DE202016004426U1 - Assembly unit with drive unit and mass flow control or valve unit and transmission unit for transmitting torques and rotations from a drive unit to a mass flow adjustment of a mass flow control or valve unit - Google Patents
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Abstract
Baugruppeneinheit (100) mit zumindest einer Antriebseinheit, insbesondere einer Aktuatoreinheit (3), und zumindest einer Massenstromregel- oder Ventileinheit (1), wobei die Massenstromregel- oder Ventileinheit (1) zumindest ein drehbares Element (19) einer Massenstromverstelleinrichtung (5) zum Regulieren eines Massenstroms und die Antriebseinheit (3) zumindest einen Antrieb oder ein Stellglied zum Antreiben des drehbaren Elements (19) umfasst und zumindest eine Übertragungseinheit (2) vorgesehen ist, wobei die Übertragungseinheit (2) an einem ersten Ende (120) mit der Antriebseinheit (3) und an einem zweiten Ende (121) mit dem zumindest einen drehbaren Element (19) der Massenstromverstelleinrichtung (5) der Massenstromregel- oder Ventileinheit (1) verbindbar oder verbunden und zum Übertragen von Drehmoment und Rotation von der Antriebseinheit (3) auf die Massenstromregel- oder Ventileinheit (1) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinheit (2) zumindest zwei Teile (21, 22, 24, 25) umfasst, die über zumindest einen kardanischen Verbindungsabschnitt (4) miteinander verbindbar oder verbunden sind zum Ausgleich eines axialen und/oder radialen Versatzes zwischen der Verbindungsstelle der Übertragungseinheit (2) mit der Antriebseinheit (3) und der Verbindungsstelle der Übertragungseinheit (2) mit der Massenstromregel- oder Ventileinheit (1).Assembly unit (100) with at least one drive unit, in particular an actuator unit (3), and at least one mass flow control or valve unit (1), wherein the Massenstromregel- or valve unit (1) at least one rotatable element (19) of a mass flow adjustment device (5) for regulating a mass flow and the drive unit (3) comprises at least one drive or an actuator for driving the rotatable element (19) and at least one transmission unit (2) is provided, wherein the transmission unit (2) at a first end (120) with the drive unit ( 3) and at a second end (121) connectable or connected to the at least one rotatable element (19) of the mass flow adjustment device (5) of the mass flow control or valve unit (1) and for transmitting torque and rotation from the drive unit (3) to the Mass flow control or valve unit (1) is formed, characterized in that the transmission unit (2) at least two i comprises parts (21, 22, 24, 25) which can be connected or connected to one another via at least one gimbal connection section (4) in order to compensate for an axial and / or radial offset between the connection point of the transmission unit (2) and the drive unit (3). and the junction of the transfer unit (2) with the mass flow control or valve unit (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Baugruppeneinheit mit zumindest einer Antriebseinheit und zumindest einer Massenstromregel- oder Ventileinheit, wobei die Massenstromregel- oder Ventileinheit zumindest ein drehbares Element einer Massenstromverstelleinrichtung zum Regulieren eines Massenstroms und die Antriebseinheit zumindest einen Antrieb oder ein Stellglied zum Antreiben des drehbaren Elements umfasst und zumindest eine Übertragungseinheit vorgesehen ist wobei die Übertragungseinheit an einem ersten Ende mit der Antriebseinheit und an einem zweiten Ende mit dem zumindest einen drehbaren Element der Massenstromverstelleinrichtung der Massenstromregel- oder Ventileinheit verbindbar oder verbunden und zum Übertragen von Drehmoment und Rotation von der Antriebseinheit auf die Massenstromregel- oder Ventileinheit ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft ferner eine solche Übertragungseinheit zum Übertragen von Drehmoment und Rotation von einer Antriebseinheit an eine Massenstromverstelleinrichtung einer Massenstromregel- oder Ventileinheit.The invention relates to an assembly unit with at least one drive unit and at least one Massenstromregel- or valve unit, wherein the Massenstromregel- or valve unit comprises at least one rotatable element of a Massenstromverstelleinrichtung for regulating a mass flow and the drive unit comprises at least one drive or an actuator for driving the rotatable member and at least a transmission unit is provided, wherein the transmission unit at a first end to the drive unit and at a second end with the at least one rotatable element of the mass flow adjustment of Massstromregel- or valve unit connectable or connected and for transmitting torque and rotation of the drive unit to the Massenstromregel- or Valve unit is formed. The invention further relates to such a transmission unit for transmitting torque and rotation of a drive unit to a mass flow adjustment of a mass flow control or valve unit.
Antriebseinheiten zum Antreiben von Ventileinheiten oder Massenstromregeleinheiten zum Regeln von Massenströmen sind im Stand der Technik bekannt. Auch Massenstromregeleinheiten sind in Form von Ventilen im Stand der Technik bekannt. Gerade in einem Kühlmittelsystem für Fahrzeuge mit Hybrid- oder reinem Elektroantrieb ist die Verwendung verschiedener Sensoren und Ventile zum Regeln bzw. Steuern eines Massenstroms eines Kühlmittels zu den einzelnen zu temperierenden Komponenten bekannt. Die verschiedenen Sensoren und Ventile sind hierbei an unterschiedlichen Stellen im Kühlmittelsystem angeordnet, um den Massenstrom im Kühlmittelsystem zum Temperieren einer Batterie sowie weiterer Komponenten zu regeln. Zum Verstellen der Ventile sind Antriebseinheiten vorgesehen, die insbesondere über einen motorischen Stellantrieb die jeweilige gewünschte Ventilstellung einstellen. Die Anordnung verschiedener Sensoren und Ventile innerhalb eines solchen Fahrzeuges an unterschiedlichen Stellen im Kühlmittelsystem in dessen Kühlmittel-Leitungen ist häufig sehr komplex.Drive units for driving valve units or mass flow control units for controlling mass flows are known in the art. Mass flow control units are known in the form of valves in the prior art. Especially in a coolant system for vehicles with hybrid or pure electric drive, the use of various sensors and valves for controlling or controlling a mass flow of a coolant to the individual components to be tempered is known. The various sensors and valves are arranged at different locations in the coolant system to regulate the mass flow in the coolant system for controlling the temperature of a battery and other components. To adjust the valves, drive units are provided which adjust the particular desired valve position, in particular via a motorized actuator. The arrangement of various sensors and valves within such a vehicle at different locations in the coolant system in its coolant lines is often very complex.
Aus der
Bei der Ventileinrichtung gemäß diesem Stand der Technik ist das Vorsehen der Schraubenfeder erforderlich für die Funktion. Außerdem ist ein Flächenkontakt vorgesehen, wobei kein Verkippen und kein Versatz zwischen den Anlenkungsenden der Steuerwelle ausgeglichen werden können. Insgesamt ist die Vormontagebaugruppe, umfassend die Ventilscheibe, das Zwischenelement, das Federelement und die Steuerwelle, sehr komplex ausgestaltet.In the valve device according to this prior art, the provision of the coil spring is required for the function. In addition, a surface contact is provided, wherein no tilting and no offset between the Anlenkungsenden the control shaft can be compensated. Overall, the pre-assembly, comprising the valve disc, the intermediate element, the spring element and the control shaft, designed very complex.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Baugruppeneinheit mit zumindest einer Antriebseinheit und zumindest einer Massenstromregel- oder Ventileinheit sowie eine Übertragungseinheit zum Übertragen von Drehmoment und Rotation von einer Antriebseinheit an eine Massenstromverstelleinrichtung einer Massenstromregel- oder Ventileinheit vorzusehen, die kompakter im Bereich der Übertragungseinheit aufgebaut ist als die Ventileinrichtung gemäß dem Stand der Technik und bei der eine spielfreie bzw. hysteresefreie Übertragung von Drehmoment und Rotation von der Antriebseinheit an die Massenstromregel- oder Ventileinheit ermöglicht wird.The present invention is therefore an object of the invention to provide an assembly unit with at least one drive unit and at least one Massenstromregel- or valve unit and a transmission unit for transmitting torque and rotation of a drive unit to a mass flow adjustment of a mass flow control or valve unit, the more compact in the transmission unit is constructed as the valve device according to the prior art and in which a backlash-free or hysteresis-free transmission of torque and rotation of the drive unit to the mass flow control or valve unit is made possible.
Die Aufgabe wird für eine Baugruppeneinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Übertragungseinheit zumindest zwei Teile umfasst, die über zumindest einen kardanischen Verbindungsabschnitt miteinander verbindbar oder verbunden sind zum Ausgleich eines axialen und/oder radialen Versatzes zwischen der Verbindungsstelle der Übertragungseinheit mit der Antriebseinheit und der Verbindungsstelle der Übertragungseinheit mit der Massenstromregel- oder Ventileinheit. Für eine Übertragungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7 wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Übertragungseinheit zumindest zwei Teile umfasst, die über zumindest einen kardanischen Verbindungsabschnitt miteinander verbindbar oder verbunden sind, wobei zumindest der eine Teil nockenartige Abschnitte mit jeweils zumindest zwei einander gegenüberliegenden gerundeten Außenflächen aufweist und der zumindest eine zweite Teil Kontaktflächen aufweist, wobei die nockenartige Abschnitte und die Kontaktflächen in Linienberührung ineinandergreifbar sind oder ineinandergreifen. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.The object is achieved for a module unit according to the preamble of
Dadurch werden eine Baugruppeneinheit mit zumindest einer Antriebseinheit und zumindest einer Massenstromregel- oder Ventileinheit und eine Übertragungseinheit zum Übertragen von Rotation und Drehmoment von der Antriebseinheit an die Massenstromregel- oder Ventileinheit geschaffen, bei der die Übertragungseinheit zumindest einen kardanischen Verbindungsabschnitt umfasst, über den ein Übertragen von Drehmoment und Rotation von der Antriebseinheit auf die Massenstromregel- oder Ventileinheit spielfrei und hysteresefrei möglich ist aufgrund der Linienberührung der miteinander in Kontakt stehenden Flächen der Teile der Übertragungseinheit. Die Antriebseinheit kann beispielsweise eine Aktuatoreinheit sein. Sie umfasst zumindest einen Antrieb bzw. zumindest ein Stellglied. Im Unterschied beispielsweise zum Stand der Technik der
Um ein Drehmoment übertragen zu können, ist es gemäß der
Mit der Übertragungseinheit können Toleranzabweichungen in radialer und in axialer Richtung ausgeglichen werden, ebenso wie unterschiedliche Winkel an der Antriebsseite im Bereich der Antriebseinheit und der Abtriebsseite im Bereich der Massenstromregel- oder Ventileinheit. Vorteilhaft weist der zumindest eine zweite Teil zumindest eine mit den Kontaktflächen versehene profilierte Ausnehmung, in die nockenartigen Abschnitte eingreifen, oder mit den Kontaktflächen versehene vorkragende Zapfen und zwischen diesen angeordnete Nuten auf, in die die nockenartigen Abschnitte eingreifend positionierbar oder positioniert sind. Da kein Flächenkontakt, wie bei der
Der zumindest eine kardanische Verbindungsabschnitt weist vorteilhaft die über eine Linienberührung in Kontakt stehenden Kontaktflächen auf, insbesondere zumindest eine Kontaktfläche am drehbaren Element oder an einem mit diesem verbindbaren oder verbundenen Zwischenelement der Massenstromregel- oder Ventileinheit und/oder zumindest einer Kontaktfläche im Bereich der Antriebseinheit. Die Übertragungseinheit kann somit insbesondere zweiteilig oder dreiteilig ausgebildet sein und dementsprechend ein kardanischer Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten und zweiten Teil der Übertragungseinheit bzw. zwischen dem ersten und zweiten und dem zweiten und dritten Teil der Übertragungseinheit vorgesehen sein oder werden. Ist die Übertragungseinheit vorteilhaft zweiteilig ausgebildet, kann über diese ein Winkelausgleich erfolgen. Ist hingegen die Übertragungseinheit dreiteilig ausgebildet, kann über diese sowohl ein Winkelausgleich als auch ein Achsversatzausgleich und/oder ein Ausgleich einer axialen Verschiebung zwischen einer Drehachse der Übertragungseinheit in der Antriebseinheit und einer Drehachse der Übertragungseinheit in der Massenstromregel- oder Ventileinheit vorgesehen werden. Sowohl bei der zweiteiligen als auch bei der dreiteiligen Ausbildung der Übertragungseinheit können Drehmomente zwischen zwei rotierbaren Einheiten, nämlich dem Antrieb bzw. Stellglied, insbesondere Aktuator, der Antriebseinheit und dem drehbar gelagerten oder lagerbaren Element der Massenstromregel- oder Ventileinheit übertragen werden, wobei bei der zweiteiligen Ausbildung der Ausgleich von toleranzbedingtem Winkelversatz zwischen der Anlenkungsstelle der Übertragungseinheit im Bereich der Antriebseinheit und der Anlenkungsstelle der Übertragungseinheit im Bereich der Massenstromregel- oder Ventileinheit möglich ist. Bei einer dreiteiligen Ausbildung der Übertragungseinheit können sowohl ein Achsversatz als auch ein Winkelversatz bzw. eine axiale Verschiebung durch Toleranzabweichungen im Bereich der Anlenkungsstelle der Übertragungseinheit in der Antriebseinheit und der Anlenkungsstelle der Übertragungseinheit in der Massenstromregel- oder Ventileinheit ausgeglichen werden. Der Achsversatz wird dabei durch Kippen der ineinandergreifenden drei Teile der Übertragungseinheit in zwei Richtungen kompensiert, die axiale Verschiebung durch Bewegen der ineinandergreifenden Teile der Übertragungseinheit in Axialrichtung der Übertragungseinheit, während der Winkelversatz durch rotatorische Freiheiten in zwei Achsen an jedem der Enden der zwei- oder dreiteiligen Übertragungseinheit ausgeglichen werden kann.The at least one gimbal connection section advantageously has the contact surfaces in contact via a line contact, in particular at least one contact surface on the rotatable element or on an intermediate element of the mass flow control or valve unit which can be connected or connected thereto and / or at least one contact surface in the region of the drive unit. The transmission unit can thus be designed in particular in two parts or in three parts and accordingly a gimbal connection section between the first and second part of Transmission unit or be provided between the first and second and the second and third part of the transmission unit or be. If the transmission unit is advantageously designed in two parts, an angle compensation can take place via this. However, if the transmission unit is formed in three parts, can be provided on this both an angle compensation and an axial offset compensation and / or compensation for axial displacement between a rotation axis of the transmission unit in the drive unit and a rotation axis of the transmission unit in the mass flow control or valve unit. In both the two-part and the three-part design of the transmission unit torques between two rotatable units, namely the drive or actuator, in particular actuator, the drive unit and the rotatably mounted or storable element of the mass flow control or valve unit can be transmitted, wherein in the two-part Training the compensation of toleranced angle offset between the articulation point of the transmission unit in the drive unit and the articulation point of the transmission unit in the mass flow control or valve unit is possible. In a three-part design of the transmission unit both an axial offset and an angular offset or an axial displacement can be compensated by tolerance deviations in the region of the articulation point of the transmission unit in the drive unit and the articulation point of the transmission unit in the mass flow control or valve unit. The axial offset is compensated for by tilting the intermeshing three parts of the transfer unit in two directions, the axial displacement by moving the intermeshing parts of the transfer unit in the axial direction of the transfer unit, while the angular offset by rotational liberties in two axes at each of the ends of the two- or three-piece Transfer unit can be compensated.
Der Linienkontakt zwischen den nockenartigen Abschnitten und den Kontaktflächen kann dadurch vorgesehen werden, dass zumindest eine der Oberflächen der Kontaktpartner der nockenartigen Abschnitte und der an diesen anliegenden Kontaktflächen gerundet ist, wobei insbesondere eine zylindrische oder kugelförmige Rundung möglich ist. Es können somit die nockenartigen Abschnitte und auch die an diese anliegenden Kontaktflächen gerundet sein oder lediglich eine(r) von beiden.The line contact between the cam-like sections and the contact surfaces can be provided by rounding at least one of the surfaces of the contact partners of the cam-like sections and the contact surfaces adjacent thereto, wherein in particular a cylindrical or spherical rounding is possible. Thus, the cam-like sections and also the contact surfaces bearing against them can be rounded or only one (r) of the two.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, vier Ausnehmungen oder Aussparungen oder Nuten zum Eingreifen von vier nockenartigen Abschnitten zum Ermöglichen einer Drehmomentübertragung vorzusehen. Durch das Vorsehen von vier Ausnehmungen mit einer entsprechenden Anzahl von vier nockenartigen Abschnitten, die darin eingreifen, ist eine besonders gute Übertragung von Drehmoment und Rotation über die Übertragungseinheit möglich. Selbstverständlich können grundsätzlich auch beispielsweise mehr oder weniger als vier Ausnehmungen, Aussparungen, Nuten und dementsprechend mehr oder weniger als vier nockenartige Abschnitte zum Eingreifen in diese vorgesehen werden, z. B. lediglich drei, wenn sich dies anwendungsspezifisch als vorteilhaft erweist.It proves to be particularly advantageous to provide four recesses or recesses or grooves for the engagement of four cam-like sections for enabling a torque transmission. By providing four recesses with a corresponding number of four cam-like sections which engage therein, a particularly good transmission of torque and rotation via the transmission unit is possible. Of course, in principle, for example, more or fewer than four recesses, recesses, grooves and, accordingly, more or less than four cam-like portions are provided for engaging in these, z. B. only three, if this application-specific proves to be advantageous.
Der zumindest eine Teil der Übertragungseinheit kann insbesondere wellenartig und im Querschnitt kreuzförmig ausgebildet sein, wobei er einen zentralen Kernabschnitt und diesen umgebende, mit den nockenartigen Abschnitten versehene Streben aufweist, wobei sich die Streben parallel zu dem zentralen Kernabschnitt erstrecken. Die Streben können jeweils endseitig mit den nockenartigen Abschnitten versehen sein, somit vier kreuzförmig um den Kernabschnitt angeordnete Streben mit insgesamt acht endseitig angeordneten nockenartigen Abschnitten. Der in Längsrichtung mittlere Bereich der Streben kann demgegenüber im Wesentlichen gerade ausgebildet sein, so dass lediglich an den Enden der Streben die nockenartigen Abschnitte angeordnet sind und so weit vorkragen, dass sie optimal in entsprechende Ausnehmungen, Aussparungen, Nuten bzw. Kontaktflächen eingreifen oder an diesen angreifen können. Der wellenartige Teil kann dabei vorteilhaft als ein mittlerer von drei Teilen der Übertragungseinheit vorgesehen werden, so dass sich an beiden Enden des wellenartigen Teils jeweils ein weiterer Teile anschließt, von denen der eine mit der Antriebseinheit und der andere mit der Massenstromregel- oder Ventileinheit verbunden wird. Der wellenartige Teil greift somit mit seinen endseitig angeordneten nockenartigen Abschnitten in Kontaktflächen der beiden anderen Teile, die sich an beiden Enden an diesen anschließen, ein. Dabei kann zumindest einer der beiden endseitig an dem wellenartigen Teil angreifenden Teile mit beispielsweise vorkragenden Zapfen und dazwischen ausgebildeten Nuten versehen sein, an denen unter Linienkontakt die nockenartigen Abschnitte des wellenartigen Teils anliegen. Ebenso ist es möglich, dass anstelle von vorkragenden Zapfen mit dazwischen angeordneten Nuten zumindest eine profilierte Ausnehmung oder Aussparung mit entsprechend geformten Kontaktflächen vorgesehen wird, in die die nockenartigen Abschnitte des wellenartigen Teils eingreifen.The at least one part of the transmission unit may in particular be wave-shaped and cross-shaped in cross-section, wherein it has a central core portion and this surrounding, provided with the cam-like struts, wherein the struts extend parallel to the central core portion. The struts can each be provided at the end with the cam-like sections, thus four cross-shaped arranged around the core section struts with a total of eight end-mounted cam-like sections. In contrast, the central region of the struts in the longitudinal direction can be substantially straight, so that the cam-like sections are arranged only at the ends of the struts and protrude so far that they engage optimally in corresponding recesses, recesses, grooves or contact surfaces or on these can attack. The wave-like part can be advantageously provided as a middle of three parts of the transmission unit, so that at both ends of the shaft-like part in each case another part connects, one of which is connected to the drive unit and the other with the Massenstromregel- or valve unit , The wave-like part thus engages with its end-side cam-like sections in contact surfaces of the two other parts, which adjoin at both ends of these, a. In this case, at least one of the two ends acting on the shaft-like part parts may be provided with, for example, projecting pins and grooves formed therebetween, in which rest under line contact the cam-like portions of the wave-like part. It is also possible that, instead of projecting pins with grooves arranged therebetween, at least one profiled recess or recess with correspondingly shaped contact surfaces is provided, in which engage the cam-like portions of the shaft-like part.
Der mit der Antriebseinheit verbindbare oder verbundene Teil der Übertragungseinheit kann vorteilhaft einen mit dieser zusammenwirkenden Wellenabschnitt aufweisen, der z. B. mit einem Getriebe der beispielhaft als Aktuatoreinheit ausgebildeten Antriebseinheit verbunden wird bzw. dem Antriebsmotor des Antriebs bzw. Stellglieds, wie eines Aktuators, um hierüber die Antriebsseite der Antriebseinheit mit der Übertragungseinheit zu verbinden. Vorteilhaft weist der Wellenabschnitt zumindest einen abgeflachten Abschnitt auf zum Schaffen einer definierten Nulllage des Wellenabschnitts in der Antriebseinheit. Er dient somit der korrekten Positionierung des Wellenabschnitts in der Antriebseinheit.The connectable to the drive unit or connected part of the transmission unit may advantageously have a cooperating with this shaft portion, the z. B. is connected to a transmission of the example designed as an actuator unit drive unit or the drive motor of the drive or actuator, such as an actuator to connect the drive side of the drive unit to the transmission unit over this. Advantageously, the shaft section has at least one flattened section for creating a defined zero position of the shaft section in the drive unit. It thus serves the correct positioning of the shaft section in the drive unit.
Einer der Teile der Übertragungseinheit kann an dem drehbar lagerbaren oder gelagerten Element der Massenstromverstelleinrichtung der Massenstromregel- oder Ventileinheit ausgebildet oder angeordnet sein. Dies ist sowohl bei einer zweiteiligen als auch bei einer dreiteiligen Ausbildung der Übertragungseinheit möglich. Demensprechend kann insbesondere der zumindest eine zweite mit der zumindest einen profilierten Ausnehmung oder den vorkragenden Zapfen versehene Teil der Übertragungseinheit an einem drehbar gelagerten oder lagerbaren Element der Massenstromverstelleinrichtung der Massenstromregel- oder Ventileinheit gegenüber dessen Oberfläche plateauartig exponiert unter Vorsehen zumindest einer Durchgangsöffnung angeordnet sein zum Schaffen eines Durchströmungsquerschnitts in dem drehbar gelagerten oder lagerbaren Element der Massenstromverstelleinrichtung. Das drehbar gelagerte Element der Massenstromverstelleinrichtung kann somit mit einem sockel- oder plateauartigen Vorsprung versehen sein, der seinerseits auf seiner Stirnfläche mit der zumindest einen profilierten Ausnehmung oder Aussparung bzw. den vorkragenden Zapfen versehen ist, mit denen der mit den nockenartigen Abschnitten versehene Teil der Übertragungseinheit ineinandergreifen kann. Der sockel- oder plateauartige Vorsprung an dem drehbar gelagerten oder lagerbaren Element der Massenstromverstelleinrichtung weist ferner vorteilhaft Durchgangöffnungen auf, um ein Durchströmen von Medium durch diese Öffnungen von der einen Seite des drehbar lagerbaren oder gelagerten Elements auf dessen gegenüberliegende andere Seite auch zentral bzw. mittig in dem Element zu ermöglichen. In diesem Zentrum ist das drehbar lagerbare oder gelagerte Element üblicherweise in der Massenstromregel- oder Ventileinheit gelagert, so dass um diese Lagerung herum dann ein Strömen von Medium ermöglicht wird.One of the parts of the transmission unit can be formed or arranged on the rotatably mountable or mounted element of the mass flow adjustment device of the mass flow control or valve unit. This is possible both in a two-part and in a three-part design of the transmission unit. Demensprechend in particular the at least one second provided with the at least one profiled recess or the projecting pin part of the transmission unit on a rotatably mounted or storable element of Massenstromverstelleinrichtung Massstromregel- or valve unit with respect to the surface plateaus exposed exposed to provide at least one through hole to create a Flow cross-section in the rotatably mounted or storable element of the mass flow adjustment. The rotatably mounted element of the mass flow adjustment device can thus be provided with a socket-like or plateau-like projection, which in turn is provided on its end face with the at least one profiled recess or recess or the projecting pin, with which provided with the cam-like portions of the transmission unit can interlock. The base-like or plateau-like projection on the rotatably mounted or storable element of the mass flow adjustment device advantageously also has through openings to centrally through a medium flowing through these openings from one side of the rotatably storable or stored element on the opposite other side also centrally or centrally to enable the element. In this center, the rotatably mountable or supported element is usually mounted in the mass flow control or valve unit, so that then around this storage around a flow of medium is made possible.
Auch der zumindest eine mit den nockenartigen Abschnitten versehene Teil kann als Teil des drehbar gelagerten oder lagerbaren Elements der Massenstromverstelleinrichtung der Massenstromregel- oder Ventileinheit ausgebildet sein, wobei das drehbar gelagerte oder lagerbare Element in seinem mittleren Bereich Streben aufweist und die nockenartigen Abschnitte an den Streben angeordnet oder ausgebildet sind. Dementsprechend ist es somit auch möglich, die nockenartigen Abschnitte direkt insbesondere an dem drehbar gelagerten bzw. lagerbaren Element der Massenstromverstelleinrichtung auszubilden, nämlich im Zentrum von diesem an dort angeordneten Streben, die insbesondere radial von der möglichen Lagerstelle des drehbar gelagerten oder lagerbaren Elements sich nach außen erstrecken. An diesen nockenartigen Abschnitten der Streben können beispielsweise an dem weiteren Teil der Übertragungseinheit vorkragende Zapfen mit zwischen diesen angeordneten Nuten mit entsprechenden Kontaktflächen angreifen unter Vorsehen eines Linienkontakts zwischen den Kontaktflächen an den vorkragenden Zapfen und den nockenartigen Abschnitten an den Streben im Zentrum der Massenstromverstelleinrichtung der Massenstromregel- oder Ventileinheit.Also, the at least one provided with the cam-like portions part may be formed as part of the rotatably mounted or storable element of Massenstromverstelleinrichtung Massstromregel- or valve unit, the rotatably mounted or storable element has struts in its central region and the cam-like portions arranged on the struts or are trained. Accordingly, it is thus also possible to form the cam-like sections directly, in particular on the rotatably mounted or storable element of the mass flow adjustment device, namely in the center of this on arranged there struts, in particular radially from the possible bearing point of the rotatably mounted or storable element to the outside extend. At these cam-like sections of the struts, projecting pins with corresponding contact surfaces can intervene, for example, on the further part of the transfer unit, providing line contact between the contact surfaces on the projecting pins and the cam-like sections on the struts in the center of the mass flow adjustment device of the mass flow control device. or valve unit.
Um eine Zentrierung insbesondere des mit der Antriebseinheit verbindbaren oder verbundenen Teils der Übertragungseinheit vorzusehen, kann zumindest eine Einrichtung zum Zentrieren der durch den zumindest einen kardanischen Verbindungsabschnitt miteinander verbindbaren oder verbundenen Teile der Übertragungseinheit vorgesehen sein. Die Einrichtung zum Zentrieren kann insbesondere durch die vier Streben des wellenartigen Teils der Übertragungseinheit gebildet sein. Ebenso kann beispielsweise zumindest ein Dichtring zum Zentrieren an dem zumindest einen Teil der Übertragungseinheit vorgesehen sein. Ferner kann zumindest eine sphärisch ausgebildete Fläche endseitig an dem zumindest einen Teil der Übertragungseinheit vorgesehen sein, die mit einer Ausnehmung oder Aussparung oder einem Materialring in dem zumindest einen weiteren Teil der Übertragungseinheit zusammenwirkt zum Schaffen eines Axiallagers für das Verkippen des einen Teils gegenüber dem zumindest einen weiteren Teil der Übertragungseinheit. Die zumindest eine sphärische Fläche dient als Axiallager bzw. Auflagerfläche zum Schaffen eines Freiheitsgrads für das Verkippen des z. B. wellenartigen Teils der Übertragungseinheit gegenüber dem mit diesem zusammenwirkenden weiteren Teil der Übertragungseinheit.In order to provide centering, in particular, of the part of the transmission unit which can be connected or connected to the drive unit, at least one means for centering the parts of the transmission unit which can be connected or connected to one another by the at least one gimbal connection section can be provided. The means for centering can be formed in particular by the four struts of the wave-like part of the transmission unit. Likewise, for example, at least one sealing ring may be provided for centering on the at least one part of the transmission unit. Furthermore, at least one spherically formed surface can be provided on the end of the at least one part of the transmission unit, which cooperates with a recess or recess or a material ring in the at least one further part of the transmission unit to create a thrust bearing for tilting the one part relative to the at least one further part of the transmission unit. The at least one spherical surface serves as a thrust bearing or support surface to create a degree of freedom for the tilting of the z. B. wave-like part of the transmission unit relative to the cooperating with this further part of the transmission unit.
Zumindest der zumindest eine erste mit den nockenartigen Abschnitten versehene Teil der Übertragungseinheit kann weiter vorteilhaft zumindest teilweise aus einem Kunststoffmaterial bestehen, insbesondere vollständig aus zumindest einem Kunststoffmaterial bestehen, und/oder in dem mit den nockartigen Abschnitten versehenen Bereich aus zumindest einem Metall oder zumindest einer Metalllegierung und/oder Keramikmaterial bestehen. Es kann somit eine Ausbildung aus nur einem Kunststoffmaterial oder mehreren Kunststoffmaterialien vorgesehen werden, insbesondere die Verwendung von härterem Kunststoffmaterial im Bereich der nockenartigen Abschnitte. Ferner ist es möglich, auch nur Teile des mit den nockenartigen Abschnitten versehenen Teils der Übertragungseinrichtung aus Kunststoff auszubilden, insbesondere aus einem oder mehreren Kunststoffmaterialien, und den Bereich, in dem die nockenartigen Abschnitte angeordnet sind, aus einem härterem Material, wie beispielsweise einem Metall oder einer Metalllegierung.At least the at least one first part of the transfer unit provided with the cam-like sections can furthermore advantageously consist at least partially of a plastic material, in particular completely made of at least one plastic material, and / or in the area provided with the cam-like sections of at least one metal or at least one metal alloy and / or ceramic material. It can thus be provided an education of only one plastic material or a plurality of plastic materials, in particular the use of harder plastic material in the region of the cam-like portions. Furthermore, it is also possible to form only parts of the part of the transmission device made of plastic provided with the cam-like sections, in particular of one or more plastic materials, and of the region in which the cam-like sections are arranged, of a harder one Material, such as a metal or a metal alloy.
Bei einer dreiteiligen Ausbildung der Übertragungseinheit weist somit vorteilhaft der mittlere wellenartige Teil von dieser einen jeweiligen Freiheitsgrad zu den beiden anderen Teilen der Übertragungseinheit auf, so dass ein Verkippen, somit ein Winkel- und Achsversatzausgleich sowie ein Ausgleich einer axialen Verschiebung möglich ist. Bei einer zweiteiligen Ausbildung ist zwar kein Achsversatzausgleich möglich, jedoch ein Winkelausgleich durch Verkippen, somit zwischen dem ersten und zweiten Teil der Übertragungseinheit ein Freiheitsgrad gegeben, der diesen Winkelausgleich ermöglicht. Somit sind lediglich wenige Teile, insbesondere zwei Teile, der Übertragungseinheit zum Übertragen von Drehmoment und Rotation zwischen Antriebseinheit und Massenstromregel- oder Ventileinheit, die zugleich Toleranzen ausgleichen können, möglich. Aufgrund des konstruktiv einfach gestalteten Aufbaus der Teile der Übertragungseinheit können diese kostengünstig hergestellt werden. Insbesondere ist es möglich, die einzelnen Teile, insbesondere zwei oder drei Teile der Übertragungseinheit hinterschnittfrei zu entformen und somit für eine konventionelle Spritzgussfertigung geeignet zu gestalten. Bei Vorsehen eines im Querschnitt kreuzförmigen wellenartigen Teils kann durch das Vorsehen der vier sich um den zentralen Kernabschnitt herum erstreckenden Streben bzw. Verbindungsstreben eine Entlastung des zentralen Kernabschnitts bzw. Kerns des wellenartigen Teils und eine erhöhte Stabilität bei Drehmomentübertragung geschaffen werden. Bei Vorsehen von sphärischen Geometrien an beiden Enden des zentralen Kernabschnitts des wellenartigen Teils insbesondere in Form von Kuppeln kann ein planes Aufliegen und somit ein Flächenkontakt zwischen dem wellenartigen Teil der Übertragungseinheit und der mit diesem ineinandergreifenden Anschlusskontur verhindert werden. Durch das Vorsehen solcher sphärischer Geometrien endseitig an dem ersten wellenartigen Teil der Übertragungseinheit sind auch bei Ausüben eines Drucks auf diese Korrekturen der Position möglich, da durch die Höhe der sphärischen Geometrien endseitig an dem wellenartigen Teil die Streben mit den nockenartigen Abschnitten des wellenartigen Teils freistehen und somit Bewegungsraum zum Neigen des wellenartigen Teils gegenüber dem mit diesem verbindbaren oder verbundenen, entsprechende Kontaktflächen zum Linienkontakt mit den nockenartigen Abschnitten aufweisenden Teil gegeben. Beim Neigen wird der Linienkontakt der Kontaktflächen verlagert, bleibt jedoch weiterhin ein Linienkontakt bzw. bezüglich der sphärischen Geometrie zumindest ein Punktkontakt.In a three-part design of the transmission unit thus advantageously has the average wave-like part of this one degree of freedom to the other two parts of the transmission unit, so that a tilting, thus an angular and Achsversatzausgleich and a compensation of an axial displacement is possible. In a two-part design, although no axial offset compensation is possible, however, an angle compensation by tilting, thus given between the first and second part of the transmission unit, a degree of freedom that allows this angle compensation. Thus, only a few parts, in particular two parts of the transmission unit for transmitting torque and rotation between the drive unit and mass flow control or valve unit, which can compensate for tolerances, are possible. Due to the structurally simple design of the parts of the transmission unit, these can be produced inexpensively. In particular, it is possible to remove the individual parts, in particular two or three parts of the transfer unit without undercuts and thus to make them suitable for conventional injection molding production. By providing a cross-shaped cross-shaped wave-like member, by providing the four struts extending around the central core portion, relief of the central core portion of the corrugated portion and increased stability in torque transmission can be provided. With the provision of spherical geometries at both ends of the central core portion of the wave-like part, in particular in the form of domes, it is possible to prevent planar contact and thus surface contact between the wave-like part of the transmission unit and the connecting contour intermeshing therewith. By providing such spherical geometries at the end of the first wave-like part of the transfer unit, it is also possible to exert pressure on these corrections of the position, since the height of the spherical geometries at the shaft-like part leaves the struts with the cam-like portions of the wave-like part free Thus, given movement space for tilting the wave-like part with respect to the connectable with this or connected, corresponding contact surfaces for line contact with the cam-like portions having part. When tilting the line contact of the contact surfaces is displaced, but remains a line contact or at least a point contact with respect to the spherical geometry.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele von dieser näher anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in:For further explanation of the invention embodiments of this will be described in more detail below with reference to the drawings. These show in:
Über einen nicht gezeigten Antrieb der Antriebseinheit
Der Strömungsweg des Mediums kann zum Ausbilden einer Mischfunktion beispielsweise mit einem Teilmassenstrom ṁ1 durch die erste Anschlusseinrichtung
Die Massenstromregel- oder Ventileinheit
Um einen ungewollten Austritt von Medium, wie Kühlwasser, aus den aufeinander gefügten Gehäusen der Massenstromregel- oder Ventileinheit
Durch das Vorsehen der kardanischen Verbindungsabschnitte
Wie insbesondere den
Die beiden Teile
Es können somit Positionsunterschiede und Toleranzabweichungen in radialer ebenso wie in axialer Richtung durch das Vorsehen der kardanischen Verbindungsabschnitte
Wie ebenfalls den
Anstelle des Vorsehens vorkragender Zapfen an den Teilen
Der in
Der mit den vorkragenden Zapfen
Bei der in den
Eine alternative Ausführungsvariante zu der in den
Als Montagehilfe beim Fügen von Teil
Randseitig kragt ein Segmentabschnitt
Der jeweilige mit den nockenartigen Abschnitten versehene Teil
Aufgrund des Vorsehens eines Linienkontakts der einander berührenden Kontaktflächen der kardanischen Verbindungsabschnitte
Das durch die Übertragungseinheit
Die bei der jeweiligen Übertragungseinheit
Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsvarianten von Baugruppeneinheiten, die zumindest eine Antriebseinheit und zumindest eine Massenstromregel- oder Ventileinheit umfassen, sowie Übertragungseinheiten für diese zum Übertragen von Drehmomenten und Rotationen von der Antriebseinheit auf die Massenstromregel- oder Ventileinheit können noch zahlreiche weitere gebildet werden, bei denen jeweils die Übertragungseinheit mehrteilig ist und zumindest einen kardanischen Verbindungsabschnitt zum Ausgleich eines axialen und/oder radialen Versatzes zwischen der Aufnahmestelle der Übertragungseinheit in der Antriebseinheit und der Aufnahmestelle der Übertragungseinheit in der Massenstromregel- oder Ventileinheit umfasst. In addition to the embodiments of assembly units shown in the foregoing and comprising at least one drive unit and at least one Massenstromregel- or valve unit, and transmission units for this for transmitting torques and rotations from the drive unit to the mass flow control or valve unit can still numerous others In each case, the transmission unit is multi-part and comprises at least one gimbal connection portion to compensate for axial and / or radial offset between the receiving point of the transfer unit in the drive unit and the receiving point of the transfer unit in the mass flow control or valve unit.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Massenstromregel- oder VentileinheitMass flow control or valve unit
- 22
- Übertragungseinheittransmission unit
- 33
- Antriebseinheitdrive unit
- 44
- kardanischer Verbindungsabschnittgimbal connection section
- 55
- MassenstromverstelleinrichtungMassenstromverstelleinrichtung
- 1010
- Gehäusecasing
- 1111
- erster Gehäuseteilfirst housing part
- 1212
- erste Anschlusseinrichtungfirst connection device
- 1313
- zweite Anschlusseinrichtungsecond connection device
- 1414
- dritte Anschlusseinrichtungthird connection device
- 1515
- zweiter Gehäuseteilsecond housing part
- 1616
- Deckelteilcover part
- 1717
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 1818
- feststehendes Blendenelementfixed aperture element
- 1919
- drehbar gelagertes Elementrotatably mounted element
- 2020
- Wellenabschnittshaft section
- 2121
- antriebsseitiger Teildrive-side part
- 2222
- wellenartiger Teilwavy part
- 2424
- Teilpart
- 2525
- Teilpart
- 2626
- Anschlussabschnittconnecting section
- 2727
- flanschartig vorkragender Trägerabschnittflange cantilever beam portion
- 2828
- Anschlussabschnittconnecting section
- 2929
- Radialabschnittradial section
- 3030
- Elektrosteckerelectric plug
- 100100
- Baugruppeneinheitassembly unit
- 120120
-
erstes Ende von
2 first end of2 - 121121
-
zweites Ende von
2 second end of2 - 150150
- innere Kammerinner chamber
- 180180
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 190190
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 191191
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 192192
- Lagerzapfenpivot
- 193193
- Strebestrut
- 194194
- Strebestrut
- 195195
- Strebestrut
- 196196
- Strebestrut
- 197197
- Materialringmaterial ring
- 198198
- nockenartiger Abschnittcam-like section
- 199199
- gerundete Außenflächerounded outer surface
- 200200
- gerundete Außenflächerounded outer surface
- 201201
- Zapfenspigot
- 202202
- abgeflachter Abschnittflattened section
- 203203
- Segmentabschnittsegment section
- 204204
- Verbindungsstrebeconnecting strut
- 210210
- Zapfenspigot
- 214214
- Nutgroove
- 218218
- Kontaktflächecontact area
- 219219
- Kontaktflächecontact area
- 220220
- Kernabschnittcore section
- 221221
- Strebestrut
- 222222
- Strebestrut
- 223223
- Strebestrut
- 224224
- Strebestrut
- 225225
- mittlerer Abschnittmiddle section
- 226226
- nockenartiger Abschnittcam-like section
- 227227
- nockenartiger Abschnittcam-like section
- 228228
- gerundete Außenflächerounded outer surface
- 229229
- gerundete Außenflächerounded outer surface
- 230230
- gerundete Außenflächerounded outer surface
- 231231
- gerundete Außenflächerounded outer surface
- 232232
- sphärisch ausgebildete Flächespherically formed surface
- 233233
- sphärisch ausgebildete Flächespherically formed surface
- 240240
- Zapfenspigot
- 244244
- Nutgroove
- 248248
- Kontaktflächecontact area
- 249249
- Kontaktflächecontact area
- 250250
- kreuzförmige profilierte Ausnehmungcross-shaped profiled recess
- 251251
- mittlere Durchgangsöffnungmiddle passage opening
- 252252
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 253253
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 254254
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 255255
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 256256
- Materialringmaterial ring
- 257257
- Kontaktflächecontact area
- 258258
- Kontaktflächecontact area
- A1 A 1
- Drehachseaxis of rotation
- A2 A 2
- Drehachseaxis of rotation
- L1L1
- Linienkontaktline Contact
- L2L2
- Linienkontaktline Contact
- vI v I
- Versatzoffset
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012022213 A1 [0003, 0007, 0008, 0008, 0009] DE 102012022213 A1 [0003, 0007, 0008, 0008, 0009]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R163 | Identified publications notified | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |