( ). Die Dichtflächen 30 und 32 umgeben die Antriebswelle 9 vollständig und werden axial gegeneinander belastet, wie im Folgenden beschrieben.
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Der kinematische Kette 11 umfasst:
- - ein Antriebsglied 33, das sich um eine erste Drehachse R1 dreht und von der Motorwelle 5 in Drehung versetzt wird;
- - ein angetriebenes Glied 35, das sich um eine zweite Drehachse R2 dreht, die im Wesentlichen mit der ersten Drehachse R1 ausgerichtet ist, wobei das angetriebene Glied 35 die Antriebswelle 9 dreht; und
- - ein Zwischenglied 37, das axial zwischen dem Antriebsglied 33 und dem angetriebenen Glied 35 angeordnet ist.
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Typischerweise entspricht die erste Drehachse R1 der Drehachse der Motorwelle 5, wobei das Antriebsglied 33 an der Motorwelle 5 befestigt ist. Alternativ entspricht die erste Drehachse R1 nicht der Drehachse der Motorwelle 5, wobei das Antriebsglied 33 dann von der Motorwelle 5 über eine Kupplung eines geeigneten Typs, wie beispielsweise ein Getriebe, in Drehung versetzt wird.
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Ebenso entspricht die zweite Drehachse R2 typischerweise der Drehachse der Antriebswelle 9, wobei das angetriebene Glied 35 an der Antriebswelle 9 befestigt ist; alternativ entspricht die zweite Drehachse R2 nicht der Drehachse der Antriebswelle 9, wobei das angetriebene Glied 35 mit der Antriebswelle 9 durch eine Kupplung eines beliebigen geeigneten Typs, zum Beispiel eines Getriebes, gekoppelt ist.
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In dieser Beschreibung entspricht die axiale Richtung der Richtung, die durch die erste und zweite Drehachse R1, R2 definiert ist, die im Wesentlichen aufeinander ausgerichtet sind. Das bedeutet, dass die erste und zweite Drehachse R1, R2 einen Winkel von weniger als 10°, vorzugsweise weniger als 5° und noch bevorzugter weniger als 3° miteinander bilden.
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Um die Übertragung der Drehbewegung vom Antriebsglied 33 auf das Zwischenglied 37 zu gewährleisten, umfasst das Antriebsglied 33 ein Antriebskontaktelement 39 in planarer oder linearer Anlage an einem komplementären Antriebskontaktelement 41 des Zwischenglieds 37 (3). Vorzugsweise umfasst das Antriebsglied 33 ein weiteres Kontaktelement 43, das in planarer oder linearer Anlage an einem anderen komplementären Antriebskontaktelement 45 des Zwischenglieds 37 (siehe bis ).
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Hier ist mit ebener oder linearer Anlage eine Verbindung mit fünf Freiheitsgraden gemeint, zwei in Translation und drei in Rotation. Der Kontakt zwischen den beiden Kontaktelementen desselben Paares erfolgt entlang einer Oberfläche, die im Wesentlichen die Form einer Linie oder Ebene hat.
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Das angetriebene Glied 35 umfasst ein Kontaktelement 47, das in planarer oder linearer Anlage an einem komplementären angetriebenen Kontaktelement 49 des Zwischenglieds 37 angetrieben wird. Vorteilhafterweise umfasst das angetriebene Glied 35 ein weiteres Kontaktelement 51, das in planarer oder linearer Anlage an einem anderen komplementären angetriebenen Kontaktelement 53 des Zwischenglieds 37 angetrieben wird.
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Das Antriebskontaktelement 39 und das andere Antriebskontaktelement 43 sind Verlängerungen voneinander. Genauer gesagt, sind sie Teil derselben Ebene. Typischerweise sind sie symmetrisch zur ersten Drehachse R1 angeordnet.
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Ebenso sind das angetriebene Kontaktelement 47 und das andere angetriebene Kontaktelement 51 Verlängerungen voneinander, genauer gesagt in der gleichen Ebene angeordnet. Sie sind typischerweise symmetrisch zur zweiten Drehachse R2 angeordnet.
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Das Antriebskontaktelement 39 befindet sich in einer im Wesentlichen radialen Ebene in Bezug auf die erste Drehachse R1. Das andere Antriebskontaktelement 43 befindet sich daher ebenfalls vorzugsweise in einer im Wesentlichen radialen Ebene zur R1-Achse.
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Das angetriebene Kontaktelement 47, vorzugsweise auch das andere angetriebene Kontaktelement 51, befindet sich in einer radialen Ebene zur zweiten Drehachse R2.
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Dadurch sind auch das komplementäre Antriebskontaktelement 41 und das andere komplementäre Antriebskontaktelement 45 Verlängerungen voneinander, genauer aufeinander abgestimmt. Das komplementäre angetriebene Kontaktelement 49 und das andere komplementäre angetriebene Kontaktelement 53 sind im Wesentlichen Verlängerungen voneinander und sind typischerweise aufeinander ausgerichtet.
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Die Antriebskontaktelements 41 und 45 sind vorzugsweise symmetrisch zur Mitte C des Zwischenglieds 37 angeordnet. Die angetriebenen Kontaktelemente 49 und 53 sind ebenfalls symmetrisch zur Mitte C angeordnet. Die Mitte C befindet sich normalerweise auf der ersten und zweiten Drehachse R1, R2, wenn sie ausgerichtet sind und wenn die kinematische Kette 11 in Ruhe ist.
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Das komplementäre Antriebskontaktelement 41 und das komplementäre angetriebene Kontaktelement 49 bilden einen Winkel zwischen 45° und 135°, vorzugsweise zwischen 60° und 120°, und noch bevorzugter zwischen 80° und 100°.
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Im Idealfall sind das komplementäre Antriebskontaktelement 41 und das komplementäre angetriebene Kontaktelement 49 im Wesentlichen senkrecht zueinander. Mit anderen Worten, und wie in 5 dargestellt, sind die Kontaktelemente 41, 49, 45 und 53 um die Mitte C herum jeweils im 90°-Winkel zueinander angeordnet.
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Darüber hinaus weist die kinematische Kette 11 ein elastisches Antriebsglied 55 auf, das zwischen dem Antriebsglied 33 und dem Zwischenglied 37 angeordnet ist und das Antriebskontaktelement 39 gegen das komplementäre Antriebskontaktelement 41 vorspannt.
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Typischerweise beaufschlagt das elastische Antriebsglied 55 auch das andere Antriebskontaktelement 43 gegen das andere komplementäre Antriebskontaktelement 45.
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Das elastische Antriebsglied 55 belastet die Antriebskontaktelemente 39, 43 gegen die komplementären Antriebskontaktelemente 41, 45 in der gleichen ersten Richtung D1 (siehe ). Die Richtung D1 ist im Wesentlichen senkrecht zur ersten und zweiten Drehachse R1, R2.
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Die kinematische Kette 11 weist noch ein elastisches Antriebsglied 57 auf, das zwischen dem Antriebsglied 35 und dem Zwischenglied 37 angeordnet ist. Dieser spannt das angetriebene Kontaktelement 47 gegen das komplementäre angetriebene Kontaktelement 49 vor.
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Typischerweise wird auch das andere angetriebene Kontaktelement 51 gegen das andere komplementäre angetriebene Kontaktelement 53 vorgespannt.
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Das angetriebene elastische Glied 57 spannt das angetriebene Kontaktelement 47 und das andere angetriebene Kontaktelement 51 gegen die komplementären angetriebenen Kontaktelemente 49, 53 in der gleichen zweiten Richtung D2 vor (siehe ). Die Richtung D2 ist typischerweise senkrecht zu den Drehachsen R1, R2.
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Vorteilhaft ist, dass die erste und die zweite Richtung D1, D2 im Wesentlichen senkrecht zueinanderstehen.
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Vorteilhafterweise ist das Zwischenglied 37 eine Platte.
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Diese Platte hat jede Art von Form, zum Beispiel kreisförmig wie in den gezeigten Beispielen, oder rechteckig, oder jede andere geeignete Form.
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Das Zwischenglied 37 ist genauer gesagt eine, insbesondere dünne, Metallplatte, weniger als 3 mm dick, vorzugsweise weniger als 2 mm und noch mehr bevorzugt weniger als 1 mm dick.
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Die Platte ist im Wesentlichen senkrecht zu den Drehachsen R1 und R2.
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Das Zwischenglied 37 weist in einer bevorzugten Ausführungsform Antriebsöffnungen 59 und angetriebene Öffnungen 61, auf, die aus der Platte ausgeschnitten sind. Typischerweise weist das Zwischenglied 37 zwei Antriebsöffnungen 59 und zwei angetriebene Öffnungen 61 auf.
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Das komplementäre Antriebskontaktelement 41 ist eine Kante einer der Antriebsöffnungen 59. Das andere komplementäre Antriebskontaktelement 45 ist eine Kante der anderen Antriebsöffnung 59.
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Ebenso ist das Antriebsöffnungen angetriebene Kontaktelement 49 eine Kante einer der angetriebenen Öffnungen 61. Das andere komplementäre angetriebene Kontaktelement 53 ist eine Kante der anderen angetriebenen Öffnung 61.
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Typischerweise sind die Antriebsöffnungen 59und die angetriebenen Öffnungen 61 um die Mitte C des Zwischenglieds 37 herum in Abständen von 90° zueinander angeordnet.
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Das Antriebsglied 33 und/oder das Antriebsglied 35 sind ebenfalls bevorzugt Platten, typischerweise dünne Metallplatten. Jedes hat eine Dicke von weniger als 3 mm, vorzugsweise weniger als 2 mm und noch bevorzugter weniger als 1 mm.
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Die oder jede Platte ist im Wesentlichen senkrecht zu den Drehachsen R1, R2.
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Das Antriebskontaktelement 39 ist ein ausgeschnittene Lasche aus dem Antriebsglied 33 (7 und 8). Typischerweise ist das andere Antriebskontaktelement 43 eine weitere Lasche, die ebenfalls aus dem Antriebsglied 33 ausgeschnitten ist.
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Die Laschen sind typischerweise im Wesentlichen senkrecht zur Platte gebogen.
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Ebenso sind das angetriebene Kontaktelement 47 und/oder das andere angetriebene Kontaktelement 51 Laschen, die im angetriebenen Glied 35 ausgeschnitten sind. Diese Laschen sind typischerweise senkrecht zur Platte gebogen.
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Die Laschen sind in die Antriebsöffnungen 59 und die angetriebenen Öffnungen 61 eingerastet.
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Vorteilhaft ist, dass das Antriebskontaktelement 39 und/oder das angetriebene Kontaktelement 47 Anschläge aufweisen bzw. aufweist, die die axiale Verschiebung des Zwischenglieds 37 in Bezug auf das Antriebsglied 33 und/oder angetriebene Glied 35 begrenzen.
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Genauer gesagt, hat die Lasche, die das Antriebskontaktelement 39 bildet, Zungen 71, 73, die derart geschnitten und gefaltet sind, dass sich diese Zungen nicht mehr in der Hauptebene erstrecken, in der sich die Lasche befindet. Wenn die Lasche in das entsprechende Antriebsöffnung 59 eingerastet ist, wird die Zunge 71 zwischen dem Zwischenglied 37 und dem Antriebsglied 33 platziert. Im Gegensatz hierzu ist die Zunge 73 zwischen dem Zwischenglied 37 und dem angetriebenem Glied 35 angeordnet.
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Die Zungen 71, 73 sind auf einer Seite der Lasche, die das Element 39 bildet, gebogen ( ), so dass sie in Richtung der Kante der Antriebsöffnung 59 platziert sind, die das komplementäre Antriebskontaktelement 41 definiert.
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Ebenso weist die Lasche, die das angetriebene Kontaktelement 47 bildet, Zungen 75, 77 auf, die ebenfalls geschnitten und gefaltet sind, um nicht in der gleichen Ebene wie der Rest der Lasche zu liegen. Wenn die Lasche in die angetriebene Öffnung 61 eingreift, wird die Zunge 75 zwischen dem angetrieben Glied 35 und dem Zwischenglied 37 platziert. Die Zunge 77 wird zwischen dem Zwischenglied 37 und dem Antriebsglied 33 platziert. Die Zungen 75 und 77 sind auf einer Seite der Lasche, die das Element 47 bildet, gebogen ( ), so dass sie in Richtung der Kante der angetriebenen Öffnung 61 platziert sind, die das komplementäre angetriebene Kontaktelement 49 definiert.
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Vorteilhaft ist, dass die andere Antriebskontaktelement 43 und/oder die andere Antriebskontaktelement 51 ebenfalls Anschläge vom gleichen Typ wie oben beschrieben aufweisen.
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Somit sind das Antriebsglied 33, das angetriebene Glied 35 und das Zwischenglied 37 jeweils ein Blech.
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Das Antriebsglied 33 und das angetriebene Glied 35 werden durch Stanzen, Schneiden und Biegen des Blechs erhalten. Dies gilt auch für das Zwischenglied 37.
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Vorteilhaft ist, dass das elastische Antriebsglied 55 ein Federblatt ist.
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Das elastische Antriebsglied 55 weist einen zentralen Teil 79 auf, durch den das elastische Antriebsglied 55 am Zwischenglied 37 befestigt ist, und zwei Endteile 81 und 83, die mit den Antriebskontaktelementen 39 und 43 zusammenwirken.
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Das Zwischenglied 37 weist eine Befestigung 85 des elastischen Antriebsglieds auf. Typischerweise ist diese Befestigung eine geschnittene und gefaltete Lasche mit einer Form, die es ermöglicht, den zentralen Teil 79 des elastischen Antriebsglieds 55 gegen das Zwischenglied einzuklemmen.
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Das elastische Antriebsglied 55 ist so konzipiert, dass es durch gekrümmte Flächen, ohne Kanten, an den Antriebskontaktelementen 39, 43 anliegt.
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So bilden, wie in 3 dargestellt, die Endabschnitte 81 und 83 des elastischen Antriebsglieds 55 gewölbte Abschnitte, die gegen die großen Flächen der Schenkel abgestützt sind, die jeweils den komplementären Antriebskontaktelementen 41 und 45 gegenüberliegen.
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Das elastische Antriebsglied 55 ist zwischen der Lasche 85 einerseits und den Antriebskontaktelementen 39 und 43 andererseits gewölbt.
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Das angetriebene elastische Glied 57 ist vom gleichen Typ wie das elastische Antriebsglied 55.
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Das Zwischenglied 37 weist eine Halterung 87 zur Befestigung des angetriebene elastische Glieds 57 an dem Zwischenglied 37 auf. Dieser Schenkel 87 klemmt einen zentralen Abschnitt 89 des angetriebenen elastischen Glieds 57 gegen das Zwischenglied 37. Die Endteile 91 und 93 des angetriebenen elastischen Glieds 57 liegen an den Schenkeln der angetriebenen Kontaktelemente 47, 51 und genauer gesagt an den großen Flächen dieser Schenkel gegenüber den komplementären angetriebenen Kontaktelementen 49 und 53 an. Das angetriebene elastische Glied 57 ist zwischen Lasche 87 und den angetriebenen Kontaktelementen 47 und 51 gewölbt und beaufschlagt diese Elemente in der zweiten Richtung D2 gegen die Kanten der angetriebenen Öffnungen 61, die die komplementären angetriebenen Kontaktelemente 49 und 53 definieren.
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Das angetriebene elastische Glied 57 ist gegen die angetriebenen Kontaktelemente 47, 51 über gekrümmte Flächen, ohne Kanten, vorgespannt. Diese gekrümmten Flächen entsprechen den Endteilen 91 und 93 des Glieds 57. In 3 ist nur eines der beiden Endteile 91 sichtbar.
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Das elastische Antriebsglied 55 und/oder das angetriebene elastische Glied 57 sind vorbelastet. Sie verformen sich daher nur dann, wenn ein Drehmoment größer als 0,1 Nm, vorzugsweise größer als 0,3 Nm, jeweils zwischen dem Antriebsglied 33 und dem Zwischenglied 37 und zwischen dem angetriebenen Glied 35 und dem Zwischenglied 37 übertragen wird.
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Das Ventil 1 weist noch eine elastische Vorrichtung 94 auf, die das angetriebene Glied 35 zwingt, sich axial vom Antriebsglied 33 weg zu bewegen.
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Die elastische Vorrichtung 94 beinhaltet vorteilhaft eine Schraubenfeder 95.
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Das Zwischenglied 37 weist dann eine zentrale Öffnung 97 auf, durch die die Schraubenfeder 95 hindurchgeht.
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Die Schraubenfeder 95 wird am Antriebsglied 33 und am angetriebenen Glied 35 durch erhöhte Bereiche 99, 101 in Position gehalten, die jeweils am Antriebsglied 33 und am angetriebenen Glied 35 ausgebildet sind.
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Die erhöhten Bereiche 99, 101 sind typischerweise geprägt. Die Endwindungen der Schraubenfeder 95 werden um die erhöhten Bereiche 99, 101 herum abgestützt. Somit sind die Enden der Schraubenfeder 95 entlang des Antriebsglieds 33 und des angetriebenen Glieds 35verschiebbar verriegelt.
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Die Funktionsweise von Ventil 1 wird nun detailliert beschrieben.
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Um die Klappe 7 in eine erste Endlage zu fahren, wird das Stellglied 3 eingeschaltet. Das Antriebsglied 33 wird von der Motorwelle 5 in Drehrichtung T1 (Bilder 1 und 5) in Drehung versetzt. DAs andere Antriebskontaktelement 43 wird direkt gegen das andere komplementäre Antriebskontaktelement 45 gedrückt, so dass auch das Zwischenglied 37 in gleicher Richtung in Drehung versetzt wird. Das komplementäre angetriebene Kontaktelement 49 drückt direkt gegen das angetriebene Kontaktelement 47, so dass das angetriebene Glied 35 durch das Zwischenglied 37 in T1-Richtung gedreht wird. Das Antriebsglied 33, das Zwischenglied 37 und das angetriebene Glied 35 haben die gleiche Drehzahl, solange sich die Klappe 7 nicht am Ende des Hubes, am Anschlag gegen den entsprechenden Sitz befindet. Tatsächlich bleibt das Motordrehmoment unter 0,1 Nm, wobei das elastische Antriebsglied 55 und das angetriebene elastische Glied 57 die Kontaktelemente in Kontakt miteinander halten.
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Die elastische Vorrichtung 94 spannt das angetriebene Glied 35 axial zum ersten Lager 17 vor. Diese axiale Belastung wird durch das angetriebene Glied 35 auf das Dichtungselement 25 übertragen, so dass die Dichtfläche 29 des Dichtungselements 25 gegen die komplementäre Dichtfläche 31 des komplementären Dichtungselements 27 gedrückt wird, und die Dichtfläche 30 des komplementären Dichtungselements 27 gegen die komplementäre Dichtfläche 32 des Lagers 17 gedrückt wird. Dadurch wird eine sichere Abdichtung gegen Abgase gewährleistet.
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Wenn die Klappe 7 ihre erste Endposition erreicht, legt sie sich gegen den entsprechenden Sitz oder Anschlag. Die Drehbewegung des angetriebenen Glieds 35 wird dann blockiert. Andererseits dreht das Stellglied das Antriebsglied 33 mit steigendem Drehmoment weiter.
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Wenn das vom Zwischenglied 37 auf das angetriebene Glied 35 übertragene Drehmoment 0,1 Nm überschreitet, hebt das andere komplementäre angetriebene Kontaktelement 53 zumindest teilweise vom anderen angetriebenen Kontaktelement 51 ab.
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Gleichzeitig oder etwas später hebt das andere komplementäre Antriebskontaktelement 41 vom Antriebskontaktelement 39 ab.
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Diese Abhebungsbewegungen werden von einer komplexen Bewegung des Zwischenglieds 37 in einer Ebene senkrecht zu den Drehachsen R1, R2 begleitet.
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Diese Bewegung ist möglich, weil die Öffnungen 59, 61 eine größere radiale Länge als die Kontaktelemente 39, 43, 47, 47, 47, 51 und in Umfangsrichtung eine Breite größer als die Dicke der Kontaktelemente aufweisen. Somit ist es möglich, dass die Kontaktelemente innerhalb der Öffnungen 59, 61 agieren.
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Der Stellantrieb 3 stoppt, wenn sich das Antriebsglied 33 um einige Grad gegenüber dem angetriebenen Glied 35 gedreht hat, so dass die Klappe 7 am Ende des Hubs mit einem erheblichen Drehmoment gegen ihren Sitz gehalten wird. Dadurch wird verhindert, dass die Klappe 7 in dieser ersten Endlage schwingt.
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Das Anhalten des Stellglieds 3 wird durch Kontaktelemente 39, 43, 47, 47, 47, 51 verursacht, die die Kanten der Öffnungen 59, 61 gegenüber den Kanten berühren, die die komplementären Kontaktelemente 41, 45, 49 und 53 definieren.
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Der Stellantrieb 3 kann auch gestoppt werden, wenn ein vordefiniertes Drehmoment erreicht wird. Dieses Drehmoment ist vorzugsweise höher als 0,1 Nm.
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Wenn die Klappe 7 in eine zweite Drehrichtung T2 gegenüber der ersten angetrieben werden soll, ist der Betrieb des Ventils, insbesondere der kinematischen Kette 11, vollständig symmetrisch.
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Das oben beschriebene Ventil hat viele Vorteile.
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Das Antriebsglied 33, das angetriebene Glied 35 und das Zwischenglied 37 sind in Form von Platten ausgeführt. Diese Platten haben eine große Oberfläche, so dass sie als Lamellen wirken, um die von der Antriebswelle übertragene Wärme an die Umgebungsluft abzuleiten.
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Darüber hinaus bilden diese Platten eine Abschirmung gegen die Wärmestrahlung, die vom Ventilkörper 13 zum Stellglied 3 abgegeben wird.
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Diese Platten bilden auch ein Sieb, das die Konvektion der erwärmten Luft in Kontakt mit dem Ventilkörper 13 zum Stellglied 3 begrenzt.
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Die elastische Vorrichtung 94 stellt den Kontakt zwischen den Dichtflächen 29 und 31 sowie zwischen den Dichtflächen 30 und 32 sicher und verhindert so Abgasleckagen aus dem Inneren des Ventilkörpers 13 in die Umgebung.
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Das elastische Antriebsglied 55 und das angetriebene elastische Glied 57 sorgen für einen dauerhaften Kontakt zwischen dem Antriebsglied 33 und dem Zwischenglied 37 einerseits und zwischen dem Zwischenglied 37 und dem angetriebenen Glied 35 andererseits. Diese elastischen Glieder gewährleisten eine gleichmäßige Geschwindigkeitsübertragung der Drehbewegung von der Motorwelle 5 auf die Antriebswelle 9, ermöglichen aber am Ende des Hubs ein Spiel zwischen dem/den Antriebskontaktelement(en) und dem/den komplementären Antriebskontaktelement(en) sowie zwischen dem/den angetriebenen Kontaktelement(en) und dem/den komplementären angetriebenen Kontaktelement(en).
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Das Zwischenglied 37 kann sich in Bezug auf das angetriebene Glied 35 translatorisch bewegen, ohne dass der Kontakt zwischen dem/den angetriebenen Kontaktelement(en) und dem/den komplementären angetriebenen Kontaktelement(en) in der Translation in Richtung D1 unterbrochen wird.
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Ebenso kann sich das Zwischenglied 37 in Bezug auf das Antriebsglied 33 in Translation bewegen, ohne dass der Kontakt zwischen dem/den Antriebskontaktelement(en) und dem/den komplementären Antriebskontaktelement(en) in Translation in Richtung D2 unterbrochen wird.
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Die Kontaktelemente 39, 43, 45 und 51 arbeiten mit den entsprechenden Schlitzen zusammen, um die folgenden vier Funktionen bereitzustellen:
- - Drehmomentübertragung zwischen dem Antriebsglied 33, dem Zwischenglied 37 und dem Antriebsglied 35;
- - Begrenzung des axialen Verschiebeweges des Zwischenglieds 37 in Bezug auf das Antriebsglied 33 und das angetriebene Glied 35, sowohl auf das Antriebsglied als auch auf das angetriebene Glied;
- - Begrenzung des Hubs des Zwischenglieds 37 in einer Ebene senkrecht zu den Drehachsen R1, R2 in alle Richtungen;
- - Begrenzung des Drehwinkels des Zwischenglieds 37 in Bezug auf das angetriebene Glied 35 und des Antriebsglieds 33 in Bezug auf das Zwischenglied 37, wenn die Klappe 7 in Drehung verriegelt ist und das Stellglied 3 ein höheres Drehmoment als die Einstellung der elastischen Elemente aufbringt.
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Vorteilhaft ist, dass das Antriebsglied 33 und das angetriebene Glied 35 identisch sind. Dies reduziert die Herstellungskosten.
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Ebenso sind das elastische Antriebsglied 55, und das angetriebene elastische Glied 35 vorteilhaft identisch, was ebenfalls zur Senkung der Herstellungskosten beiträgt.
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Typischerweise ist das Zwischenglied 37 symmetrisch. Genauer gesagt, hat das Zwischenglied 37 erste und zweite große Flächen, die einander gegenüberliegen und symmetrisch zueinander sind. Somit ist es wahrscheinlich, dass das Zwischenglied 37 gleichgültig mit der ersten großen Fläche zum Antriebsglied 33 hin und mi der zweiten großen Fläche zum angetrieben Glied 35 hin ausgerichtet ist, oder mit der ersten großen Fläche zum angetriebenen Glied 35 hin und mi der zweiten großen Fläche zum Antriebsglied 33 hin. Dies erleichtert die Installation des Ventils 1.
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Die jeweiligen Größen der Öffnungen 59, 61 und der Kontaktelemente 39, 43, 47, 47, 47, 51 sind so bemessen, dass das Zwischenglied 37 gegenüber dem Antriebsglied 33 und dem angetriebenen Glied 35 in alle Richtungen versetzt werden kann.
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Der axiale Abstand zwischen den Zungen 71, 73 und zwischen den Zungen 75 und 77 ist so bemessen, dass eine signifikante axiale Positionstoleranz zwischen dem Antriebsglied 33, dem angetrieben Glied 35 und dem Zwischenglied 37 besteht. Dadurch können Fertigungstoleranzen und Wärmedehnungen ausgeglichen werden, ohne die Funktion von Ventil 1 zu beeinträchtigen.
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Wenn das Stellglied mit einem Positionssensor ausgestattet ist, kann es die IstPosition der Klappe 7 des Ventils 1 genau messen.
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Die kinematische Kette kann Fluchtungsfehler der Motorwelle 5 und der Antriebswelle 9 sowie Schwankungen des Achsabstandes zwischen diesen Wellen ausgleichen.
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Das Ventil 1 kann auch mehrere Varianten haben.
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Das Antriebsglied 33 muss nur das Antriebskontaktelement 39 und nicht das andere Antriebskontaktelement 43 aufweisen. Ebenso kann das angetriebene Glied 35 nur das angetriebene Kontaktelement 47 und nicht das andere angetriebene Kontaktelement 51 aufweisen; in diesem Fall hat das Zwischenglied37 nur eine Öffnung 59, 61.
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Das Antriebsglied 33 ist beispielsweise direkt an der Motorwelle 5 befestigt. Alternativ wird das Antriebsglied 33 an einer Zwischenplatte 103 befestigt, die wiederum direkt an der Motorwelle 5 befestigt ist. Diese Variante ist in den und dargestellt. In einer weiteren Variante sind mehrere Zwischenplatten, senkrecht zur Motorwelle 5 und übereinander angeordnet, zwischen dem Antriebsglied 33 und der Motorwelle 5 angeordnet.
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Die Zwischenplatten sind durch einen Luftspalt voneinander getrennt und stehen nur an einer begrenzten Anzahl von Stellen miteinander in Kontakt, um die Wärmeübertragung durch Leitung zu begrenzen.
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Dadurch wird die thermische Entkopplung zwischen Ventilgehäuse 13 und Stellglied 3 erhöht.
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Symmetrisch kann das angetriebene Glied 35 direkt an der Antriebswelle 5 oder im Gegenteil durch eine oder mehrere, wie oben beschrieben angeordnete Zwischenplatten befestigt werden.
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Diese Zwischenplatten sind in Ebenen parallel zueinander und senkrecht zu den Drehachsen angeordnet. Sie sind durch Luftschaufeln getrennt. Sie erhöhen die thermische Entkopplung zwischen Ventilkörper 13 und Stellglied 3.
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Gemäß einer weiteren Konstruktionsvariante wird die einzelne Schraubenfeder 95 durch zwei unabhängige elastische Elemente ersetzt. Eines der beiden elastischen Elemente wird axial zwischen dem Antriebsglied 33 und dem Zwischenglied 37 und das andere zwischen dem Zwischenglied 37 und dem angetriebenen Glied 35 komprimiert.
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Infolgedessen weist das Zwischenglied 37 keine zentrale Öffnung 97 auf, was die thermische Entkopplung zwischen Ventilkörper 13 und Stellglied 3 verbessert.
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Gemäß einer anderen Ausführungsvariante weist Ventil 1 keine Schraubenfeder 95 des vorstehend beschriebenen Typs auf. Diese Feder wird durch elastische Laschen ersetzt, die im Zwischenglied 37 ausgebildet sind. Diese elastischen Laschen sind von dem in
WO2010/103249 beschriebenen Typ. Diese Laschen stammten aus Material mit dem Zwischenglied 37. Einige Laschen ragen aus der großen Fläche des Zwischenglieds 37 gegenüber dem Antriebsglied 33 heraus. Die Laschen werden axial zwischen dem Antriebsglied 33 und dem Zwischenglied 37 komprimiert. Sie drücken gegen das Antriebsglied 33.
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Andere Laschen ragen axial in Bezug auf die große Fläche des Zwischenglieds 37 gegenüber dem angetriebenen Glied 35 heraus; sie liegen am angetriebenen Glied 35 an; sie werden axial zwischen dem Zwischenglied 37 und dem angetriebenen Glied 35 komprimiert.
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In dieser Ausführungsvariante weist das Zwischenglied 37 keine zentrale Öffnung 97 auf. Die thermische Entkopplung zwischen Ventilkörper 13 und Stellglied 3 wird dadurch verbessert. Darüber hinaus werden die Kosten für Ventil 1 durch den Wegfall der Schraubenfeder 95 reduziert.
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Eine weitere Variante ist, dass die beiden Schenkel des Antriebsglieds 33 und/oder des angetriebenen Glieds 35 durch einen einzigen, breiten Schenkel ersetzt werden, wie in 11 dargestellt.
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In 11 ist ein einlaschiges Antriebsglied 33 dargestellt. Das eventuell durchgeführte Glied hat im Wesentlichen die gleiche Form.
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In 11 ist eine Mittellinie D dargestellt, die durch den geometrischen Mittelpunkt C des Antriebsglieds 33 verläuft und ihn in zwei gleiche Teile teilt. Eine Querlinie T im Wesentlichen senkrecht zur Mittellinie D wurde ebenfalls dargestellt. Die einzelne Lasche 111 erstreckt sich in einer Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zur Mittellinie D verläuft und die Querrichtung T enthält. Eine Querhälfte der einzelnen Lasche 111 befindet sich auf der einen Seite der Mittellinie D und die andere Hälfte auf der anderen Seite.
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Ein erstes Querende der einzelnen Lasche 111 definiert das Antriebskontaktelement 39, das entgegengesetzte Querende das andere Antriebskontaktelement 43. Jedes der beiden Querenden der einzelnen Lasche 111 trägt Zungen 71, 73, wie vorstehend beschrieben.
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Wenn das Antriebsglied 33 aus einer Platte gebildet wird, erstrecken sich die Richtungen D und T in der Ebene der Platte.
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Die einzelne Lasche 111 ist entlang der Mittellinie D in einem Abstand von der geometrischen Mitte C des Antriebsglieds 33 versetzt. Die beiden Querenden der Lasche 111, die die Antriebskontaktelemente 39 und 43 bilden, sind daher nicht auf beiden Seiten der geometrischen Mitte C angeordnet.
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In dieser Ausführungsvariante werden die beiden Antriebsöffnungen 59 durch eine einzelne Öffnung mit größerer Breite ersetzt, der so bemessen ist, dass sie die einzelne Lasche 111 aufnehmen kann.
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Diese einzelne Öffnung ist von der Mitte des Zwischenglieds 37 entfernt versetzt.
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Das angetriebene Glied 35, falls vorhanden, ist wie mit Bezug auf das Antriebsglied 33 beschrieben.
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Je nach anderer Ausführungsvariante hat das angetriebene Glied 35 oder das Antriebsglied 33 eine Glockenform. Eine solche Ausführungsvariante ist in dargestellt. Diese Variante schützt die kinematische Kette 11, die Antriebswelle 5 oder das Lager 17 vor Wasser oder Fremdkörpern (Kies) oder Wasserabfluss.
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In dieser Konstruktionsvariante weist das Antriebsglied 33 oder das angetriebene Glied 35 einen Boden 113 mit dem/den Kontaktelement(en) und einen mit dem Boden 113 integrierten und den Boden 113 umgebenden Mantel 115 auf.
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Der Mantel 115 erstreckt sich axial zum angetriebenen Glied 35, wenn das Antriebsglied 33 glockenförmig ist. Umgekehrt, wenn es sich um das glockenförmige angetriebene Glied 35 handelt, erstreckt sich der Mantel 115 vom Boden des angetriebenen Glieds 35 bis zum Antriebsglieds 33.
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Es ist zu beachten, dass der Mantel 115 perforiert werden kann, um die Luftzirkulation zur Kühlung der Elemente der kinematischen Kette 11 zu erleichtern.
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Nach noch einer weiteren Konstruktionsvariante können die elastischen Glieder 55, 57 durch unabhängige Schraubenfedern ersetzt werden. Jede Schraubenfeder ist so angeordnet, dass sie eines der Kontaktelemente 33, 35 gegen das komplementäre Antriebskontaktelement oder das komplementäre angetriebene Kontaktelement beaufschlagen. Diese Federn werden typischerweise auf dem Zwischenglied 37 montiert.
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Gemäß noch einer weiteren Konstruktionsvariante ist das elastische Antriebsglied so angeordnet, dass es das Antriebskontaktelement 39 gegen das komplementäre Antriebskontaktelement 41 in der ersten Richtung D1 und das andere Antriebskontaktelement 43 gegen das andere komplementäre Antriebskontaktelement 45 in einer Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung D1 beaufschlagt. So ist beispielsweise das angetriebene elastische Glied 57 auf die gleiche Weise angeordnet. Es spannt das angetriebene Kontaktelement 47 gegen das komplementäre angetriebene Kontaktelement 49 in der zweiten Richtung D2 und das andere Kontaktelement 51 gegen das andere komplementäre angetriebene Kontaktelement 53 in einer Richtung entgegengesetzt zur zweiten Richtung D2 vor.
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In diesem Fall, wenn die Motorwelle 5 in eine erste Drehrichtung gedreht wird, drückt das/die Antriebskontaktelement(e) direkt gegen das/die komplementäre(n) Antriebskontaktelement(e), um das Drehmoment vom Antriebsglied auf das Zwischenglied zu übertragen.
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Im Gegenteil, wenn die Motorwelle 5 in eine zweite Richtung entgegengesetzt zur ersten gedreht wird, wird das Drehmoment vom Antriebsglied über das elastische Antriebsglied auf das Zwischenglied übertragen.
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Gemäß noch einer weiteren Konstruktionsvariante werden eines oder mehrere der Glieder 33, 35 und 37 abgeschnitten, um die Montage zu erleichtern.
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Ein oder mehrere Bereiche der Platte, die das Antriebsglied 33, das angetriebene Glied 35 oder das Zwischenglied 37 bilden, werden geschnitten, um die Montage oder Bewegung des Glieds zu ermöglichen. Der Bereich, in dem jede Zone typischerweise eine Kantenzone ist.
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Gemäß noch einer weiteren Konstruktionsvariante sind eines oder mehrere der Glieder 33, 35 und 37 mit einer Bohrung oder Kerbe zur Codierung versehen, um eine Rückwärtsmontage eines oder mehrerer dieser Glieder zu verhindern.
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Gemäß noch einer weiteren Konstruktionsvariante sind das elastische Antriebsglied 55 und/oder das angetriebene elastische Glied 57 jeweils am Antriebsglied 33 und/oder am angetriebenen Glied 35 und nicht am Zwischenglied 37 befestigt.
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Gemäß noch einer weiteren Konstruktionsvariante, die in 13 dargestellt ist, ist das Antriebsglied 33 und/oder das angetriebene Glied 35 ein Bereich. Bei dieser Ausführungsvariante weist das Antriebsglied 33 und/oder das angetriebene Glied 35 kein plattenförmiges Teil auf, das einen Hitzeschild bildet. Dieser wird durch einen einfachen radialen Streifen 117 ersetzt, der das/die Kontaktelement(e) trägt.
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So wird beispielsweise das Antriebsglied 33 aus einer flachen Platte geschnitten und in einer Ebene mit den Drehachsen angeordnet. Es hat die allgemeine Form eines U, wobei die beiden freien Schenkel des U die Antriebskontaktelemente 39 bilden. Das angetriebene Glied 35 ist in gleicher Weise gebildet.
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Abhängig von noch einer weiteren Ausführungsvariante werden eines oder mehrere der Glieder 33, 35 und 37 mit einer Schicht mit hohem thermischem Emissionsgrad abgedeckt, die in Form einer Beschichtung oder eines Anstrichs abgeschieden wird. Eine solche Schicht erhöht die Menge der durch Strahlung abgegebenen Wärme.
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Gemäß einer anderen Konstruktionsvariante weisen eines oder mehrere der Glieder 33, 35 und 37 eine Oberfläche mit niedrigem thermischen Emissionsgrad auf, z.B. glänzend oder glänzend. Dies reduziert die Wärmeübertragung durch Strahlung.
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Je nach noch einer weiteren Ausführungsvariante weisen eines oder mehrere der Glieder 33, 35 und 37 eine nicht ebene Oberfläche auf, z. B. holprig oder gewellt. Dadurch vergrößert sich die Oberfläche der wärmediffundierenden Oberfläche.
