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Die
Erfindung betrifft eine Ventilklappe für ein Abblasventil
eines Turboladers, insbesondere eines Abgasturboladers einer Brennkraftmaschine,
wie z. B. eines Motors eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft
auch ein Abblasventil und einen Turbolader mit einer Ventilklappe.
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Abgasturbolader
mit einer Ventilklappe sind aus dem Stand der Technik bekannt, wie
z. B. aus der
DE
10 2008 029 342 A1 , die einen für die vorliegende Erfindung
bevorzugten Turbolader offenbart. Das Turbinengehäuse des
Abgasturboladers umfasst zumindest einen mit einer Abgasflut eines
Abgastrakts der Brennkraftmaschine koppelbaren Spiralkanal, einen
stromab des zumindest einen Spiralkanals angeordneten Aufnahmeraum
für ein Turbinenrad und ein Bypasssystem. Das Bypasssystem
verbindet den Spiralkanal und einen stromab des Aufnahmeraums angeordneten
Abgasaustritt, wodurch ein Teil des Abgases aus dem Spiralkanal über
einen Bypasskanal zu dem Abgasaustritt leitbar ist, ohne durch den Aufnahmeraum
geführt zu werden. Der Bypasskanal kann mit Hilfe eines
Ventils geöffnet und verschlossen werden. Das Ventil weist
eine Ventilklappe auf, die zwischen einer ersten Stellung, in welcher
sie an einer Dichtfläche anliegt und den Bypasskanal verschließt,
und einer den Bypasskanal freigebenden zweiten Stellung bewegbar
ist. Mittels der Ventilklappe lässt sich der Ladedruck
des Turboladers steuern oder regeln. Steigt der Ladedruck auf einen
Maximalwert, wird die Ventilklappe aus ihrer ersten Stellung in die
zweite Stellung bewegt, wodurch ein Teil des Abgases an dem Aufnahmeraum
vorbeigeleitet wird und somit nicht zur Energieabgabe an das Turbinenrad
beiträgt.
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Abgasturbolader
sind in der Regel einer hohen thermischen und mechanischen Belastung
ausgesetzt, wodurch es immer wieder zu Problemen in Zusammenhang
mit der Ventilklappe kommt. Durch das Öffnen und Schließen
der Ventilklappe unterliegt diese einem Verschleiß, der
im schlimmsten Fall bis zur Zerstörung der Ventilklappe
führen kann. Durch die mechanischen und thermischen Belastungen kann
es ferner zu einem unzureichenden Anliegen der Bypassklappe an der
Dichtfläche kommen. Hierdurch entstehen auch bei einer
in die erste Stellung bewegten Ventilklappe unerwünschte
Leckagen, die zu einer Verringerung des Wirkungsgrades des Turboladers
führen, da ein Teil des Abgases ohne Energieabgabe an das
Turbinenrad an dem Aufnahmeraum vorbeigeleitet wird. Ferner kommt
es bei herkömmlichen Ventilklappen oftmals zu unerwünschten Geräuschentwicklungen
beim Öffnen oder Schließen oder im geöffneten
Zustand des Bypassventils.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Ventilklappe für
ein Abblasventil eines Turboladers anzugeben, die eine verbesserte
Abdichtung des Bypasskanals erlaubt und insbesondere verschleißfrei ist.
Ferner ist es eine Aufgabe, Geräuschentwicklungen im Zusammenhang
mit der Ventilklappe zu verringern.
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Die
Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs
1. Vorteilhafte Weiterentwicklungen ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
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Die
Erfindung geht aus von einer Ventilklappe für ein Abblas-
oder Bypassventil eines Turboladers, insbesondere eines Abgasturboladers
eines Kraftfahrzeuges. Die Ventilklappe dient zum Öffnen und
Schließen eines Bypasskanals, der einen Abgaseinlass, insbesondere
einen Spiralkanal des Turboladers, der stromaufwärtig eines
in einem Aufnahmeraum angeordneten Turbinenrads angeordnet ist,
mit einem Abgasauslass oder -austritt, der stromabwärtig
des Turbinenrads oder Aufnahmeraums angeordnet ist, unter Umgehung
des Turbinenrads oder Aufnahmeraums zu verbinden. Dadurch kann der
von dem Motor zu dem Abgaseinlass des Turboladers geführte
Abgasstrom wahlweise vollständig durch das Turbinenrad
geführt werden, nämlich wenn die Ventilklappe
den Bypasskanal verschließt, und teilweise durch das Turbinenrad
und den Bypasskanal geführt werden, wenn die Ventilklappe
geöffnet ist. Dadurch kann erreicht werden, dass bei einem
hohen Abgasstrom das Turbinenrad nicht auf eine unzulässig
hohe Drehzahl beschleunigt wird und der Ladedruck nicht auf einen
unerwünscht hohen Wert steigt. Bevorzugt werden der Abgaseinlass,
der Abgasauslass, der Aufnahmeraum und der Bypasskanal von einem
Gehäuse des Turboladers oder der Turbine gebildet. Für
die Gestaltung des Abgasturboladers wird ergänzend auf
die
DE 10 2008
029 342 A1 hingewiesen. Bei dem Gehäuse kann es
sich z. B. um ein Gehäuse eines so genannten Wastegate
Turboladers oder einer Wastegate Turbine handeln.
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In
dem Bereich der Mündung des Bypasskanals in den Abgasauslass
ist vorzugsweise um den Bypass herum ein Dichtsitz angeordnet, der
bevorzugt eine Dichtfläche bildet. An den Dichtsitz oder
der Dichtfläche kann ein Ventilteller der Ventilklappe
zum Verschließen des Bypasskanals in Anlage gebracht werden.
Zum Öffnen des Bypasskanals wird der Ventilteller von dem
Dichtsitz oder der Dichtfläche abgehoben. Der Ventilsitz
kann von dem Gehäuse oder einem in das Gehäuse
eingesetzten Einsatz gebildet werden. Die Bildung des Ventilsitzes
durch das Gehäuse erlaubt eine kostengünstige
Herstellung. Die Bildung des Ventilsitzes durch einen Einsatz erlaubt eine
Verbesserung der Abdichtung durch eine verbesserte Planheit der
Dichtfläche.
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Die
erfindungsgemäße Ventilklappe umfasst den Ventilteller
und einen Schwenkarm, an dem der Ventilteller befestigt ist. Der
Ventilteller kann eine Dichtfläche für den Dichtsitz
am Gehäuse aufweisen. Bevorzugt sind die Dichtfläche
am Gehäuse, d. h. des Gehäuses oder des Einsatzes,
und die Dichtfläche des Ventiltellers plan, so dass die
Dichtflächen zum Verschließen des Bypasses flächig
aneinander liegen können. Der Ventilteller weist bevorzugt
einen scheibenförmigen Abschnitt auf, der in etwa rund oder
vorzugsweise kreisrund ist. Der scheibenförmige Abschnitt
umfasst eine Hochachse, die normal auf den scheibenförmigen
Abschnitt steht und vorzugsweise zugleich die Mittelachse des scheibenförmigen Abschnitts
bildet.
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Mittels
des Schwenkarms ist der Ventilteller von dem Ventilsitz mit einer
Schwenkbewegung um eine Schwenkachse abhebbar. Der Schwenkarm umfasst
bevorzugt einen abgeflachten Abschnitt, insbesondere im Bereich
der Befestigung des Ventiltellers. Insbesondere kann der sich von
der Schwenkachse zum Ventilteller erstreckende Bereich des Schwenkarms
abgeflacht sein. Der Schwenkarm kann einen Lagerabschnitt aufweisen,
der quer, insbesondere in etwa senkrecht zur dem von der Schwenkachse
abragenden Bereich oder Arm steht und insbesondere die Schwenkachse
des Schwenkarms bildet. Der Lagerabschnitt kann zylindrisch oder
polygonförmig um die Schwenkachse angeordnet sein.
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Der
Ventilteller ist bevorzugt so an dem Schwenkarm befestigt, dass
der Ventilteller relativ zu dem Schwenkarm ein Spiel aufweist. Insbesondere kann
das Spiel quer oder/und entlang der Hochachse des Ventiltellers
sein. Bevorzugt kann der Ventilteller relativ zu dem Schwenkarm
eine Kippbewegung ausführen. Durch das Spiel und/oder die
Kippbewegung ist es möglich, dass der Ventilteller flächig
an den Ventilsitz anlegbar ist, auch dann, wenn das Gehäuse
und der Schwenkarm Verformungen aufgrund thermischer und mechanischer
Belastungen ausgesetzt sind. Ferner erlauben das Spiel und die Kippbewegung
größere Herstellungstoleranzen bei der Fertigung
des Schwenkarms, des Gehäuses und des Ventilsitzes.
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In
bevorzugten Ausführungen kann die Befestigung des Ventiltellers
an dem Schwenkarm einen Pressverband umfassen. Der Pressverband kann
zwischen einem Zapfen und einem separaten Teil gebildet werden.
Beispielsweise kann der Zapfen an dem Ventilteller gebildet sein,
insbesondere zentrisch um die Hochachse. Der Zapfen kann von der Seite
des Ventiltellers abragen, die der Dichtfläche gegenüber
liegt. Der Zapfen ist vorzugsweise zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch.
Der Zapfen kann mit einem separaten Teil verpresst sein, wie z. B.
einer Scheibe, die einen Kopf des Pressverbands bildet.
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Alternativ
kann der Zapfen von einem separaten Teil gebildet werden, das zusätzlich
zu dem Zapfen noch einen verbreiterten Kopf aufweist. In diesem
Fall ist bevorzugt, dass der separate Zapfen mit dem Ventilteller
verpresst wird.
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Allgemein
wird bevorzugt, dass die Befestigung zwischen Ventilteller und Schwenkarm
einen Zapfen umfasst, der in eine Umfassung gesteckt ist und optional
im Bereich der Umfassung eine Normalkraft auf die Umfassung ausübt.
Die Umfassung kann z. B. zylindrisch oder konisch sein. Die Normalkraft wirkt
radial zu der Längsachse des Zapfens.
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Eine
konische Umfassung weitet sich insbesondere in Einsteckrichtung
des Zapfens auf. Dabei ist es bevorzugt, dass der in die Umfassung
gesteckte Zapfen plastisch umgeformt wird und aufgrund dieser plastischen
Umformung gegen die Umfassung drückt. Da der Zapfen nach
dem Umformen aufgeweitet ist, kann er die insbesondere konische
Umfassung ausfüllen. Durch die Aufweitung des Zapfens kann
dieser nicht mehr von der Umfassung abgezogen werden. Bevorzugt
ist die Verbindung zwischen Zapfen und Umfassung formschlüssig.
Beispielsweise kann der Kegelwinkel der konischen Umfassung deutlich
kleiner als 90°, wie z. B. kleiner als 75°, kleiner
als 45°, kleiner als 30° oder kleiner als 15° sein, oder
zwischen 10° und 20° liegen. Die konische Umfassung
kann sich entlang der Hochachse bevorzugt über wenigstens
1/3 oder 1/2 der Dicke des Teils oder Abschnitts, welche die konische
Umfassung bildet, oder die gesamte Dicke erstrecken.
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Bevorzugt
ist, dass der Zapfen an oder von dem Ventilteller und die Umfassung
von einem davon separaten Teil, wie z. B. der den Kopf bildenden Scheibe,
gebildet wird.
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In
einer alternativen bevorzugten Ausführung kann die Umfassung
von dem Ventilteller gebildet sein und der Zapfen ein davon separates
Teil sein, das bevorzugt den gegenüber dem Zapfen verbreiterten
Kopf aufweist.
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Bevorzugt
ist der Schwenkarm zwischen dem Kopf und dem Ventilteller axial
eingefasst, insbesondere so, dass der Ventilteller ein kleines Stück hin
und her bewegbar ist, d. h. ein axiales Spiel aufweist. Bevorzugt
ist die Dicke des Schwenkarms in dem Bereich, in dem der Ventilteller
an dem Schwenkarm befestigt ist, um das gewünschte Spiel
geringer als der Abstand zwischen der Unterseite des Kopfes und
dem Ventilteller.
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Der
Schwenkarm kann einen Durchbruch aufweisen, durch den der Zapfen
gesteckt ist. Insbesondere kann zwischen dem Umfang des Zapfens und
dem Umfang des Durchbruchs des Schwenkarms ein Spiel vorhanden sein,
so dass der Zapfen und somit auch der Ventilteller quer zur Hochachse des
Ventiltellers relativ zu dem Schwenkarm in einem geringen Maße
bewegbar sind.
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Bevorzugt
weist die Befestigung zwischen Ventilteller und Schwenkarm eine
Einrichtung auf, welche die Bewegung des Ventiltellers relativ zu
dem Schwenkarm innerhalb des Spiels hemmt, insbesondere dämpft.
Durch diese Einrichtung wird vermieden, dass der Schwenkarm, der
Kopf und der Ventilteller durch Prellverschleiß beschädigt
werden. Ferner kann durch diese Einrichtung ein Klappern des Ventiltellers
beim Öffnen und Schließen und auch im geöffneten
Zustand der Ventilklappe verringert oder vermieden werden, wodurch
unerwünschte Geräusche verringert oder idealerweise
beseitigt werden.
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Insbesondere
kann zwischen Zapfen und Schwenkarm eine Führung angeordnet
sein, welche die Drehbewegbarkeit des Ventiltellers relativ zu dem Schwenkarm
einschränkt. Beispielsweise kann eine Drehung vollständig
verhindert werden. Vorzugsweise wird eine Drehung in einem begrenzten
Umfang zugelassen.
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Zur
Einschränkung der Drehbewegung kann die Führung
wenigstens ein Eingriffselement aufweisen, das in das wenigstens
eine Eingriffsgegenelement des Schwenkarms eingreift. Das Eingriffselement
kann an dem Zapfen und das Eingriffsgegenelement an dem Durchbruch
des Schwenkarms für den Zapfen gebildet sein. Z. B. kann
das Eingriffselement eine Abragung und das Eingriffsgegenelement eine
Nut sein, in welche die Abragung eingreift. Die Nut und/oder die
Abragung können so ausgestaltet sein, dass der Ventilteller
nicht drehbar ist oder in einem begrenzten Maße drehbar
ist, wie z. B. wendel- oder schraubenförmig gebildet sein.
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Es
wird bevorzugt, dass der Zapfen entlang seiner Längsachse
oder der Hochachse relativ zu dem Schwenkarm hin und her bewegbar
ist, wobei die Führung eine Drehbewegung des Ventiltellers
relativ zu dem Schwenkarm vermittelt. Die Führung kann
wendel- oder schraubenförmig sein, wobei die Steigung der
Führung bevorzugt so groß ist, dass keine Selbsthemmung
auftritt. Keine Selbsthemmung tritt auf, wenn durch Ausüben
einer Axialkraft auf den Ventilteller eine Drehbewegung vermittelt wird.
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Bevorzugte
Führungen können polygonprofilförmig
oder gewindeförmig mit ein- oder mehrgängigen
Gewindeflanken oder verschiedenen Formungen wie z. B. Spitzgewinde,
Sägegewinde, Rundgewinde, Trapezgewinde oder Whitworthgewinde
ausgebildet sein.
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Durch
die Vermittlung einer Drehbewegung bei einer Axialbelastung wird
die Ventilklappe in der Bewegung geführt und an den Flanken
des Eingriffselements und des Eingriffsgegenelements, d. h. der Führung
gebremst, wodurch Prellverschleiß und/oder Klappergeräusche
vermieden oder zumindest herabgesetzt werden.
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Zusätzlich
ist eine Verdrehsicherung gegen das Rotieren des Ventiltellers gegeben,
wodurch zusätzlich eine unerwünschte Geräuschentwicklung
im Betrieb verringert werden kann.
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Bei
der Herstellung von Abblasventilen wird nach dem Stand der Technik
der Ventilteller mit dem Schwenkarm mittels einer Taumelnietung
oder einer Schweißverbindung verbunden. Bei einer Taumelnietung
bildet das freie Ende des durch die Umfassung gesteckten Zapfens
einen halbrunden Schließkopf, der durch relativ starke
Umformung des freien Endes des Zapfens gebildet wird, wobei der
Schließkopf aufgepilzt ist und stirnseitig über
die Umfassung ragt. Der über die Umfassung ragende Teil
des Schließkopfs bildet eine relativ schmale ringförmige
Kontaktfläche für die Stirnseite des Teils, das
die Umfassung bildet. Dadurch hat der Schließkopf einen
relativ geringen Traganteil. Die bekannte Nietverbindung ist daher,
wie Nietverbindungen allgemein, eher ungeeignet für die
Aufnahme von Zugbelastungen entlang des Zapfens. Niete sind normalerweise
für Scherbelastungen vorgesehen. Durch die Pressverbindung ist
ein wesentlich geringerer Verformungsgrad gegenüber der
Taumelnietung gegeben. Eine Rissbildung wird dadurch vermieden.
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Durch
die konische Aufweitung der Umfassung, in die der Zapfen verformt
wird, ist ein Formschluss gegeben, was zusätzliche Festigkeit
erzeugt.
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Die
Pressverbindung hat im Vergleich zu einer Taumelnietung einen deutlich
höheren Traganteil, so dass die Verbindung insgesamt stabiler
ist.
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Ferner
lässt der Pressverband eine freie Werkstoffwahl der am
Verband beteiligten Verbindungspartner zu. Z. B. kann der Ventilteller
aus einem anderen Material gebildet sein als das damit verpresste
Teil.
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Der
Ventilteller und/oder der Schwenkarm können mit einem Gießverfahren,
wie z. B. Feingießen hergestellt oder urgeformt sein. Der
Ventilteller kann an seiner Dichtfläche beispielsweise
spanabhebend bearbeitet sein.
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Die
Erfindung wurde anhand mehrerer Ausführungen beschrieben.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungen anhand von
Figuren beschrieben. Die dabei offenbarten Merkmale bilden je einzeln
und in Kombination den Gegenstand der Erfindung insbesondere auch
mit der vorhergehenden Beschreibung vorteilhaft weiter. Es zeigen:
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1a eine
Ventilklappe gemäß einer ersten Ausführungsform,
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1b eine
Explosionsdarstellung der Ventilklappe aus 1a,
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2a eine
Ventilklappe gemäß einer zweiten Ausführungsform,
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2b eine
Explosionsdarstellung der Ventilklappe aus 2a,
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3a eine
Ventilklappe gemäß einer dritten Ausführungsform
und
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3b eine
Explosionsdarstellung der Ventilklappe aus 3a.
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Die
in den 1 bis 3 gezeigten
Ausführungsformen zeigen eine Ventilklappe für
ein Abblasventil eines Turboladers mit einem Ventilteller 1 und einem
Schwenkarm 3, wobei der Ventilteller 1 mittels verschiedener
Ausführungen an dem Schwenkarm 3 befestigt ist.
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Der
Schwenkarm 3 ist ein Winkelstück, das aus einem
abgeflachten Schwenkarmteil 3b und einem in etwa rechtwinklig
dazu angeordneten Lagerabschnitt 3c gebildet wird. Die
Mittelachse des Lagerabschnitts 3c entspricht in etwa der
Schwenkachse, um die der Schwenkarm 3 schwenkbar ist. Der
Lagerabschnitt 3c ist in diesen Beispielen zylindrisch, könnte
jedoch auch eine unrunde Form, wie z. B. die Form eines Polygonprofils
aufweisen, um verdrehsicher mit einer Aufnahme (nicht gezeigt) verbunden zu
werden, mit der das für die Schwenkbewegung des Schwenkarms 3 erforderliche
Drehmoment in den Schwenkarm 3 einleitbar ist. Der Schwenkarmteil 3b,
der sich von der Schwenkachse radial wegerstreckt, weist an seinem
von der Schwenkachse entfernten Ende einen Durchbruch 3a auf,
der zur Befestigung des Ventiltellers 1 an dem Schwenkarm 3 dient.
Der Schwenkarm 3 ist ein Guss-, insbesondere Feingussteil.
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Bei
der Ausführung aus den 1a und 1b ist
der Durchbruch 3a durch den Schwenkarm 3 eine
zylindrische Bohrung. Der Ventilteller 1 umfasst einen
scheibenförmigen Abschnitt 1d, der auf der vom
Schwenkarm 3 abgewandten Seite eine Dichtfläche
für einen Dichtsitz aufweist. Der Ventilteller 1 weist
an seiner zum Schwenkarm 3 weisenden Seite einen insbesondere
zylindrischen Zapfen 1a auf, der sich entlang einer Hochachse
H, die normal auf den Abschnitt 1d steht, erstreckt. Der
Zapfen 1a weist einen durchmesservergrößerten Abschnitt
auf, der zum umformbaren freien Ende des Zapfens 1a hin
eine Schulter bildet, an der die Stirnseite einer Scheibe 4 anlegbar
ist. Um den Zapfen 1a ist ein ringförmiger Absatz 1c gebildet,
dessen Durchmesser geringer ist als der Durchmesser des scheibenförmigen
Abschnitts 1d des Ventiltellers 1. Der Absatz 1c dient
als Kontaktfläche für den Schwenkarmteil 3b.
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Der
Zapfen 1a des Ventiltellers 1 ist durch den Durchbruch 3a des
Schwenkarms 3 gesteckt, wie am besten aus 1a ersichtlich
ist. An dem freien Ende des Zapfens 1a ist die Scheibe 4 befestigt, die
eine Umfassung 1b aufweist.
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Im
Stand der Technik wird vorgeschlagen, das freie Ende zu einem halbrunden
Schließkopf umzuformen, dessen aufgepilzter Kopf ringförmig
an einer Stirnseite der Scheibe 4 anliegt. Dieser Schließkopf
ist jedoch für eine Zugbeanspruchung des Zapfens entlang
der Hochachse H nicht optimal.
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Die
Umfassung 1b ist in dem gezeigten erfindungsgemäßen
Beispiel aus den 1a und 1b zylindrisch
und in Bezug auf den Zapfendurchmesser mit einem für eine
Presspassung kleineren Durchmesser ausgestaltet als der Zapfen 1a.
Zur Befestigung der Scheibe 4 an dem Zapfen 1a wird
diese aufgepresst oder aufgeschrumpft. Somit übt die Umfassung 1b eine
radial zum Zapfen 1a hin gerichtete Normalkraft auf den
Zapfen 1a aus, und umgekehrt.
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In
einer nicht gezeigten erfindungsgemäßen Modifikation
kann die Scheibe 4 eine konische Umfassung 1b aufweisen,
die sich zum freien Ende des Zapfens 1a hin mit einem Kegelwinkel
von ca. 10–25° aufweitet. Durch Umformen des freien
Endes des Zapfens 1a wird dieser gegen die konische Umfassung 1b geformt,
so dass das freie Ende des Zapfens 1a aufgeweitet ist,
wodurch ein Abziehen der Scheibe 4 in Richtung dem freien
Ende durch die formschlüssige Verbindung zwischen Scheibe 4 und
Zapfen 1a verhindert wird. Zusätzlich kann die
Umfassung 1b eine radial zum Zapfen 1a hin gerichtete Normalkraft
auf den Zapfen 1a ausüben. Die konische Umfassung 1b kann
sich von einer Stirnfläche bis zur anderen Stirnfläche
der Scheibe 4 erstrecken.
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Der
lichte Abstand zwischen der Scheibe 4 und dem Absatz 1c des
Ventiltellers 1 ist um so viel gegenüber der Dicke
des abgeflachten Abschnitts 3b des Schwenkarms 3 größer,
dass der Ventilteller 1 mit einem Spiel entlang der Hochachse
H relativ zu dem Schwenkarm 3 hin und her bewegbar ist.
Der lichte Abstand beträgt in etwa die Länge des
durchmesservergrößerten Abschnitts des Zapfens 1a entlang
der Hochachse H. Ferner ist der Durchmesser des Zapfens 1a,
d. h. des durchmesservergrößerten Abschnitts 5 gegenüber
dem Durchmesser des Durchbruchs 3a des Schwenkarms 3 um
so viel kleiner, dass der Ventilteller 1 mit einem Spiel
quer zur Hochachse H relativ zu dem Schwenkarm 3 bewegbar
ist. Durch das radiale und axiale Spiel kann der Ventilteller 1 Kippbewegungen
in Bezug auf den Schwenkarm 3 ausüben und sich
somit an der Dichtfläche des Ventilsitzes ausrichten.
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Da
der Ventilteller 1 durch die in den 1a und 1b gezeigte
Verbindung mit dem Schwenkarm 3 relativ zu dem Schwenkarm 3 drehbewegbar wäre,
weist der Ventilteller 1 eine Abragung 15 auf, welche
in einem Eingriff mit dem Ventilteller 1 seine Bewegung
relativ zu dem Schwenkarm 3 verhindert oder zumindest einschränkt.
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In
der in den 2a und 2b gezeigten Ausführung
wird der Zapfen 1a von einem separaten Teil 2 gebildet,
das an dem vom Ventilteller 1 entfernten Ende einen Kopf 2a aufweist,
der über den Außendurchmesser des Zapfens 1a ragt.
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Das
von dem Kopf 2a weg weisende freie Ende des Zapfens 1a ist
zur Bildung des Pressverbands in eine zentrisch in dem Ventilteller 1 gebildete Umfassung 1b gepresst.
Die Umfassung 1b kann zylindrisch, wobei der Ventilteller 1 auf
den Zapfen 1a aufgepresst oder aufgeschrumpft wird, oder
konisch, wobei der Zapfen 1a durch Umformen formschlüssig mit
der Umfassung 1b oder dem Ventilteller 1 verbunden
wird, sein. Die konische Umfassung 1b weitet sich bevorzugt
in Richtung dem freien Ende des Zapfens 1a auf. Durch Umformen
des freien Endes des Zapfens 1a wird das freie Ende gegen
die Umfassung 1b gedrückt und bildet damit einen
Formschluss, wobei die Umfassung 1b zusätzlich
z. B. eine auf den Zapfen 1a gerichtete Normalkraft ausüben
kann.
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Der
Zapfen 1a weist einen Abschnitt 5 auf, der gegenüber
dem umformbaren Ende einen größeren Durchmesser
aufweist, so dass die Stirnseite des Abschnitts 5 an dem
Ventilteller 1 bzw. an dem ringförmigen Absatz 1c anliegt.
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Der
Abschnitt 5 ist axial im Bereich des Durchbruchs 3a des
Schwenkarms 3 angeordnet und bildet ein Eingriffselement 5a,
das in ein Eingriffgegenelement 3d des Schwenkarms 3 eingreift.
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Das
Eingriffselement 5a und das Eingriffsgegenelement 3d bilden
eine Führung 3d, 5a, mit der die Drehbewegung
des Ventiltellers 1 relativ zu dem Schwenkarm 3 eingeschränkt
wird. Bei einer Bewegung des Ventiltellers 1 um das Axialspiel
entlang der Hochachse H vermittelt die Führung 3d, 5a eine Drehbewegung
des Ventiltellers 1 relativ zu dem Schwenkarm 3.
Das Eingriffsgegenelement 3d ist eine am Durchbruch 3a gebildete
Nut, die insbesondere wendelförmig ist. Das Eingriffselement 5a ist eine
insbesondere wendelförmig verlaufende Abragung, welche
in die Nut eingreift. Das Eingriffselement 5 und das Eingriffsgegenelement 3d haben
genügend Spiel, dass der Ventilteller 1 in Bezug
auf den Schwenkarm 3 Kippbewegungen ausführen
kann.
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Bei
der Ausführung aus den 3a und 3b ist
der Bereich 5, der das Eingriffselement 5a aufweist,
an dem Ventilteller 1 gebildet, ragt an der zum Schwenkarm 3 weisenden
Seite von dem Ventilteller 1 ab und bildet an seinem abragenden
Ende eine Auflagefläche für einen Kopf 2a.
Der Bereich 5 ist in Richtung der Hochachse H länger
als der abgeflachte Abschnitt 3b dick ist. Wie bei der
Ausführung aus 2 weist der
Bereich 5 ein wendelförmiges Eingriffselement 5a in
der Gestalt einer Abragung auf, die in eine am Durchbruch 3a des
Schwenkarms 3 gebildete Nut 3d eingreift, so dass
durch eine Axialbewegung des Ventiltellers 1 eine Drehbewegung vermittelt
wird.
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An
dem vom Ventilteller 1 weisenden Ende des Zapfens 1a ist
der Kopf 2a gebildet, der größer ist als
der Durchmesser des Zapfens 1a. Das freie, von dem Kopf 2a weg
weisende Ende des Zapfens 1a ist in eine zentrische Umfassung 1b des
Ventiltellers 1 gesteckt. Die Umfassung 1b weist
im Bereich 5 des Eingriffselements 5a einen zylindrischen
Abschnitt und im Bereich des scheibenförmigen Abschnitts 1d einen
konischen Abschnitt auf, der sich zum freien Ende des Zapfens 1a hin
aufweitet. Mit der in Bezug auf die 1 und 2 erwähnten Umformung lässt
sich das freie Ende des Zapfens 1a mit der Umfassung 1b verbinden.
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Wie
aus den Figuren 1a, 1b, 2a, 2b und 3a, 3b ersichtlich
ist, weist der Ventilteller 1 an seiner zum Schwenkarm 3 weisenden
Seite einen ringförmig um die Umfassung 1b oder
den Bereich 5 mit dem Eingriffselement 5a angeordneten
Absatz 1c auf. Der lichte Abstand zwischen dem Absatz 1c und
dem Kopf 2a oder der Scheibe 4 aus 1 ist in Bezug auf die Dicke des Schwenkarms 3 im
Bereich des Durchbruchs 3a so bemessen, dass der Ventilteller 1 in
Bezug auf den Schwenkarm 3 entlang der Hochachse H hin
und her bewegbar ist, insbesondere mit der durch die Führung 3d, 5a vermittelten
Drehbewegung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102008029342
A1 [0002, 0006]