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GEBIET DER OFFENBARUNG
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Die folgende Offenbarung richtet sich allgemein auf eine Wastegateanordnung für einen Turbolader.
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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 21. September 2018 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung mit der lfd. Nr. 62/734,529, die hier durch Verweis in vollem Umfang einbezogen ist. Die vorliegende Anmeldung beansprucht auch die Priorität der am 20. September 2019 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung mit der lfd. Nr. 62/903,169, die hier durch Verweis in vollem Umfang einbezogen ist.
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HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
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Wastegateanordnungen sind hohen Temperaturen und angreifendem Abgas ausgesetzt. Die hohen Temperaturen, das angreifende Abgas und Dauernutzung können gewisse Komponenten der Wastegateanordnung beeinträchtigen und damit die Lebensdauer der Wastegateanordnung reduzieren. Diese Beeinträchtigung kann besonders heftig sein, wenn die Wastegateanordnung ein Vorspannglied (z. B. eine Feder) umfasst. Somit besteht weiterhin eine Möglichkeit der Entwicklung einer ein Vorspannglied umfassenden Wastegateanordnung, die eine verbesserte Langlebigkeit und Lebensdauer aufweist.
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KURZDARSTELLUNG DER OFFENBARUNG UND VORTEILE
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Eine Wastegateanordnung zur Steuerung eines Abgasstroms aus einem Verbrennungsmotor und durch einen Wastegatekanal eines Turboladers wird hier offenbart. Das Wastegate umfasst ein Ventilelement mit einem Ventilkörper und einem Ventilschaft, der sich von dem Ventilkörper weg erstreckt. Der Ventilschaft erstreckt sich entlang einer Achse zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende, das von dem ersten Ende entlang der Achse beabstandet ist. Das Ventilelement ist zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zur Steuerung des Abgasstroms durch den Wastegatekanal des Turboladers beweglich. Die Wastegateanordnung umfasst ferner eine Spindel mit einem Kopf, der eine Öffnung zur Aufnahme des Ventilschafts und zur Bewegung des Ventilelements zwischen der ersten und der zweiten Stellung definiert. Die Wastegateanordnung umfasst ferner eine Scheibe, die mit dem Ventilschaft gekoppelt und von der Spindel entlang der Achse beabstandet ist, so dass die Spindel zwischen dem Ventilkörper und der Scheibe zur Sicherung der Spindel an dem Ventilschaft angeordnet ist. Die Wastegateanordnung umfasst ferner ein Vorspannglied, das zwischen der Spindel und der Scheibe angeordnet ist. Die Scheibe umfasst eine untere Fläche, die zu dem Spindelkopf weist und einen flachen Bereich und einen angefasten Bereich umfasst. Der flache Bereich ist im Wesentlichen parallel zu einer flachen Fläche des Spindelkopfs und dazu konfiguriert, das Vorspannglied zu berühren. Der angefaste Bereich erstreckt sich schräg zu dem flachen Bereich zur Minimierung des Kontakts zwischen der Scheibe und dem Vorspannglied über den flachen Bereich hinaus. Durch die Minimierung des Kontakts zwischen der Scheibe und dem Vorspannglied über den flachen Bereich hinaus wird zu starkes Zusammendrücken des Vorspannglieds reduziert oder beseitigt und dadurch das Vorspannglied geschützt und seine Lebensdauer verlängert.
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Figurenliste
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Vorteile der vorliegenden Offenbarung gehen mit besserem Verständnis der Offenbarung durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung bei Betrachtung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ohne Weiteres hervor.
- 1 ist eine Seitenansicht einer Wastegateanordnung.
- 2 ist eine Querschnittsteilansicht einer Ausführungsform der Wastegateanordnung mit einem Spindelkopf, einer Scheibe, einem Vorspannglied und einem Ventilelement im Querschnitt gezeigt.
- 2A ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von 2.
- 3 ist eine auseinandergezogene Ansicht der Ausführungsform der Wastegateanordnung, die in 2 gezeigt wird.
- 4 ist eine Querschnittsteilansicht einer Ausführungsform der Wastegateanordnung mit einem Spindelkopf, einer Scheibe, zwei Vorspanngliedern und einem Ventilelement im Querschnitt gezeigt.
- 4A ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von 4.
- 5 ist eine auseinandergezogene Ansicht der Ausführungsform der Wastegateanordnung, die in 4 gezeigt wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Bei der Abgasturboaufladung wird ein Teil des Abgasstroms, der normalerweise an die Umwelt abgegeben würde, zum Antreiben einer Turbine verwendet. Die Turbine umfasst ein Turbinenrad, das auf einer Welle befestigt ist und durch den Abgasstrom drehangetrieben wird. Der Turbolader führt einen Teil dieser normalerweise verlorengehenden Abgasenergie zurück in den Motor, was dem Wirkungsgrad des Motors und dem Kraftstoffverbrauch zuträglich ist. Ein Verdichter, der durch die Turbine angetrieben wird, saugt gefilterte Umgebungsluft an, verdichtet die Luft und führt die verdichtete Luft dann dem Motor zu. Der Verdichter umfasst ein Verdichterrad, das auf derselben Welle befestigt ist, so dass eine Drehung des Turbinenrads eine Drehung des Verdichterrads bewirkt.
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Die vorliegende Offenbarung richtet sich auf eine Wastegateanordnung 10 zum selektiven Umleiten eines Teils des Abgases. Durch selektives Gestatten, dass Abgas das Turbinenrad umgeht, reduziert die Wastegateanordnung 10 selektiv die Turboladerausgabe (oder die Aufladung). Somit reguliert die Wastegateanordnung 10 den Abgasstrom und stellt sicher, dass das Turbinenrad mit einer Solldrehzahl gedreht wird. Anders ausgedrückt reguliert die Wastegateanordnung 10 den Abgasstrom zur Verhinderung, dass das Turbinenrad mit einer Nicht-Solldrehzahl gedreht wird.
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Ein Turbolader mit der Wastegateanordnung 10 weist oftmals einen Aktuator (z. B. einen mechanischen Aktuator) zur Steuerung der Wastegateanordnung 10 auf. Anders ausgedrückt bewegt der Aktuator die Wastegateanordnung 10 zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung. Die erste Stellung ist die geschlossene Stellung, die gestattet, dass das gesamte Abgasvolumen zu dem Turbolader durchströmt. Die zweite Stellung ist eine geöffnete Stellung, die gestatten kann, dass das gesamte Abgasvolumen den Turbolader umgeht. Natürlich kann der Aktuator die Wastegateanordnung 10 auch in eine Stellung zwischen der ersten und der zweiten Stellung zum Umleiten eines Teils des Abgasvolumens (z. B. 30 Volumen-%) positionieren.
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Gemäß der Darstellung in 1-5 umfasst die Wastegateanordnung 10 ein Ventilelement 12 mit einem Ventilkörper 14. Das Ventilelement 12 umfasst des Weiteren einen Ventilschaft 16, der sich von dem Ventilkörper 14 weg erstreckt. Wie am besten in 3 und 5 gezeigt wird, erstreckt sich der Ventilschaft 16 entlang einer Achse (AX). Wenn sich die Wastegateanordnung 10 in der ersten Stellung befindet, verhindert das Ventilelement 12, dass Abgas den Turbolader umgeht. Im Gegensatz dazu ist, wenn sich die Wastegateanordnung 10 in der zweiten Stellung befindet, das Ventilelement 12 dahingehend positioniert, zu gestatten, dass mindestens ein Teil des Abgases den Turbolader umgeht.
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Wie in 1-5 weiter gezeigt wird, umfasst die Wastegateanordnung 10 des Weiteren eine Spindel 18, die auch allgemein als ein Hebel bezeichnet wird. Die Spindel 18 ist in der Regel mit dem Aktuator zur Bewegung der Wastegateanordnung 10 zwischen der ersten und der zweiten Stellung gekoppelt. Wie am besten in 4 gezeigt wird, umfasst die Spindel 18 einen Kopf 20, der eine Öffnung 22 zur Aufnahme des Ventilschafts 16 definiert. Da die Spindel 18 den Ventilschaft 16 aufnimmt, wenn der Aktuator auf die Spindel 18 wirkt, wird das Ventilelement 12 durch seine Verbindung mit der Spindel 18 bewegt. Wie in 2-5 gezeigt wird, liegt die Spindel 18 in der Regel an einer oberen Fläche 24 des Ventilkörpers 14 an dem Ventilelement 12 an. Wie in allen von 2, 2A, 4 und 4A gezeigt wird, umfasst die Spindel eine flache Fläche 25, die zu der Scheibe 26 weist. Die flache Fläche 25 des Spindelkopfs 20 erstreckt sich allgemein senkrecht zur Achse (AX).
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Wie in 2 gezeigt wird, ist die Scheibe 26 mit dem Ventilschaft 16 gekoppelt und von der Spindel 18 entlang der Achse (AX) beabstandet, so dass der Spindelkopf (20) zwischen dem Ventilkörper 14 und der Scheibe 26 zur Sicherung der Spindel 18 an dem Ventilschaft 16 angeordnet ist. In der Regel ist die Scheibe 26 mit dem Ventilschaft 16 verschweißt. Natürlich kann die Scheibe 26 durch irgendein geeignetes Mittel, wie z. B. Druckpassung oder mechanische Verriegelung, an dem Ventilschaft 16 angebracht sein. Es versteht sich, dass die Scheibe 26 die Spindel 18 an dem Ventilschaft 16 sichert, da durch die Kopplung der Scheibe 26 mit dem Ventilschaft 16 der Spindelkopf 20 gewissermaßen zwischen den Ventilkörper 14 und die Scheibe 26 geklemmt wird. Anders ausgedrückt sichert, da die Scheibe 26 an dem Ventilschaft 16 angebracht ist und den Spindelkopf 20 zwischen sich selbst 26 und dem Ventilelement 12 klemmt, die Scheibe 26 gewissermaßen die Spindel 18 an dem Ventilschaft 16, obgleich die Spindel 18 selbst möglicherweise nicht vollständig über eine Schweißung oder irgendeine andere Form von mechanischer Befestigung an dem Ventilschaft 16 fixiert ist.
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Wie in allen von 2-5 gezeigt wird, umfasst die Wastegateanordnung 10 ferner ein Vorspannglied 28, das zwischen dem Spindelkopf 20 und der Scheibe 26 angeordnet ist. Das Vorspannglied 28 reduziert oder eliminiert in der Regel Vibrationen/Klappern oder jegliche Geräusche, die sich ansonsten aus dem Vibrieren und/oder Bewegen der Spindelkopfs 20 zwischen dem Ventilelement 12 und der Scheibe 26 ergeben würden. Obgleich dies nicht erforderlich ist, ist das Vorspannglied 28 bei gewissen Ausführungsformen eine Tellerfeder. Wie am besten in 3 und 5 gezeigt wird, ist, wenn das Vorspannglied 28 die Tellerfeder ist, die Tellerfeder um den Ventilschaft 16 herum angeordnet, der die Position der Tellerfeder zwischen der Scheibe 26 und dem Schwindelkopf 20 aufrechterhält.
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Unter erneuter Bezugnahme auf den Ventilschaft kann der Ventilschaft 16 verschiedene Konfigurationen aufweisen. Der Ventilschaft 16 weist in der Regel eine kreisförmige Querschnittsform auf. Der Durchmesser des Ventilschafts 16 kann vorteilhafterweise variieren, um die Montage der Wastegateanordnung 10 zu unterstützen. Beispielsweise kann der Ventilschaft 16 gemäß der Darstellung in 2 einen ersten Durchmesser (D1) um die Scheibe 26 herum und einen zweiten Durchmesser (D2) um den Spindelkopf 20 herum aufweisen, wobei der zweite Durchmesser (D2) verhältnismäßig größer als der erste Durchmesser (D1) ist. Diese Konfiguration unterstützt die Montage und Positionierung des Spindelkopfs 20, des Vorspannglieds 28 und der Scheibe 26 um den Ventilschaft 16 herum. Wenn beispielsweise die Öffnung 22 des Spindelkopfs 20 zunächst um den Ventilschaft 16 herum angeordnet wird, ist der Durchmesser des Ventilschafts 16 der erste Durchmesser (D1) (d. h. der kleinere der Durchmesser), wodurch ohne Weiteres die Anordnung der Öffnung 22 um den Ventilschaft 16 herum gestattet wird.
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Weiterhin kann gemäß der Darstellung in 4 der Ventilschaft 16 auch einen dritten Durchmesser (D3) umfassen, wobei der dritte Durchmesser (D3) größer als sowohl der erste als auch der zweite Durchmesser (D1, D2) ist. Wie auch in 4 und 4a gezeigt wird, kann, wenn der Ventilschaft 16 den dritten Durchmesser (D3) umfasst, der Ventilschaft 16 auch eine Schaftstützfläche 30 neben der flachen Fläche 25 des Spindelkopfs 20 definieren. Bei dieser Konfiguration ist in der Regel mindestens ein Abschnitt des Vorspannglieds 28 zwischen der Schaftstützfläche 30 und dem flachen Bereich der Scheibe 26 angeordnet. Diese Anordnung ist von Vorteil, wenn die Scheibe 26 mit dem Ventilschaft 16 verschweißt ist, da sie verhindert, dass der Abschnitt des Vorspannglieds 28, der zwischen der Schaftstützfläche 30 und dem flachen Bereich der Scheibe 26 angeordnet ist, das Vorspannglied 28 zu stark zusammendrückt, weil der Abstand zwischen der Schaftstützfläche 30 und dem flachen Bereich der Scheibe 26 durch die Verschweißung der Scheibe 26 mit dem Ventilschaft 16 festliegt.
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Unter erneuter Bezugnahme auf die Scheibe 26 definiert die Scheibe 26 eine untere Scheibenfläche 32, die zu dem Spindelkopf 20 weist. Die untere Fläche 32 der Scheibe 26 umfasst mindestens zwei Bereiche. Der erste Bereich befindet sich neben dem Ventilschaft 16 und wird allgemein als ein flacher Bereich 34 bezeichnet (siehe 2A und 4A). Der flache Bereich 34 ist in der Regel im Wesentlichen parallel zur gegenüberliegenden Fläche (d. h. der flachen Fläche 25) des Spindelkopfs 20. Der flache Bereich 34 ist auch in der Regel im Wesentlichen senkrecht zur Achse (AX). Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeuten die Begriffe „im Wesentlichen parallel“ und „im Wesentlichen senkrecht“ +/- 2° von echt parallel/senkrecht. Beispielsweise kann der flache Bereich 34 fast parallel (+/- 2°) zur flachen Fläche 25 des Spindelkopfs 20 sein, wenn der Spindelkopf 20 bezüglich der Scheibe 26 etwas geneigt ist (z. B. bei Betätigung). Bei einer Ausführungsform ist, wenn der Ventilschaft 16 die Schaftstützfläche 30 umfasst, mindestens ein Abschnitt des Vorspannglieds 28 zwischen der Schaftstützfläche 30 und dem flachen Bereich 34 angeordnet. Diese Anordnung ist von Vorteil, wenn die Scheibe 26 mit dem Ventilschaft 16 verschweißt ist, da sie verhindert, dass der Abschnitt des Vorspannglieds 28, der zwischen der Schaftstützfläche 30 und dem flachen Bereich 34 der Scheibe 26 angeordnet ist, das Vorspannglied 28 zu stark zusammendrückt, weil der Abstand zwischen der Schaftstützfläche 30 und dem flachen Bereich 34 der Scheibe 26 durch die Verschweißung der Scheibe 26 mit dem Ventilschaft 16 festliegt.
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Der zweite Bereich der unteren Fläche 32 ist ein angefaster Bereich 36, der neben dem flachen Bereich 34 positioniert und von dem Ventilschaft 16 beabstandet ist. Der angefaste Bereich 36 erstreckt sich schräg zur flachen Fläche 25 des Spindelkopfs 20 und schräg zum flachen Bereich 34 der unteren Fläche 32 der Scheibe 26. Insbesondere ist der Abstand zwischen dem angefasten Bereich 36 und der flachen Fläche 25 des Spindelkopfs 20 größer als der Abstand zwischen dem flachen Bereich 34 der Scheibe 26 und der flachen Fläche 25 des Spindelkopfs 20. Darüber hinaus nimmt der Abstand zwischen dem angefasten Bereich 36 und der flachen Fläche 25 des Spindelkopfs 20 weiterhin entlang dem angefasten Bereich 36 zu, während sich der angefaste Bereich weiterhin schräg von dem flachen Bereich 34 erstreckt. Diese bestimmte Konfiguration der unteren Fläche 32 der Scheibe 26 führt dazu, dass das Vorspannglied 28 zwischen zwei parallelen Flächen (d. h. dem flachen Bereich 34 der Scheibe 26 und der flachen Fläche 25 des Spindelkopfs 20) zusammengedrückt wird. Anders ausgedrückt minimiert diese bestimmte Konfiguration der unteren Fläche 32 der Scheibe 26 den Kontakt zwischen dem Vorspannglied 28 und der Scheibe 26 über den flachen Bereich 34 hinaus. Anders ausgedrückt beschränkt diese bestimmte Konfiguration der unteren Fläche 32 der Scheibe 26 das Zusammendrücken des Vorspannglieds 28 auf zwischen die Scheibe 26 und den flachen Bereich 34. Die Steuerung des Punkts des Zusammendrückens des Vorspannglieds 28 ist vorteilhaft, da es zu starkes Zusammendrücken des Vorspannglieds 28 vermeidet und Zusammendrücken des Vorspannglieds 28 in Bereichen des Vorspannglieds 28, die nicht speziell zum Zusammendrücken ausgelegt sind, vermeidet. Wenn das Vorspannglied 28 beispielsweise eine Tellerfeder ist, kann das Zusammendrücken zum Innendurchmesser der Tellerfeder, der in der Regel elastischer als der Außendurchmesser der Tellerfeder ist, hin gerichtet sein.
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Unter weiterer Bezugnahme auf die Vorteile des angefasten Bereichs 36 gemäß obiger Beschreibung wird der Spindelkopf 20 in der Regel zwischen dem Ventilelement 12 und der Scheibe 26 gesichert, wobei die Scheibe 26 mit dem Ventilschaft 16 gekoppelt (z. B. verschweißt) ist. Bei dieser Konfiguration wird der Spindelkopf 20 durch die Anordnung des Spindelkopfs 20 zwischen dem Ventilkörper 14 und der Scheibe 26 an dem Ventilschaft 16 gesichert und wird in der Regel nicht mit dem Ventilschaft 16 verschweißt. Somit kann, wenn der Aktuator dahingehend auf die Spindel 18 wirkt, die Wastegateanordnung 10 zwischen der ersten und der zweiten Stellung zu bewegen, der Spindelkopf 20 in relativ geringem Maß bezüglich der Scheibe 26 kippen. Doch selbst wenn der Spindelkopf 20 bezüglich der Scheibe 26 kippt, verhindert oder reduziert der angefaste Bereich 36 der Scheibe 26 noch immer den Kontakt zwischen dem Vorspannglied 28 und der Scheibe 26 über den flachen Bereich 34 hinaus.
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Der Winkel (A) des angefasten Bereichs 36 ist nicht speziell beschränkt, sofern der Winkel zur Minimierung des Kontakts zwischen der Scheibe 26 und dem Vorspannglied 28 über den flachen Bereich 34 hinaus ausreichend ist, der Winkel kann zwischen 1 und 15° betragen. Alternativ dazu kann der Winkel (A) von 1 bis 12, 1 bis 9, 1 bis 6, 3 bis 15, 6 bis 15, 9 bis 15, 3 bis 12 oder von etwa 6 bis 9° betragen. Der angefaste Bereich und der Winkel (A) werden am besten in 2A und 4A gezeigt. Es versteht sich, dass der angefaste Bereich 36 der Scheibe 26 in 1, 3 und 5 aufgrund der perspektivischen Ansicht der Scheibe 26 nicht zu sehen ist.
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Bei gewissen Ausführungsformen, wie z. B. der Ausführungsform, die in 2 und 2A gezeigt wird, kann der Spindelkopf 20 einen axialen Anschlag 38 umfassen, der sich von der flachen Fläche 25 zu dem flachen Bereich 34 der Scheibe 26 erstreckt. In der Regel ist der Axialanschlag 38 neben dem Innendurchmesser des Spindelkopfs 20 und neben dem Ventilschaft 16 positioniert. Bei dieser Konfiguration ist ein Abschnitt des Vorspannglieds 28 über dem axialen Anschlag 38 angeordnet. Das Ergebnis dieser Platzierung des Vorspannglieds 28 besteht darin, dass, wenn das Vorspannglied 28 zwischen dem Spindelkopf 20 und der Scheibe 26 zusammengedrückt wird, zu starkes Zusammendrücken (z. B. Zerquetschen oder Plattdrücken) des Vorspannglieds 28 durch den axialen Anschlag 38 verhindert wird. Beispielsweise verhindert, wenn das Vorspannglied 28 eine Tellerfeder ist, der axiale Anschlag 38, dass die Tellerfeder plattgedrückt wird, und verhindert, dass sich die Tellerfeder „umklappt“ (d. h. in die andere Richtung umwendet). Durch die Verhinderung von zu starkem Zusammendrücken des Vorspannglieds 28 wird im Allgemeinen die Lebensdauer des Vorspannglieds 28 verlängert, insbesondere, wenn das Vorspannglied 28 auch angreifendem Gas und hohen Temperaturen ausgesetzt ist.
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Die Höhe des axialen Anschlags 38 kann basierend auf der bestimmten Geometrie des Vorspannglieds 28 gewählt werden. Beispielsweise kann verhältnismäßig geringeres Zusammendrücken des Vorspannglieds 28 durch Erhöhen der relativen Erstreckung des axialen Anschlags 38 erzielt werden. Darüber hinaus ist, wie am besten in 2A gezeigt wird, die obere Fläche 40 des axialen Anschlags 38 in der Regel im Wesentlichen parallel zu der entsprechenden unteren Fläche 32, insbesondere dem flachen Bereich 34, der Scheibe 26. Es versteht sich, dass die Höhe des axialen Anschlags in 2 und 2A zur Erleichterung der Darstellung übertrieben ist.
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Die Wastegateanordnung 10 kann auch dazu konfiguriert sein, den Grad, in dem das Vorspannglied 28 Abgas und hohen Temperaturen ausgesetzt ist, zu reduzieren. Wie am besten in 2A, 3, 4A und 5 gezeigt wird, kann der Spindelkopf 20 auch eine erhabene Lippe 42 umfassen, die sich von der flachen Fläche 25 allgemein parallel zur Achse (AX) erstreckt, so dass der Spindelkopf 20 eine Senkbohrungskammer 46 definiert. Die Scheibe 26 kann auch so dimensioniert sein, dass ein Durchmesser der Scheibe 26 in die Senkbohrungskammer 46 passt, um das Vorspannglied 28 gegen Abgas und hohe Temperaturen abzuschirmen. Insbesondere erstreckt sich die erhabene Lippe 42 zu einem distalen Ende 44 über der flachen Fläche 25 des Spindelkopfs 20, so dass eine Ebene (P) definiert werden kann, die sich von dem distalen Ende 44 und senkrecht zur Achse (AX) erstreckt. Der Raum unterhalb der Ebene P und oberhalb der flachen Fläche 25 des Spindelkopfs 20 definiert die Senkbohrungskammer 46. Die derartige Dimensionierung der Scheibe 26, dass sie einen Durchmesser aufweist, der in die Senkbohrungskammer 46 passt, und die derartige Fixierung der Scheibe 26, dass die untere Scheibenfläche 32 unterhalb der Ebene P liegt, führt dazu, dass die erhabene Lippe 42 und die Scheibe 26 dahingehend zusammenwirken, den Grad, in dem das Vorspannglied 28 Abgas ausgesetzt ist, zu reduzieren, wodurch das Vorspannglied 28 geschützt und die Lebensdauer des Vorspannglieds 28 verlängert wird. Beispielsweise wird, wie am besten in 1 gezeigt wird, durch das Zusammenwirken der erhabenen Lippe 42 und der Scheibe 26 das Vorspannglied 28 von einer Seitenansicht der Wastegateanordnung 10 aus abgeschirmt (d. h. das Vorspannglied 28 ist in 1 nicht zu sehen, da es sich in der Senkbohrungskammer 46 befindet).
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Unter erneuter Bezugnahme auf das Vorspannglied 28 ist das Vorspannglied 28 bei gewissen Ausführungsformen, wie z. B. der Ausführungsform von 3-5, mehrere Tellerfedern, die mindestens eine erste und eine zweite Tellerfeder (28a, 28b) umfassen. Die erste Tellerfeder 28a wird auf der flachen Fläche 25 des Spindelkopfs 20 gestützt. Die zweite Tellerfeder 28b wird nicht auf der flachen Fläche 25 des Spindelkopfs 20 gestützt. Stattdessen ist die zweite Tellerfeder 28b im Wesentlichen identisch zur ersten Tellerfeder 28a ausgerichtet und direkt an der ersten Tellerfeder 28a angeordnet und wird durch diese gestützt. Darüber hinaus sind die erste Tellerfeder 2a und die zweite Tellerfeder 28b in der Regel identisch (d. h. sie sind von derselben Tellerfederart). Anders ausgedrückt führt, da die erste und die zweite Tellerfeder (28a, 28b) in der Regel identisch sind, die Anordnung der zweiten Tellerfeder 28b an der ersten Tellerfeder 28a zu einer gestapelten Konfiguration, die auch als eine Parallelkonfiguration bezeichnet werden kann.
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In der Regel werden nicht alle Tellerfedern der mehreren Tellerfedern physisch aneinander gesichert (z. B. durch eine Schweißung oder eine andere mechanische Verbindung). Eine geeignete Tellerfeder wird in der
US 9,127,590 offenbart, die hiermit durch Verweis in vollem Umfang einbezogen ist. Es versteht sich des Weiteren, dass obgleich in
4,
4A und
5 zwei Tellerfedern gezeigt werden, die mehreren Tellerfedern mehr als zwei Tellerfedern umfassen können. Beispielsweise können die mehreren Tellerfedern
3,
4,
5,
6 oder sogar 7 Tellerfedern umfassen. Bei Ausführungsformen, bei denen die mehreren Tellerfedern mehr als zwei Tellerfedern umfassen, ist jede zusätzliche Tellerfeder identisch zur ersten Tellerfeder
28a ausgerichtet und direkt an einer benachbarten Tellerfeder angeordnet. Wenn beispielsweise die mehreren Tellerfedern die erste und die zweite Tellerfeder umfassen und ferner eine dritte Tellerfeder umfassen, ist die erste Tellerfeder
28a an der flachen Fläche
25 des Spindelkopfs
20 und um den Ventilschaft
16 herum angeordnet, die zweite Tellerfeder
28b ist auf im Wesentlichen identische Art und Weise ausgerichtet und an der ersten Tellerfeder
28a angeordnet, und die dritte Tellerfeder ist auf im Wesentlichen identische Art und Weise wie die erste und die zweite Tellerfeder (
28a,
28b) ausgerichtet und direkt an der zweiten Tellerfeder
28b angeordnet.
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Das Vorsehen der mehreren Tellerfedern ist von Vorteil, da die erste Tellerfeder 28a durch die zweite Tellerfeder 28b wärmegeschützt und gegen Abgas abgeschirmt wird. Gleichermaßen wird, wenn mehr als zwei Tellerfedern vorgesehen sind, die zweite Tellerfeder 28b durch die dritte Tellerfeder wärmegeschützt und gegen Abgas abgeschirmt. Dieser Wärmeschutz und diese Abschirmung führen vorteilhafterweise zu reduzierter Federerschlaffung und verlängerter Lebensdauer im Vergleich zum Vorsehen einer einzigen Tellerfeder, selbst wenn die einzige Tellerfeder ähnlich wie die mehreren Tellerfedern dimensioniert ist. Insbesondere wird durch diese Abschirmung im Vergleich zu einer einzigen Tellerfeder mit vergleichbarer Dicke die Oxidation der ersten Tellerfeder 28a verbessert. Darüber hinaus weisen die mehreren Tellerfedern 28 in dieser Ausrichtung eine Gesamtfederkonstante auf, die das Doppelte jener einer einzigen Tellerfeder beträgt. Für einen gegebenen Weg beträgt die maximale Spannung prinzipiell in jeder Feder die Hälfte des normalen Werts für diese Konfiguration. Dementsprechend zeigt das Erschlaffungsverhalten eine Verbesserung von 50 %. Darüber hinaus wird die Abnutzung in jedem Kontaktbereich auf ein Minimum reduziert, da die mehreren Tellerfedern 28 ein maximales Ausmaß an Reibungsarbeit in jeder Schicht erzeugen.
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Die vorliegende Offenbarung ist auf veranschaulichende Weise beschrieben worden und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie beschreibend und nicht als Einschränkung verstanden werden soll. Es sind angesichts der obigen Lehren viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich, und die oben beschriebene Wastegateanordnung kann auf andere Weise als speziell beschrieben ausgeführt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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