DE3019178A1

DE3019178A1 - Stelleinrichtung zur steuerung eines durchflussquerschnitts

Info

Publication number: DE3019178A1
Application number: DE19803019178
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Kemmner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-05-20
Filing date: 1980-05-20
Publication date: 1981-11-26
Also published as: US4402344A; JPS5716248A; JPS6354895B2

Description

κ. 6325

13.5-1980 Bö/Ba

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Stelleinrichtung zur Steuerung eines Durchflußquerschnitts

Stand der Technik . -

Die Erfindung geht aus von einer Stelleinrichtung gemäß, der Gattung des Hauptanspruchs. Eine solche, durch die FR-PS 466. bekannte Stelleinrichtung, ist jedoch sehr aufwendig aufgebaut und weist eine erhebliche Baugröße auf. Es sind " ■"

schwer ausgestaltete Leitungszwischenstücke in Winkel- oder Durchgangsform notwendig. - . -,. - _: .

Weiterhin werden Schieber zur Steuerung des. Durchtritts- ■ querschnitts'verwendet. Bei solchen Schiebern, die in einer Hülse geführt werden und radiale Durchtrittsöffnungen in der Hülse steuern, muß das Spiel zwischen Schieber und Hülse sehr klein sein, um die Leckmenge gering zu halten. Dies führ zu einem erhöhten Verkantrisiko und zu einer höheren Reibung, was sich ungünstig auf das Hystereseverhalten ..".--der Stelleinrichtung-auswirkt. . ^:

Vorteile der Erfindung ·

Die erfindungsgemäße Stelleinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Drosselorgan weitgehend reibungsfrei betätigbar ist bei Einhaltung aller-für Stelleinrichtungen dieser Art e'rf order liehen Eigenschaften. Weiterhin ist eine kompakte

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Bauweise möglich, wobei die Stelleinrichtung in vorteilhafter Weise direkt in die das zu dosierende Betriebsmittel führende Leitung eingebaut ist, ohne daß eine Richtungsänderung der Leitung nötig ist. Vorteilhaft ist ferner die erzielbare glatte äußere Form mit der Möglichkeit, der momentfreien Aufhängung" der Stelleinrichtung. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hautpanspruch gekennzeichneten Stelleinrichtung gegeben.

Zeichnung

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird. Es zeigen Pig. 1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Stelleinrichtung -mit einem aus einer Schraubenfeder gebildeten Drosselorgan und Fig. 2 eine axiale Draufsicht auf das Ende des Drosselorgans nach Fig. 1. · ...

Beschreibung ■

Eine wesentliche Maßnahme, den Schadstoffgehalt in den Abgasen niedrig zu halten und den Kraftstoffverbrauch von Brennkräftmaschinen zu reduzieren und zwar über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeuges unter Berücksichtigung des Verschleißes ist es, die Leerlaufdrehzahl zu regeln. Dazu werden Stelleinrichtung benötigt, die einen Anteil des Betriebsgemisches, das in den Brennräumen, der Brennkraftmaschine zur Verbrennung kommt,· durch eine "entsprechend ausgestaltete Regeleinrichtung gesteuert wird. Ein solches Betriebsmittel · kann z. B. -Zusatzluft sein. .

Di in der Zeichnung Fig. 1 gezeigte Stelleinrichtung weist ein rohrförmiges Gehäuse 1 auf, das aus Kunststoff gefertigt sein kann. Dieses rohrförmige Gehäuse geht an dem einen Ende

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in einen ersten Rohrstutzen 4 über und am anderen Ende in einen zweiten Rohrstutzen 5 über. Während der erste Rohrstutzen 4 und das rohrförmige Gehäuse 1 aus einem Stück bestehen, ist der zweite Rohrstützen 5 mit einem Plansch 40 versehen, der auf die Stirnseite desrohrförmigen Gehäuses als erste Stirnseite aufgesetzt ist. Im Innern des rohrförmigen Gehäuses 1 wird wiederum ein zylindrisches Gehäuse 7 eines elektromechanischen Stellantriebes 6 durch gleichmäßig am Umfang verteilte Stützrippen 4l sowohl radial als auch axial ' gehalten, so daß die Achse des zylindrischen Gehäuses 7 in der Achse des rohrförmigen Gehäuses 1 liegt. .

An der zum zweiten Rohrstutzen 5 hinweisenden einen Stirn- ■ seite 42 des zylindrischen Gehäuses 7 tritt axial ein stabförmiges Betätigungsorgan 43 aus, an dessen Ende eine Ringnut 44 eingelassen ist. Dieses stabförmige Betätigungsorgan kann z. B. die Verlängerung des Ankers . · eines. Stellmagneten sein. Koaxial zu diesem stabförmigen Betätigungsorgan 43 liegt ein schraubenförmiger Körper 45, z. B. eine Schrat benfeder, die am einön Ende dicht an der einen'Stirnseite des zylindrischen Gehäuses 7 anliegt und am anderen Ende in eine flexiblen Balg 47 oder eine Membran dicht eingeschnappt ₃ gespannt oder anderweitig befestigt ist. Das andere Ende des flexiblen Balgs ist fest und dicht mit der Innenseite des Flansches 40 verbunden, was z. B. durch einen zwischen der einen Stirnseite 42 und der Innenseite des Flansches eingespannten käfigförmigen Körper 48 erfolgen kann. Dieser besteht aus zwei Ringen '49- und 50, die durch Stege ' 51 miteinander verbunden sind. Am balgseitigen/Ende der . .._: Schraubenfeder 45 ist diese zu einer Spange 52 verformt, die in die Ringnut 44 einschnappbar-" ist und die. Verbindung zum stabförmigen Betätigungsorgan 43 herstellt. , '

In der gezeigten Stellung wird zwischen dem zylindrischen Gehäuse 7, der Schraubenfeder 45 und dem Balg 47 ein Ringraum 19 gebildet, der am einen Ende ständig mit dem ersten Rohrstutzen 4 verbunden ist und am anderen Ende durch ;

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die. Zwischenräume, zwischen den Federwindungen mit dem zweiten Rohrstutzen 5 verbindbar ist. In der gezeigten Stellung ist diese Verbindung hergestellt. Wird der 'Stellmägnet im zylindrischen Gehäuse "J jedoch erregt und das stabförmige Betätigungsorgan 43 eingezogen, so schließen sich in der einen Extremstellung des Stellmagneten die Zwischenräume zwischen den Windungen der Schraubenfeder 45 völlig. -Durch den mitgehenden flexiblen Balg 47 ist nun die Verbindung zwischen Ringraum 19 und dem zweiten Rohrstutzen 5 völlig unterbrochen. Mit der Verschiebung des stabförmigen Betätigungsorgans in entgegengesetzter Richtung kann kontinuierlich der freie Querschnitt zwischen Ringraum 19 und zweitem Rohrstutzen 5 vergrößert werden.

Der schraubenförmige Körper.45 wird aus einem entsprechend geeigneten Material hergestellt und kann z. B. aus einer Stahlfeder bestehen, deren Draht mit Kunststoff ummantelt ist. Dieses Dichtungsmaterial gewährleistet ein völllig dichtes Anliegen der' Windungen aneinander bei Schließstellung.

Das elektromechanische Beatitungsorgan kann statt aus einem Stellmagneten auch aus einem Drehsteller oder Elektromotor bestehen. In.diesem Fall verändert das stabförmige Betätigungsorgan seine Länge nicht, sondern weist an seinem Umfang ein Schraubengewinde aufj in das ein entsprechend ausgestaltetes Mutterstück, das mit dem Ende der Schraubenfeder 45 verbunden ist, eingreift. Diese Betätigung weist jedoch erheblich mehr Reibung auf, als die oben beschriebene. '

Die beschriebene Einrichtung weist den sehr wesentlichen Vorteil auf, daß das Stellorgan und das Absperrelement in einem einzigen-Bauteil vereint sind. Die Betätigung des Absperrorgan, insbesondere bei der Verwendung eines Stellmagneten, erfolgt weitgehend reibungsfrei. Die Stelleinrichtung ist sehr einfach aufgebaut und läßt sich sehr günstig montieren. Bei der Einrichtung sind in sehr geringem Maße Fertigungstoleranzen zu berücksichtigen.

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Bei der in Pig. 1 gezeigten Einrichtung befindet sich die . Schraubenfeder 45 in entspannter Stellung, d. h. der Stellmagni ist stromlos. Wird der Stellmagnet unter voller Strombelastung gebracht, so wird die Schraubenfeder völlig zusammengepreßt. Eine umgekehrte Arbeitslogik ist dadurch.erzielbar, daß: als Schraubenfeder keine Druckfeder,.sonder eine Zugfeder verwende/ wird, deren Windungen durch Verstellung des stabförmigen Betätigungsorgans auseinandergezogen werden. Dies ist vorteilha; wenn im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine ζ. Bv keine Sekundärluft benötigt wird. \^ .-■:.-.·"

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13-5·1980 Bö/Ba

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Stelleinrichtung zur Steuerung eines Durchflußquerschnitts

Zusammenfassung - · ·

Es wird eine Stelleinrichtung zur Steuerung von Durchflußquerschnitten einer Betriebsmittel von Brennkraftmaschinen führenden Leitung vorgeschlagen, bei der das den Durchflußquerschnitt ändernde Drosselorgan ( 45) zusammen mit dem elektromechanischen Betätigungsglied (6 ·) desselben innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses (1) angeordnet sind · und von einem Ringraum (19) umgeben sind, durch den das dosierte Betriebsmittel von einem Anschlußrohr (5) zum anderen Anschlußrohr (4 ) der Stelleinrichtung fließt. Auf diese Weise wird eine-linear in Schlauchleitungen einbaubare Stelleinrichtung geschaffen, bei der das elektromechanische Betätigungsglied, z. B. ein Stellmagnet, durch einen Mantelstrom des zu dosierenden Betriebsmittels'zwangsgekühlt wird. Weiterhin dient als Drosselorgan der Stelleinrichtung ein schraubenfederförmiger Körper, der zusammen mit einem flexiblen Element im zusammenge-* drückten Zustand die Verbindung zwischen Ringraum (19) und der anschließenden Leitung unterbricht.

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Leerseite

Claims

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ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Ansprüche

Cl.J Stelleinrichtung zur Steuerung eines Durchflußquerschnitts in einer Betriebsmittel von Brennkraftmaschinen führenden Leitung mit einem elektromechanischen Betätigungsglied und einem mit einem Durchflußquerschnitt zusammenarbeitenden, durch das Betätigungsglied verstellbaren Drosselorgan, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromechanische Betätigungsglied (6 ) ein stabförmiges Betätigungsorgan (43) aufweist, das in Wirkverbindung mit einem, das stabförmige Betätigungsorgan mantelförmig umgebenden schraufrenfederförmigen Körper (45) steht, der auf der einen Stirnseite am Gehäuse (7 ) des Betätigungsgliedes dicht anliegt und auf der anderen Stirnseite dicht mit einem flexiblen Element (47) verbunden ist, das wiederum andererseits dicht mit der Wand (40) der Leitung (5 ) verbunden ist, wobei der schraubenförmige Körper (45) als Drosselorgan dient und der Abstand der Windungen des schraubenfederförmigen Körpers den Durchflußquerschnitt der Leitung bestimmt.

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2. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ;..".. daß der schraubenfederförmige Körper (45) eine Druckfeder ist.
3. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der schraubenfederförmige Körper eine Zugfeder ist, die : auf der einen Seite fest mit dem Gehäuse (7 ) des Betätigungsgliedes (6 ) verbunden ist.
4. Stelleinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen des schraubenfederförmigen Körpers_: mit elastischem Dichtmaterial beschichtet sind. ' ,
5. Stelleinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem flexiblen Element verbundene Ende des sehraubenfederförmigen Körpers .

in eine Nut (44) am Ende des ;

Betätigungsorgans (43) einschnappbar ist und daß das Betätigungsorgan (6) ein Stellmagnet ist.
6. Stelleinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (43) ein Außengewinde aufweist und die Achse eines elektromagnetischen Drehorgans ist und in das Außengewinde ein mit dem Ende des federförmigen Körpers verbundenes Übertragungsglied eingreift. . ' ·

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'-':"Υ: \ S3 2

7·' Stelleinrichtung nach einem der vorstehenden Anspruches dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (6) und das Drosselorgan -( H5) koaxial hintereinander in einem rohrförmigen Gehäuse (1) angeordnet sind und mit der Innenwand des rohrförmigen Gehäuses einen Ringraum (19) bilden und daß das rohrförmige Gehäuse an seiner ersten Stirnseite (2) in ein Anschlußrohr (4") übergeht, das mit dem Ringraum (19) über das Drosselorgan verbindbar ist, daß das rohrförmige Gehäuse an seiner zweiten Stirnseite (3) in ein Anschlußrohr (5) übergeht, das mit dem Ringraum (19) ständig verbunden ist und daß beide Anschlußrohre mit der das Betriebsmittel führenden Leitung verbindbar sind.

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