DE3021717A1

DE3021717A1 - Turbolader-steuerbetaetiger

Info

Publication number: DE3021717A1
Application number: DE19803021717
Authority: DE
Inventors: Peter W Braddick
Original assignee: Garrett Corp
Current assignee: Garrett Corp
Priority date: 1979-06-12
Filing date: 1980-06-10
Publication date: 1980-12-18
Also published as: FR2458684A1; ES492331A0; GB2052638A; ES8104497A1; CA1143577A; BR8002963A; SE441618B; DE3021717C2; IT8048882A0; JPS562423A; IT1127495B; SE8004229L; GB2052638B; JPS599735B2; US4256019A; FR2458684B1

Description

Dipl.-lng. A. Wasmeier Q Dipl.-lng. H. Graf

Zugelassen beim Europäischen Patentamt · Professional Representatives before the European Patent Office Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg 1

An das D-8400 REGENSBURG 1

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Anmelder: THE GAERETT CORPORATION, 9851-9951 Sepulveda Boulevard, Los Angeles, California 90009, USA

Titel: "Turbolader-Steuerbetätiger"

Priorität: USA - Serial Ho. 04-7.84-1 vom 12. Juni 1979

Erfinder: Peter W. Braddick

Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750 200 73)^5039^306 Gerichtsstand Regensburg

Postscheck München 893 69-801

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"Turbolader-Steuerbetätiger"

Die Erfindung "bezieht sich auf Steuereinrichtungen für Turbolader, insbesondere auf eine verbesserte, auf Druck ansprechende Betätigungsvorrichtung zur Steuerung des Turboladers.

Turbolader besitzen eine Turbine zum Antrieb eines Kompressors, der Ladeluft verhältnismäßig hohen Druckes in eine Verbrennungsmaschine einspeist. Die Turbine wird durch Abgase aus der Brennkraftmaschine angetrieben und treibt ihrerseits den Kompressor zum Komprimieren der in die Maschine eingespeisten Ladeluft an. Ein Problem bei Turboladern besteht darin, daß die Drehzahl der Turbine und des Kompressors mit der Drehzahl und/oder der Belastung der Brennkraftmaschine zunimmt. Bei verhältnismäßig hohen Betriebsdrehzahlen oder Belastungen der Maschine ist es möglich, daß Turbine und Kompressor mit Drehzahlen über den kritischen Konstruktionsdaten angetrieben werden, oder daß der Kompressor Ladeluft in die Brennkraftmaschine bei Ladedrücken einspeist, die höher sind als sie die Brennkraftmaschine aushalten kann.

Zur Begrenzung der Drehzahl des Turboladerkompressors und damit zur Steuerung des Ladedruckwertes der durch den Kompressor eingespeisten Ladeluft sind eine Vielzahl von Steuereinrichtungen für Turbolader entwickelt worden. Derartige Einrichtungen können entweder auf dem Kompressor oder auf der Turbine befestigt sein und besitzen normalerweise Abblas- oder Abschaltventile, Turbinenbypass- oder Abgasregelventile, Kompressoreinlaßsteuerventile und dergl. Diese Ventileinrichtungen sind sich im Prinzip insoferne ähnlich, als sie Ventile aufweisen, die auf einen vorbestimmten Druckwert oder Druckunterschied ansprechen, um die Bereitstellung der Gase für den Antrieb der Turbine oder zur Einspeisung in die Maschine durch den Kompressor zu begrenzen. Beispielsweise arbeitet ein Turbinenabgasregelklappenventil in der Weise, daß es einen Durchflußpfad schließt, der im Bypass zur Turbine liegt, und durch

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einen auf Druck ansprechenden Ventilbetätiger geöffnet werden kann, damit ein Teil der Maschinenabgase, die im Bypass zur Turbine liegen, ins Freie abgeleitet wird. Auf diese Weise wird die Turbine durch einen geringeren Massendurchfluß von Abgasen angetrieben, um die Drehzahl der Turbine zu begrenzen und damit auch die Drehgeschwindigkeit und den sich daraus ergebenden Ladedruck der in den Kompressor eingespeisten Ladeluft zu begrenzen und zu steuern.

Auf Druck ansprechende Ventilbetätiger weisen üblicherweise ein Betätigergehäuse mit einer Membran auf, die das Gehäuse in zwei getrennte Druckkammern unterteilt. Einlaßöffnungen verbinden die beiden Druckkammern mit unterschiedlichen Druck- und/oder Unterdruckquellen, damit die Membran einem vorbestimmten Druckunterschied ausgesetzt wird. Änderungen im Druckunterschied, wie sie beispielsweise während der Zunahme oder Abnahme der Maschinendrehzahl oder Maschinenbelastung auftreten können, bewirken eine Verschiebung der Membran, die ihrerseits eine damit verbundene Betätigerstange verschiebt. Die Stange aus dem Gehäuse vor und ist mit einer entsprechenden Ventilanordnung am Turbolader zum Positionieren eines Ventiles für die Steuerung des Turboladers verbunden.

Ein für die Praxis wichtiger Punkt bei der Konstruktion der auf Druck ansprechenden Ventilbetätiger ist, daß eine ausreichende Dichtung vorgesehen wird, die die Durchführung der Betätigerstange durch das Betätigergehäuse ermöglicht, ohne daß Gas austreten kann. Dies ist besonders wichtig, wenn die Druckqellen, die mit dem Betätigergehäuse gekoppelt sind, gasförmige Luft-Brennstoffgemische aufweisen, oder wenn das Betätigergehäuse in unmittelbarer Nähe von heißen Maschinenteilen oder der Turbine des Turboladers angeordnet ist. Bekannte Dichtungen, die in der Lage sind, einen Gasabfluß zu verhindern, haben eine begrenzte Verschiebbarkeit der Betätigerstange gegen -axiale Bewegung. Diese Art von Abdichtung findet hauptsächlich dort Anwendung, wo die Betätigerstange einen Ventilstößel aufweist, der direkt mit einem

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Ventilkopf verbunden ist oder einstückig mit einem Ventilkopf ausgebildet ist, und bei dem die Bewegung der axialen Stange ausreicht, um den Ventilkopf einwandfrei zu positionieren. Hierzu wird beispielsweise auf die US-PSen 3.035.408, 3.091.077, 3.104.520, 3.195.805, 5.196.606, 3.270.495, 3-389.553, 4.005.578, 4.005-579 und 4.OI9.323 hingewiesen. Alle diese bekannten Vorschläge beziehen sich auf Ventilbetätiger mit Ventilstößeln oder -stangen, die auf eine axiale Bewegung beschränkt sind. Es ist jedoch manchmal erwünscht, andere Arten von Ventilanordnungen zu verwenden, z.B. ein verhältnismäßig billiges Klappenventil oder dgl., das in seiner Position mit Hilfe eines Kurbelarmes eingestellt wird. Bei derartigen Ventilanordnungen ist wenigstens eine begrenzte gekrümmte Bewegung der Betätigerstange erforderlich, um die Position des Ventiles einzustellen. Bei bekannten Einrichtungen, bei denen die Γ tütigerstange nur gegen eine axiale Bewegung begrenzt ist, sind verhältnismäßig komplizierte mechanische Kupplungen mit Mehrfachgelenk zwischen der Stange und der Ventilanordnung notwendig, um die gewünschte gekrümmte Bewegung zu ermöglichen. Hierzu wird beispielsweise auf die US-PSen 2.356.124, 2.374.708 und 3.096.614 verwiesen.

Es sind auch bereits verhältnismäßig billige Dichtungen für die Abdichtdurchführung der Betätigerstange durch ein Turboladerbetätigergehäuse bekannt, bei denen gleichzeitig wenigstens eine begrenzte gekrümmte Betatigerstangenbewegung möglich ist. Hierbei handelt es sich jedoch um flexible oder elastomere Dichtungen oder aber auf die Verwendung von Dichtungen, die aus verhältnismäßig komplizierten Materialien hergestellt sind. Hierzu wird auf die Patentanmeldung P 27 56 482 der Anmelderin hingewiesen. Bei dieser bekannten Dichtung, bei der zusätzlich zu-r axialen Bewegung eine Winkelbewegung der Betätigerstange möglich ist, haben sich jedoch im Langzeitbetrieb unter dem Einfluß der hohen Temperaturen und der Vibrationsbewegungen des Turboladers Schwierigkeiten herausgestellt.

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Mit vorliegender Erfindung werden diese Schwierigkeiten und die Nachteile bekannter Vorschläge beseitigt, indem eine verbesserte Vorrichtung zur abdichtenden Durchführung der Betätigerstange durch das Gehäuse vorgesehen wird, die eine einwandfreie axiale und Winkelbewegung der Betätigerstange gegenüber dem Gehäuse ermöglicht.

Gemäß der Erfindung wird dies mit einem Turboladersteuerbetätiger erreicht, der die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 aufweist. Ein Betätigergehäuse besitzt eine Innenmembran, die das Gehäuse in zwei getrennte Druckkammern unterteilt. Die Membran ist mit einer Betätigerstange verbunden, die durch eine der beiden Kammern hindurch und aus dem Gehäuse ragt, wo sie mit einem Turbosteuerventil, z.B. einem Turbinenabgasklappenventil, verbunden ist. Die Membran und die Stange verschieben sich in Abhängigkeit von Änderungen des Druckunterschiedes, der auf die Membran über öffnungen einwirkt, welche in die Druckkammern münden, damit die Kammern mit zwei unterschiedlichen Druckquellen verbunden sind.

Eine ringförmige Halterung wird über der Betätigerstange aufgenommen und wirkt mit dem Gehäuse und der Stange zur abdichtenden Durchführung der Stange durch eine im Betätigergehäuse ausgebildete Öffnung zusammen. Insbesondere weist die Halterung einen zylindrischen Teil mit einer ringförmigen, darin befestigten Buchse auf, die gleitend und abdichtend die Betätigerstange aufnimmt. Der zylindrische Teil der Halterung führt in einen kugelförmigen oder- zwiebeiförmigen Abdichtsitz über, der innerhalb der Stangenöffnung ausgebildet ist, welche in dem Betätigergehäuse vorgesehen ist und abdichtend auf einer zugehörigen, im Gehäuse ausgebildeten Lippe aufsitzt. Der Kugelsitz expandiert in radialer Richtung nach außen innerhalb des Gehäuses und stellt eine Grundplatte zur Aufnahme des unteren Endes einer J?eder dar, die durch Kompression zwischen der Grundplatte und der"Membran aufgenommen wird.

Im Betrieb spannt die Feder die Membran so vor, daß sie eine Bewegung der Betätigerstange verhindert, bis der Druckunterschied, der der Membran aufgegeben wird, einen bestimmten Schwellwert

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übersteigt. Die Feder drückt ferner den kugelförmigen Abdichtsitz der Halterung in Abdichteingriff mit der Gehäuselippe, damit ein Gasaustritt aus dem Betätigergehäuse verhindert wird. Die Stange ist abdichtend in axialer Richtung in bezug auf die Buchse beweglich, umider Abdichtsitζ der Halterung ist in bezug auf die Gehäuselippe verschwenkbar, wobei der Abdichtsitz und die Lippe zusammen eine kardanische Lagerung zur Aufnahme einer Winkelauslenkung der Betätigerstange bilden.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines an einer tubogeladenen Brennkraftmaschine befestigten Steuerbetätigers nach der Erfindung,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht des Steuerbetätigers, teilweise im Schnitt,

Fig. 5 eine. Teilschnittansicht längs der Linie III-III der Fig. 2, und

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Abdichthalterung für den Steuerbetätiger.

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Nach Pig. 1 ist eine Steuerbetätigungsvorrichtung 10 auf einer turbogeladenen Brennkraftmaschine 12 angeordnet. Die Brennkraftmaschine 12 ist von herkömmlicher Ausführung und kann mit hin- und hergehendem Kolben arbeiten, wie sie für Kraftfahrzeuge verwendet wird, und eine angetriebene Kurbelwelle 14- zur Leistungsabgabe besitzen. Einlaßladeluft für die Brennkraftmaschine 12 wird über eine Einlaßsammelleitung 16 aus einem Kompressor 18 eines Turboladers 20 zugeführt. Der Kompressor 18 saugt Umgebungsluft durch einen Einlaß 22 an und komprimiert die luft zur Einspeisung in die Brennkraftmaschine. Abgase, die von der Brennkraftmaschine abgegeben werden, treiben eine Turbine 24· des Turboladers 20 über eine Auslaßsammelleitung 26 an und werden aus der Turbine 24 über eine Auslaßleitung 28 abgegeben. Im Betrieb treiben die Abgase der Brennkraftmaschine die Turbine 24 an, die ihrerseits den Kompressor 18 über eine (nicht dargestellte) Welle antreibt, welche in einem zentralen Zwischengehäuse 30 aufgenommen ist.

Bei vielen turboaufgeladenen Maschinen ist es möglich, daß der Turbolader 20 bei Drehzahlen arbeitet, die höher sind als für die mechanischen Bestandteile des Turboladers zulässig, oder daß komprimierte Ladeluft in die Maschine bei Ladedrücken eingespeist wird, die höher sind als sie die Maschine aushalten kann. Insbesondere reicht bei verhältnismäßig hohen Betriebsdrehzahlen oder -belastungen die Massendurchflußgeschwindigkeit der Abgase aus, um die Turbine 24 mit einer Drehzahl anzutreiben, die die kritischen Konstruktionsdaten des Turboladers oder der Maschine übersteigt. Um Schaden am System zu verhindern und eine Steuerung des Systems zu erreichen, wird eine Steuervorrichtung vorgesehen, die verhindert, daß die Drehzahl der Turbine und des Kompressors einen vorbestimmten Wert übersteigt; dadurch wird der Kompressorladedruck begrenzt oder gesteuert.

Wie in 3?ig. 1 gezeigt, weist eine solche Steuervorrichtung eine auf der Turbine 24 befestigte Abgasregelklappenanordnung 32 auf. Ein Schwenkbolzen 34 eiSbreckt sich von der Turbine 24 nach außen

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und ist mit einem Kurbelarm 36 verbunden. Die Bewegung des Kurbelarmes 36 in einem bogenförmigen Pfad (Pfeil 35) in bezug auf die Achse des Schwenkbolzens 34- dient zur Terschiebung eines innen befestigten Abgasregelventils (nicht dargestellt), z.B. eines Drosselklappenventiles oder Klappenventiles, um einen Turbinenbypaßkanal (ebenfalls nicht dargestellt) zu öffnen oder zu schließen. Insbesondere ist das Abgasregelventil in einem inneren Bypaßkanal angeordnet, der direkt zwischen der Abgassammelleitung 26 und der Abgasleitung 28 verbunden ist, so daß ein Teil der Motorabgase die Turbine im Bypass umströmt, wenn das Ventil geöffnet ist und infolgedessen die Turboladerdrehzahl und den Ladedruck steuert. Die spezielle Konstruktion der Turbine 24 einschließlich der Ventilanordnung 32 und des Bypaßkanales ist an sich bekannt und wird deshalb hier nicht näher beschrieben. Als spezielle Ausführungsform eines Turbladers mit Turbine, Ventilanordnung und Bypaßkanal wird auf die US-PS 4.120.156 der Anmelderin verwiesen.

Die Steuerbetätigungsvorrichtung 10 nach der Erfindung ist im einzelnen in üg. 2 und 3 dargestellt. Die Betätigungsvorrichtung 10 weist ein zylindrisches Gehäuse 38 aus Metall auf, das aus einer oberen Hälfte 40 und einer unteren Hälfte 42 besteht. Die Gehäusehälften 40 und 42 haben Jeweils kreisförmigen Querschnitt und besitzen radial nach außen verlaufende Plansche 44 und 46. Eine kreisförmige Membran 48, die aus flexiblem, elastomerem oder gummiartigem Material besteht, erstreckt sich über das Gehäuse 38 und teilt das Gehäuse in zwei getrennte Kammern 50 und 52. Der Rand der Membran 48 wird zwischen den Planschen und 46 aufgenommen und wird dadurch positioniert, daß der untere Plansch 46 über den oberen äußeren Rand des oberen Plansches gerollt wird.

Die Membran 48 ist eine vorgeformte oder gewundene Membran, die auf einen Kolbenbauteil 54 aufgesetzt ist, der innerhalb der unteren Kammer 52 des Betätigergehäuses angeordnet ist. Der Kolbenbauteil 54 hat einen Durchmesser, der kleiner ist als der des

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Gehäuses 38 und der Membran 48, so daß keine Behinderung der Bewegung der Membran in Abhängigkeit von Relativdrücken in den Kammern 50 und 52 auftritt. Die Membran ist, wie in Pig. 2 gezeigt, durch eine Feder 78 nach oben vorgespannt, deren Funktion nachstehend erläutert wird. Andererseits kann die Membran aber auch in herkömmlicher Weise an den Kolbenbauteil festgelegt werden, z.B. durch gegenüberliegende Halteplatten (nicht dargestellt), vljl den zentrischen Teil der Membran zu versteifen und eine Verbindung Kolbenbauteil herzustellen.

Eine Betätigerstange 58 ist (z.B. durch Verschweißen) mit der unteren Fläche des Kolbenbauteiles 5^ verbunden, wie Fig. 2 zeigt. Die Betätigerstange 58 erstreckt sich von dem Kolbenbauteil 54-durch die Kammer 52 nach unten und von dem Gehäuse 38 durch eine Öffnung 39 nach außen. Das untere Ende der Stange 58 erstreckt sich weiter durch eine Öffnung 41 in einem Arm 54, der den Betätiger 10 mit dem Turbolader 20 mittels Schrauben 66 verbindet (Fig. 1), Das unterste Ende der Stange 58 wird durch Schraubverbindung in einer Stangenverlängerung 68 aufgenommen, die ihrerseits schwenkbar mit dem Ende des Kurbelarmes 36 d.er Ventilanordnung über einen Bolzen 70 verbunden ist. Eine druckbedingte Bewegung der Membran innerhalb des Gehäuses 38 verschiebt die Stange 58 derart, daß sie den Kurbelarm 36 um die Achse des Bolzens 34- schwenkt und dabei das (nicht dargestellte) Steuerventil innerhalb der Turbine 24 öffnet oder schließt. Der Kurbelarm 36 führt eine Schwenkbewegung längs des gebogenen Pfades, der durch den Pfeil 35 in Fig. 1 dargestellt ist, durch, wobei die Betätigerstange 58 in der Lage sein muß, sich frei in axialer Richtung und auch im Winkel zum Gehäuse 38 zu bewegen, wie durch Pfeil 85 in Fig. 2 gezeigt ist. Die Betätigerstange 58 kann aber auch in anderer Weise mit der Ventilanordnung 32 verbunden sein.

Wie in den Figuren 2-4 gezeigt, ist eine Abdxchtvorrxchtung zur Abdichtung des Durchganges der Stange 58 durch die Öffnung 39 im Gehäuse 38 vorgesehen, während gleichzeitig eine axiale und eine

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Winkelbewegung der Stange in bezug auf das Gehäuse möglich ist. Der Teil des Gehäuses 38, der in Umfangsrichtung die Öffnung 39 umgibt, ist so nach abwärts gezogen, daß er eine kugelförmige Lippe 72 bildet. Diese Lippe 72 nimmt eine ringförmige Haltevorrichtung 74 auf, die konzentrisch um die Stange 58 herum angeordnet ist. Insbesondere besteht die Haltevorrichtung 74- aus metallischem Material und weist einen zentrischen, etwa kugeligen, kolbenförmigen Abdichtsitz 76 auf, der auf der Lippe 72 des Gehäuses aufsitzt. Dieser Dichtsitζ 76 geht nach oben in eine radial erweiterte Basisplatte 77 ^mi"t einem äußeren, nach oben stehenden Sand 79 über, um das untere Ende der Feder 78 unter Druck aufzunehmen und zu halten, wobei die Feder unter Druck zwischen der Haltevorrichtung 74 und dem KolbenbauL M / i-.f genommen ist. Im Betrieb spannt die Feder 78die Membran 48 vor, wie nachstehend näher ausgeführt wird, und drückt den kugelförmigen Dichtsitz 76 der Haltevorrichtung 74-federnd in Schwenkdichteingriff mit der Gehäuselippe 72. Zweckmäßigerweise stellt die Feder 78 eine konische Feder dar, deren schmaleres Ende in Lagereingriff mit der Basisplatte 77 steht, damit die Haltevorrichtung 74- in axialer Richtung vorbelastet wird, ohne daß ein ins Gewicht fallendes !Lippen gegenüber der Gehäuselippe auftritt. Die Basisplatte 77 eier Haltevorrichtung 74- ist in axialer Richtung in einem genügend großen Abstand von der unteren Begrenzung des Gehäuses 38 versetzt, wie durch Pfeil 80 dargestellt ist, damit die Haltevorrichtung 74- sich im Winkel zur Gehäuselippe 72 verschieben kann. Bei einer derartigen Ausgestaltung bilden die Haltevorrichtung 74- und die Gehäuselippe 72 zusammen einen Kardanring zur Aufnahme einer Winkelabweichung der Stange 58, während eine einwandfreie Gasdichtung zwischen der Haltevorrichtung und der Lippe aufrechterhalten wird.

Der kugelförmige Dichtsitz 76 der Haltevorrichtung 74- geht nach abwärts in einen etwa zylindrischen Teil 82 über, der über der Betätigerstange 58 konzentrisch aufgenommen, wird. Der Zylindrische Teil 82 nimmt im Inneren eine ringförmige Buchse 84 aus Harzmaterial oder dgl. auf, das über der Welle 58 aufgenommen und so ausgebildet ist, daß eine abgedichtete Axialbewegung der Welle relativ

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dazu möglich, ist. Die Buchse 84 wird dadurch in ihrer Position gehalten, daß sie gebördelt ist, wie bei 86 angedeutet, um eine Verschiebung der axialen Buchse zu verhindern. Im Betrieb wird deshalb eine abgedichtete axiale Gleitbewegung der Stange 58 in bezug auf die Buchse 84 zugelassen, und es wird eine Winkelverschiebung um beispielsweise einen Winkel von etwa 10°, wie durch feil 85 angedeutet, zwischen dem Dichtsitz 76 der Halterung und der Gehäuselippe 72 aufgenommen.

Im Betrieb wird die Membran 48 einem bestimmten Druckunterschied mit Hilfe von Schlauchanschlüssen 67 und 69 ausgesetzt, die entsprechend am Gehäuse 38 mit zwei Öffnungen 88 und 90 ausgerichtet sind, welche in die Kammern 50 und 52 münden. Auf diese Weise wird ein erster Druck aus einer Druckquelle der Kammer 50 sowie ein zweiter Druck aus einer zweiten Quelle (die ein Vakuum sein kann) der Kammer 52 aufgegeben, wobei die Membran verschiebbar auf Änderungen im aufgegebenen Druckunterschied anspricht. Dieser Druckunterschied muß einen vorbestimmten Schwellwert übersteigen, der durch die Federcharakteristik der Vorspannfeder 78 gesteuert wird, bevor eine Bewegung der Membran auftritt.

Nach einer speziellen Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung 10 wird ein Abgabedruck aus dem Kompressor 18 oder dem Einlaßsammelleitungsdruck der Brennkraftmaschine an die obere Kammer über den Anschluß 67 sowie ein negativer Kompressoreinlaßdruck der unteren Kammer 52 über den Anschluß 69 aufgegeben. Auf diese Weise wird während des Betriebes der Brennkraftmaschine ein erheblicher positiver Druck an die Kammer 50 gegeben, während an die Kammer 52 ein Unteratmosphärendruck gelegt wird. Wenn dieser Druckunterschied den vorbestimmten Schwellwert übersteigt, beaufschlagt dieser Druckunterschied die Membran 48 in der Weise, daß sie nach unten verschoben wird und damit den Kolbenbauteil 54- und die Betätigerstange 58 in axialer Richtung verschiebt. Jede Winkelbewegung, die erforderlich ist, um den Kurbelarm 36 (I¹Xg. 1) so zu schwenken, daß das Steuerventil innerhalb der Turbine 24 geöffnet

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oder geschlossen wird, wird von. einer Schwenkbewegung zwischen dem Dichtsitz 76 der Haltevorrichtung 7^ imcL der Gehäuselippe aufgenommen. Während solcher Schwenk- bzw. Schiebebewegungen hält die Feder 78 die Haltevorrichtung 7¹^ in Abdichtkontakt mit der Gehäuselippe 62.

Die Steuerbetätigungsvorrichtung nach vorliegender Erfindung kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Ventilanordnung 32 ein Abgasklappenventil, ein Abblasventil oder ein anderes Schließventil sein.

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Claims

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Patentansprüche:

(Übersetzung der Ansprüche der Ursprungsanmeldung)

,Ί.yTurboladersteuerbetätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse, einer auf Druck ansprechenden Vorrichtung im Gehäuse, einer Betätigerstange, deren eines Ende, mit der auf Druck ansprechenden Vorrichtung gemeinsam beweglich gekoppelt ist und die sich von dort aus dem Gehäuse durch eine Gehäuseöffnung erstreckt, gekennzeichnet durch eine Abdichtvorrichtung, die schwenkbar durch die Öffnung in abdichtendem Lagereingriff mit dem Gehäuse 'auf genommen ist, um eine Winkelbewegung der Betätigerstange auszugleichen, und die gleitend über der Betätigerstange angeordnet ist, derart, daß eine abgedichtete Axialbewegung der B-Stange möglich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Druck ansprechende Vorrichtung eine Membran ist, die das Gehäuse in zwei Kammern unterteilt, und daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die die Membran einem ausgewählten Druckunterschied aussetzt, wobei die B-stange mit der Membran gemeinsam beweglich gekoppelt ist und sich durch eine der Kammern aus dem Gehäuse erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Druck ansprechende Vorrichtung eine Feder aufweist, die in einer der Kammern aufgenommen ist, um in vorbestimmbarer Weise die Membran vorzuspannen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtvorrichtung eine ringförmige Halterung besitzt, die einen Abdichtsitz in Schwenklagereingriff mit dem Gehäuse in der Nähe der Öffnung aufweist, daß ein zylindrischer Teil konzentrisch um die Stange aufgenommen ist, daß eine erste Vorrichtung den Abdichtsitz in Abdichteingriff mit dem Gehäuse drückt, um die Halterung aufrechtzuerhalten, und eine

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Schwenkabdichtverbindung aufzunehmen, und daß eine zweite Vorrichtung konzentrisch innerhalb des zylindrischen Teiles befestigt ist und gleitend um die Stange aufgenommen ist, damit die Halterung und Betätigerstange gleitend und abdichtend gehalten werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorrichtung eine Feder ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Druck ansprechende Vorrichtung eine Membran ist, die das Gehäuse in zwei Kammern unterteilt, daß die Feder durch Kompression zwischen der Membran und der Halternng gehalten wird, um die Membran in vorbestimmbarer Weise vorzuspannen und eine Schwenkabdichtung zwischen Haltevorrichtung und Gehäuse zu erzielen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtvorrichtung eine einstückige ringförmige Halterung darstellt, die am einen Ende einen zylindrischen Teil besitzt, der konzentrisch um die Betätigerstange aufgenommen wird, daß ein dazwischenliegender, etwa kugelförmiger Abdichtsitz in Schwenklagereingriff mit dem Gehäuse in der Nähe der öffnung vorgesehen ist, daß am anderen Ende eine Basisplatte in radialer Richtung von dem Abdichtsitz innerhalb des Gehäuses nach außen verläuft, daß eine Buchse innerhalb des zylindrischen Teiles befestigt ist und gleitend um den Stab aufgenommen wird, um die Halterung und den Betätigerstab in gleitender Abdichtbeziehung zu halten, und daß eine Federvorrichtung in lagerndem Eingriff mit der Basisplatte steht, um den Abdichtsitz in eine Schwenkabdichtbeziehung zu dem Gehäuse zu drücken.

8. Turboladersteuerbetätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse, einer auf Druck ansprechenden Vorrichtung im Gehäuse, einer Betätigerstange, deren eines Ende mit der auf Druck ansprehen-

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den Vorrichtung gemeinsam beweglich gekoppelt ist und die sich von dort aus dem Gehäuse durch eine Gehäuseöffnung erstreckt, gekennzeichnet durch eine ringförmige Halterung mit einem Abdichtsitz in Schwenklagereingriff mit dem Gehäuse in der Nähe der öffnung, und einen zylindrischen Teil, der konzentrisch um die Betätigerstange aufgenommen ist, eine erste Vorrichtung, die den Abdichtsitz in Abdichteingriff mit dem Gehäuse drückt, um die Halterung und das Gehäuse in Schwenkabdichtbeziehung zu halten, und eine zweite Vorrichtung, die konzentrisch innerhalb des zylindrischen Teiles befestigt § und gleitend um die Betätigerstange aufgenommen ist, um die Halterung und die Betätigerstange in Gleitabdichtbeziehung zu halten.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorrichtung eine Feder aufweist, die unter Druck zwischen der Halterung und der auf Druck ansprechenden Vorrichtung gehalten ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung eine Basisplatte aufweist, die sich in radialer Richtung von dem Abdichtsitz innerhalb des Gehäuses nach außen erstreckt und abstützend ein Ende der Feder aufnimmt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine konische Gestalt besitzt, deren schmaleres Ende in Lagereingriff mit der Halterung steht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vorrichtung eine Buchse aufweist, die gleitend über der Betätigerstange in Abdichteingriff damit ausgebildet und konzentrisch innerhalb des zylindrischen Teiles der Halterung befestigt ist.

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13. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdichtsitz so ausgebildet ist, daß er eine im wesentlichen kugelförmige Gestalt besitzt.

14. Turboladersteuerbetätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse, einer auf Druck ansprechenden Vorrichtung im Gehäuse, einer Betätigerstange, deren eines Ende mit der auf Druck ansprechenden Vorrichtung gemeinsam beweglich gekoppelt ist und die sich von dort aus dem Gehäuse durch eine Gehäuseöffnung erstreckt, gekennzeichnet durch eine ringförmige Halterung mit einem zylindrischen Teil, der konzentrisch um die Betätigerstange aufgenommen ist, und einen im wesentlichen kugelförmigen Abdichtsitz in Schwenklagereingriff mit dem Gehäuse in der Nähe der öffnung, wobei das Gehäuse eine Gehäuselippe aufweist, die konzentrisch um die öffnung angeordnet und so ausgebildet ist, daß sie in Eingriff mit dem Abdichtsitz kommt, eine erste Vorrichtung, die den Abdichtsitz in Abdichteingriff mit dem Gehäuse drückt, um die Halterung und das Gehäuse in Schwenkabdichtbeziehung zu halten, und eine zweite Vorrichtung, die konzentrisch innerhalb des zylindrischen Teiles befestigt ist und gleitend über der Betätigerstange aufgenommen ist, um die Halterung und die Betätigerstange in Gleitabdichtbeziehung zu halten.

15. Turboladersteuerbetätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse, einer auf Druck ansprechenden Vorrichtung im Gehäuse, einer Betätigerstange, deren eines Ende mit der auf Druck ansprechenden Vorrichtung gemeinsam beweglich gekoppelt ist und die sich von dort aus dem Gehäuse durch eine Gehäuseöffnung erstreckt, gekennzeichnet durch eine einstückige ringförmige Halterung mit einem zylindrischen Teil, das konzentrisch um die Betätigerstange herum aufgenommen wird, einen im wesentlichen kugelförmigen Abdichtsitz in Schwenklagereingriff mit dem Gehäuse in der Nähe der öffnung, und eine Basisplatte, die radial von dem Abdichtsitz innerhalb des Gehäuses nach außen verläuft, eine innerhalb des zylindrischen Teiles befestigte Buchse, die gleitend über der Betätigerstange

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aufgenommen wird und die die Halterung und die Betätigerstange in Gleitdichtbeziehung hält, sowie eine Federvorrichtung zum lagernden Eingriff mit der Basisplatte, um den Abdichtsitz in Schwenkabdichtbeziehung zum Gehäuse zu drücken.

16. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisplatte von dem Gehäuse zur Aufnahme einer Schwenkbewegung der Halterung und der Betätigerstange in Bezug auf das Gehäuse im Abstand angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 4, 8 oder 15, gekennzeichnet durch eine Gehäuselippe, die konzentrisch um die öffnung herum ausgebildet und so ausgelegt ist, daß sie mit dem Abdichtsitz der Halterung abdichtend zusammenwirkt.

18. Turboladersteuerbetätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse, einer das Gehäuse in zwei Kammern unterteilenden Membran, einer Vorrichtung, die Druck aus unterschiedlichen Druckquellen in die Kammern einspeist, so daß der Membran ein Druckunterschied aufgegeben wird, eine Betätigerstange, deren eines Ende mit der Membran beweglich gekoppelt ist und sich durch eine der Kammern sowie aus dem Gehäuse heraus durch eine im Gehäuse ausgebildete öffnung erstreckt, gekennzeichnet durch eine einstückige ringförmige Halterung mit einem zylindrischen Teil, das konzentrisch um die Betätigerstange herum aufgenommen wird, einen im wesentlichen kugelförmigen Abdichtsitz in Schwenklagereingriff mit dem Gehäuse in der Nähe der öffnung und einer Grundplatte, die radial von dem Abdichtsitz innerhalb des Gehäuses nach außen verläuft, eine innerhalb des zylindrischen Teiles und gleitend um die Betätigerstange herum befestigte Buchse, die die Halterung und die Betätigerstange in Gleitabdichtbeziehung hält, und eine Federvorrichtung, die unter Druck zwischen der Membran und der Basisplatte gehalten wird, um die Membran in steuerbarer Weise vorzuspannen und den Abdichtsitz in Schwenkabdichtbeziehung zu dem Gehäuse zu drücken, wobei das Gehäuse eine Gehäuselippe besitzt, die

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konzentrisch um die öffnung herum angeordnet und so ausgebildet ist, daß sie einen Abdichteingriff mit der Dichtung ergibt.

19. Verfahren zum Abdichten des Durchgangs einer Betätigerstange in einer Turboladersteuerbetätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse, einer auf Druck ansprechenden Vorrichtung innerhalb des Gehäuses und einer Betätigungsstange, die mit der auf Druck ansprechenden Vorrichtung beweglich gekoppelt ist, und sich aus dem Gehäuse durch eine im Gehäuse ausgebildete öffnung erstreckt, um den Durchgang der Betätigerstange durch die Öffnung bei axialer und WinM.bewegung der Betätigerstange abzudichten, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Halterung so ausgebildet wird, daß sie einen Abdichtsitz und einen etwa zylindrischen Teil hat, daß die Halterung mit dem Abdichtsitz in Schwenklagereingriff mit dem Gehäuse in der Nähe der öffnung angeordnet wird und der zylindrische Teil konzentrisch die Betätigerstange umgibt, daß der Abdichtsitz in Schwenkabdichteingriff mit dem Gehäuse befestigt wird, und daß der zylindrische Teil in Bezug auf die Betätigerstange so abgedichtet wird, daß eine axiale Gleitbewegung der Betätigerstange in Bezug auf den zylindrischen Teil gewährleistet ist.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zum Befestigen des Abdichtsitzes eine Feder unter Druck zwischen der auf Druck ansprechenden Vorrichtung und der Halterung positioniert wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung so ausgebildet wird, daß sie eine Basisplatte besitzt, die radial nach außen von dem Abdichtsitz innerhalb des Gehäuses verläuft und abstützend ein Ende der Feder in Lagereingriff mit der Basisplatte hält.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder in einer im wesentlichen konischen Gestalt ausgebildet und das schmalere Ende der Feder i_n Eingriff mit der Basisplatte positioniert wird.

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23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Baäsplatte gegenüber dem Gehäuse axial versetzt wird, um eine Schwenkbewegung der Halterung in Bezug auf das Gehäuse aufzunehmen.

24. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung so ausgebildet wird,"daß sie einen im wesentlichen kugelförmigen Abdichtsitz hat.

25. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abdichten eine Buchse auf der Stange gleitend und abdichtend angeordnet wird, und daß die Buchse innerhalb des zylindrischen Teiles der Halterung festgelegt wird.

26. Verfahren zum Abdichten des Durchgangs einer Betätigerstange in einer Turboladersteuerbetätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse, einer auf Druck ansprechenden Vorrichtung innerhalb des Gehäuses und einer Betätigungsstange, die mit der auf Druck ansprechenden Vorrichtung beweglich gekoppelt ist, und sich aus dem Gehäuse durch eine im Gehäuse ausgebildete öffnung erstreckt, um den Durchgang der Betätigerstange durch die öffnung bei axialer und Winkelbewegung der Betätigerstange abzudichten, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Halterung mit einem im wesentlichen kugelförmigen Abdichtsitz und einem etwa zylindrischen Teil ausgebildet wird, daß die Halterung so positioniert wird, daß sie in Schwenklagereingriff mit dem Gehäuse in der Nähe der öffnung steht und der zylindrische Teil die Betätigerstange konzentrisch umgibt, daß der Abdichtsitz unter Federwirkung in Schwenkabdichteingriff mit dem Gehäuse gedrückt wird, und daß der zylindrische Teil gegenüber der Betätigerstange abgedichtet wird, um eine axiale Gleitbewegung der Betätigerstange gegenüber dem zylindrischen Teil zu gewährleisten.

27. Verfahren nach Anspruch 24 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Gehäuse über der öffnung eine Lippe ausgebildet wird, und daß das Positionieren ein Positionieren des Ab-

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dichtsitzes und der Lippe in Eingriff miteinander umfaßt.

28. Verfahren zum Abdichten des Durchgangs einer Betätigerstange in einer Turboladersteuerbetätigungsvorrichtung mit einem Gehäuse, einer auf Druck ansprechenden Vorrichtung innerhalb des Gehäuses und einer Betätigungsstange, die mit der auf Druck ansprechenden Vorrichtung beweglich gekoppelt ist, und sich aus dem Gehäuse durch eine im Gehäuse ausgebildete Öffnung erstreckt, um den Durchgang der Betätigerstange durch die Öffnung bei axialer und Winkelbewegung der Betätigerstange abzudichten, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Halterung so ausgebildet wird, daß sie einen im wesentlichen kugelförmigen Abdichtsitz, einen zylindrischen Teil und eine Basisplatte aufweist, die radial von dem Abdichtsitz nach außen verläuft und eine Lippe an dem Gehäuse über der Öffnung ausbildet und die so geformt ist, daß sie in Abdichteingriff mit dem Abdichtsitz der Halterung steht, daß die Halterung mit dem Abdichtsitz in Schwenklagereingriff mit der Gehäuselippe in dfer Nähe der öffnung positioniert ist, wobei der zylindrische Teil konzentrisch die Betätigerstange umgibt und die Basisplatte innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, daß die auf Druck ansprechende Vorrichtung unter Federwirkung vorgespannt ist und den Abdichtsitz in Schwenklagereingriff mit der Gehäuselippe drückt, wobei die Federvorrichtung unter Druck zwischen der auf Druck ansprechenden Vorrichtung und der Basisplatte gehalten wird, und daß der zylindrische Teil in Bezug auf die Betätigerstange durch gleitendes und abdichtendes Positionieren einer Buchse auf der Betätigerstange und durch Befestigen der Buchse innerhalb des zylindrischen Teiles der Halterung festgelegt wird.

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