DE3433591A1

DE3433591A1 - Steuerschieber zum einbau in die abgasleitung von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3433591A1
Application number: DE19843433591
Authority: DE
Inventors: Bohumil 7140 Ludwigsburg Humpolik
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1984-09-13
Filing date: 1984-09-13
Publication date: 1986-03-20
Also published as: SE8503914D0; SE8503914L; FR2570126A1

Description

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Steuerschieber zum Einbau in die Abgasleitung von Kraftfahrzeugen

Die Erfindung betrifft einen Steuerschieber zum Einbau in die Abgasleitung von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem vom Abgas durchströmten Gehäuse, in dem eine von einer Antriebseinrichtung vor die Durchströmöffnung schiebbare Verschlußscheibe geführt ist. Einrichtungen dieser Art sind bekannt (US-PS 4 205 704). Bei den bekannten Bauarten ist ein taschenartiges Gehäuse vorgesehen, das an seinem geschlossenen Ende die Durchströmöffnung für das Abgas aufweist und an seiner offenen Seite an einen gegtän Federkraft betriebenen Kolbenantrieb angeflanscht ist, der über eine Betätigungsstange die Verschlußscheibe in dem Gehäuse verschiebt. Die bekannte Einrichtung dient als Motorbremse. Die Verschlußscheibe ist mit einer Bohrung versehen und läuft an einem Anschlag an, so daß sie die Abgasleitung nie vollständig abschließen kann, so daß beispielsweise ein nachgeschalteter Turbolader weiterlaufen kann. Mit solchen Bauarten ist es daher nicht möglich, die Abgasleitung vollständig abzuschließen, wenn dies gewünscht sein sollte. Das dort vorgesehene einstückig gegossene Taschengehäuse ist auch für eine Bearbeitung an den Innenflächen nicht geeignet. Dies spielt dort, weil ohnehin kein dichter Abschluß gewünscht ist, keine Rolle.

Bekannt sind auch andere Motorbremsen, bei denen schwenkbare Drosselklappen (DE-OS 29 46 747 bzw. DE-OS 31 37 002) vorgesehen sind. Der Nachteil solcher Bauarten besteht darin, daß die Betätigungswelle für die Drosselklappe in einer Lagerbuchse bzw. in einem Kugellager angeordnet sein muß und daß infolge der thermischen Belastungen die Störungsanfälligkeit groß ist. Natürlich erfordert eine solche Klappenausführung auch eine hohe Präzision mit engen Toleranzen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher ausgehend von der eingangs

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genannten Bauart die Aufgabe zugrunde, den von der Antriebseinrichtung zurückzulegenden Verstellweg für die Verschlußscheibe kleiner zu halten, so daß keine aufwendigen und platzraubenden Kolbenantriebe zur Verstellung der Verschlußscheibe verwendet werden müssen.

Die Erfindung besteht darin, daß die Antriebseinrichtung einen außerhalb des Abgasweges im Gehäuse gelagerten Schwenkhebel aufweist, an dem die Verschlußscheibe angeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung kann für die Verschiebung der Verschlußscheibe eine Hebelübersetzung vorgesehen werden, die große Verstellwege bei kleinen Antriebswegen möglich macht.

Bei dieser Ausführungsform wird.das Gehäuse zweckmäßig mit einem dem Schwenkradius der Verschlußscheibe angepaßten Führungsraum versehen, der längs des Schwenkradius mindestens doppelt so lang ist wie die Verschlußscheibe. Diese kann daher vollkommen neben die Durchströmöffnung verschwenkt werden, so daß die Durchströmöffnung vollkommen frei bleiben kann.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß das Gehäuse zweiteilig ausgebildet ist und mindestens im Bereich des Führungsräumes an die axiale Dicke der Verschlußscheibe angepaßt ist. Die Verschlußscheibe kann auf diese Weise in ihrer einen Endstellung,die Durchflußöffnung vollkommen dicht abschließen, was bei bekannten Bauarten nicht möglich war.

Wenn die Verschlußscheibe dicht an beiden Seiten des Führungsraumes anliegt, kann auch ein dichter Abschluß gegenüber dem Gehäuse erreicht werden. In einfacher Weise kann zu diesem Zweck vorgesehen werden, daß die Verschlußscheibe aus zwei radial aneinander gesicherten, aber axial gegeneinander unter der Wirkung einer zwischen ihnen angeordneten Feder bewegbaren Teilscheiben besteht. Bei dieser Ausgestaltung werden die Teilscheiben stets an die ihnen zugewandten Gehäusewände angedrückt und sorgen für

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eine störungsfreie Führung der Verschlußscheibe und für einen dichten Abschluß. Dabei kann das Gehäuse mimd-esi.ens im Bereich des \— Führungsraumes mit einem an der Verschlußscheibe anliegenden Diebin tungseinsatz versehen sein, der ebenso wie die Teilscheiben weqen °° der zu erwartenden Wärmebelastungen aus Keramik oder aus Gründen mech- -4- "anischer'Festigkeit aus Metall mit einem keramischen überzug bestehen °° kann. Solche Werkstoffe^dämmen "auch die Wärmeübertragung auf den Antriebsmechanismus.

Um zu erreichen, daß die Schwenkachse des Schwenkarmes und die Stelle, an der die Antriebseinrichtung am Schwenkarm angreift, weitgehend gegenüber den thermischen Belastungen abgesichert ist, kann neben der Wahl eines schlecht wärmeleitenden Werkstoffes als Material für den Schwenkarm auch vorgesehen sein, daß der Schwenkarm im Bereich seiner Schwenkachse* mit ebenen Seitenflächen dicht am Gehäuse anliegt und mit kreisbogenförmig um die Schwenkachse verlaufenden radialen Außenflächen versehen ist, die ebenfalls dicht am Gehäuse anliegen. Diese Ausgestaltung beeinträchtigt die Verschwenkbarkeit nicht, sorgt aber dafür, daß der mit der Abgasführung in Berührung stehende Teil des Gehäuses gegenüber dem anderen Gehäuseteil abgedichtet ist, an dem der Verstellantrieb angreift. Vorteilhaft ist es dazu natürlich, wenn die Antriebseinrichtung eine von einem Antrieb bewegbare Betätigungsstange aufweist, die an dem als Doppelhebel ausgebildeten Schwenkhebel auf der Seite von dessen Schwenkachse angreift, die von der Abschlußscheibe abgewandt ist. Diese Angriffsstelle ist nämlich durch die vorher erwähnte Ausbildung des Schwenkhebels im Bereich seiner Schwenkachse gegenüber dem Abgasraum abgedichtet.

Der Schwenkarm und eine der Teilscheiben können auch aus einem Stück aus Keramik bestehen, und es kann auch vorgesehen sein, daß die Abdichtung des Schwenkarmes gegenüber dem Gehäuse über eine unter Federwirkung stehende Dichtung, die wärmebeständig ist,

erfolgt. Dichtungen und Verschlußstück werden dabei möglichst aus Werkstoffen gleicher Härte hergestellt, damit der Verschleiß so gering wie möglich bleibt.

Die neue Ausgestaltung eines Steuerschiebers für Abgas eröffnet auch die einfache Möglichkeit, das Gehäuse in der Art eines 3-Wege-Ventiles mit einer Zuführöffnung für das Abgas und mit zwei im Schwenkbereich der Verschlußscheibe liegenden Abführ-

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öffnungen zu versehen, von denen eine an die Auspuffleitung und die andere an eine Bypassleitung angeschlossen ist, die beispielsweise zu einem-Wärmetauscher zur Rückgewinnung von Abgaswärme für die Motorluft oder zur Aufheizung von Kühlwasser oder auch zur Heizung über einen Wärmetauscher ausgenützt werden kann. Natürlich ist es auch möglich,"an ein solches Steuergehäuse regelbare Turbolader anzuschließen.

Für ein solches Gehäuse weist die erfindungsgemäße Ausführung mit einer dicht anliegenden Verschlußscheibe den Vorteil auf, daß nicht nur wahlweise die Bypassöffnung oder die Auspufföffnung verschließbar oder zu öffnen ist, sondern daß es. auch möglich ist, einen Teil des Abgases dem Auspuff und einen anderen Teil der Bypassleitung zuzuführen. Wo letzteres verhindert werden soll, ist es zweckmäßig, daß der Schwenkhebel selbst als eine Trennwand dicht im Gehäuse geführt ist.

Um Strömungswiderstände durch Kanten oder Ecken weitgehend zu vermeiden, ist es möglich, die Verschlußscheibe auf der der Zuführöffnung zugewandten Seite mit einem dachförmigen Vorsprung zur Abgasführung zu versehen. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es aber auch, die Verschlußscheibe selbst aus zwei Zylinderhälften aufzubauen, die durch eine schräg zur Zylinderachse verlaufende Ebene voneinander getrennt sind und jede der Zylinderhälften über einen eigenen Schwenkhebel mit Antrieb zu verstellen, bis entweder beide Zylinderhälften aneinanderanliegen oder ihren größten Abstand zueinander aufweisen, wobei sie in der letzteren Endstellung zwischen sich einen schräg verlaufenden Strömungskanal bilden, der beispielsweise von der Zuführöffnung im Gehäuse zur Bypassleitung verlaufen kann. Werden beide Zylinderhälften aneinander angelegt, so kann beispielsweise die fluchtend mit der Zuführöffnung liegende Auspufföffnung des Gehäuses voll geöffnet sein. Zwischen diesen beiden Endstellungen sind, da die beiden Zylinderhälften für sich verstellbar sind, Zwischenstellungen möglich. Vorteil ist in allen Fällen eine günstige Abgasströmungs führung.

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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung hervor, die in der Zeichnung gezeigt sind. Es zeigen

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen neuen Steuerschieber für eine Abgasleitung mit einer in mit einem rohrförmigen Anschluß "für eine Abgasleitung versehenen Gehäuse und einer schwenkbaren Verschlußscheibe,

Fig. 2 die schematische Draufsicht auf den Steuerschieber der Fig. 1, teilweise längs der Linie II-II geschnitten,

Fig. 3 die Ansicht auf die Dichtflächen eines Gehäuses ähnlich Fig. 1, bei der jedoch die Wirkverbindung zwischen Betätigungsstange und Schwenkhebel anders als in Fig. gelöst und auch die Abdichtung etwas anders gewählt ist,

Fig. 4 den Schnitt durch das Gehäuse der Fig. 3 längs der Linie IV-IV,

Fig. 5 den Schnitt durch Fig. 4 längs der Linie V-V und

Fig. 6 einen Schnitt ähnlich Fig. 5, jedoch durch eine Variante der Anordnung,

Fig. 7 den schematischen Schnitt durch das in der Fig. 8 gezeigte Gehäuse längs der Linie VII-VII, das in der Art ■ - eines 3-Wege-Ventiles mit einer Zufuhr-, aber zwei Abführöffnungen versehen ist, mit der Verschlußscheibe in der Mittelstellung,

Fig. 8 den Schnitt durch das Gehäuse der Fig. 7 längs der Linie VIII-VIII,

Fig. 9 die Ansicht des Gehäusedeckels längs der Linie IX in

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Fig. 7, jedoch ohne die eingebaute Verschlußscheibe "mit dem Schwenkarm,

Fig. 10 die Ansicht des Gehäuseteiles der Fig. 9 in Richtung des Pfeiles X,

Fig. 11 den schematischen Schnitt ähnlich Fig. 7, jedoch durch ein Gehäuse mit unmittelbar aneinander angrenzenden Abflußöffnungen und mit einer dachförmigen Strömungsleiteinrichtung auf einem Teil der Verschlußscheibe,

Fig. 12 die schematische Ansicht einer Gehäusehälfte in Richtung der Pfeile XII,

Fig. 13 eine schematische Darstellung eines anderen Schwenkhebelgehäuses mit einer fluchtend zur Zuführöffnung angeordneten Abflußöffnung einer versetzt dazu angeordneten Abflußöffnung und mit zwei gegeneinander getrennt verschiebbaren Halbzylindern in einem Schnitt längs der Linie XIII der Fig. 14 und

Fig. 14 den Schnitt durch die Gehäuseausführung der Fig. 13 längs der Linie XIV.

In der Fig. 1 und 2 ist ein Abgassteuerschieber gezeigt, der aus einem Gehäuse 1 für eine schwenkbare Verschlußscheibe 2 besteht, das einen Anschlußstutzen 3 zum Anschluß an eine Abgasleitung beispielsweise an die zum Auspuff eines Kraftfahrzeuges führende Abgasleitung und einen mit dem Anschlußstutzen 3 fluchtenden Abflußstutzen 4, ebenfalls zum Anschluß an die weiterführende Abgasleitung aufweist. Das Gehäuse besitzt im Querschnitt eine etwa flaschenförmige Gestalt. In seinem Hals 1a ist um die Schwenkachse 5 verschwenkbar ein Schwenkhebel 6 gelagert, der im unteren Teil in'die Verschlußscheibe 2 bzw. in einen Teil 2a dieser Scheibe übergeht. Wie aus Fig. 2 deutlich wird, besteht die Verschluß-

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scheibe nämlich aus zwei Teilscheiben 2a und 2b, von denen die eine 2a einstückig mit dem Schwenkhebel 6 verbunden ist, die andere dagegen 2b axial, d.h. in Richtung der Durchströmachse 7 gegenüber der Teilscheibe 2a verschiebbar ist und dies unter der Wirkung einer zwischen beiden Teilscheiben 2a" und 2b eingelegten Tellerfeder 8, die mit einem mittleren umgekanteten Rand 8a in einer zentralen Vertiefung in der Teilscheibe 2a radial gehalten ist und mit einem äußeren umgekanteten Rand 8b in der Teilscheibe 2b verankert ist. Aufgrund dieser Ausgestaltung liegen die beiden Teilscheiben 2a und 2b an dem jeweils ihnen zugewandten Rand 1b bzw. 1c des Gehäuses 1 an, das in dem Bereich, in dem die Verschlußscheibe 2 mit dem Schwenkhebel 6 verschwenkbar ist, d.h. im Bereich des Bauches des Gehäuses 1 einen Führungsraum 9 für diese Verschlußscheibe 2 bildet. Dieser Führungsraum 9 wird im Bereich des Bauches des Gehäuses 1 von den Anschlagwänden 1c, 1b und im übrigen von der Außenwand 1d des Gehäuses 1 begrenzt. Die Anschlagwände 1c, 1b sind durch die Durchflußöffnungen 3 bzw. unterbrochen.

Der Schwenkhebel 6 ist im Bereich seiner Schwenkachse 5 in nicht näher gezeigter Weise dadurch im Gehäuse 1 gelagert, daß er mit mindestens einem Lagerzapfen seitlich in eine Aussparung des Gehäuses 1 eingreift. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, ist das Gehäuse 1 zweiteilig ausgebildet und längs der Anschlagwand 1c verschweißt. Der Einbau des Schwenkhebels 6 läßt sich auf diese Weise leicht vornehmen. Außerdem können die Anschlagwände 1c, 1b vor der Montage bearbeitet werden, so daß eine satte und dichte Anlage der Verschlußscheibe 2 im Führungsraum 9 gewährleistet werden kann.

Im Bereich seiner Schwenkachse 5 ist der Schwenkarm 6 mit einer axialen Breite versehen, die der Breite des Gehäuses im Bereich des Halses 1a entspricht. Der Schwenkhebel 6 weist außerdem kreisbogenförmige Außenflächen 6a auf, die längs eines Kreises verlaufen, dessen Mittelpunkt die Schwenkachse 5 ist und deren Radius so gewählt ist, daß diese Außenflächen 6a an der Innen-

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fläche des Halses 1a des Gehäuses 1 anliegen. Es gelingt auf diese Weise, den Bereich oberhalb des Halses 1a gegenüber dem Bauch des Gehäuses 1 und damit auch gegenüber der Abgasströmung abzudichten. Wenn für den Schwenkhebel ein schlecht leitendes Material, insbesondere beispielsweise Keramik verwendet wird, kann durch diese Ausgestaltung der oberhalb der^chwenkachse 5 liegende Bereich von thermischen Belastungen abgeschirmt werden. Dies setzt voraus, daß auch das Gehäuse 1 aus einem "schlecht wärmeleitenden Material hergestellt ist, wie dies aber auch schon aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Auf der der Verschlußscheibe 2 abgewandten Seite der Schwenkachse 5 ist der als Doppelhebel ausgebildete Schwenkhebel 6 mit einem Hebelteil 6b versehen, an dem ein Bolzen 10 gehalten ist, der in einen Längsschlitz oder in ein Langloch 11, das in einer Mittelstellung der Übersichtlichkeit angedeutet ist, eingreift, der in einer Betätigungsstange 12, die die Form eines Flacheisens haben kann, eingreift, die ihrerseits mit einer Membran 13 in Verbindung steht, die als Servomotor gegen die Wirkung einer Feder 14 von einem Unterdruck betätigbar ist, der am Stutzen 15 angelegt wird. Die Betätigungsstange 12 ist in einer Führung 16 längsverschiebbar gehalten, die Teil des Gehäuses 1 ist. Diese Ausgestaltung nimmt daher bei anliegendem Unterdruck am Stutzen 15 die ausgezogene Stellung ein, in der die Verschlußscheibe 2 die Durchflußöffnung 3, 4 absperrt. Da die Verschlußscheibe dicht am Gehäuse 1 anliegt, ist in dieser Stellung die Abgasabfuhr beispielsweise von einem Motor vollkommen angeschlossen. Ein solcher dichter Abschluß ist bei bekannten Ausführungen nicht möglich gewesen. Er kann dadurch noch verbessert werden, daß, wie in Fig. 1 angedeutet ist, im Bereich des Führungsraumes die Seitenwände 1c, 1b mit einem besonderen Einsatz 17 versehen werden, der etwa Nierenform aufweist und sich von der unteren Außenwand 1d des Bauches des Gehäuses 1 bis . zu der oberen eingezeichneten Begrenzung 17a erstreckt. Dieser Einsatz 17 erstreckt sich daher längs der Bewegungsbahn, die den Außenabmessungen der Scheibe 2 während ihrer maximalen Schwenkbewegung entspricht. Fig. 1 zeigt auch, daß die Verschlußscheibe

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in der anderen Stellung, in der die Membran die Stellung 13' und der Betätigungsbolzen die Lage 10' und die Verschlußscheibe die Endlage 2' einnehmen/ vollkommen von der dann offenen Durchflußöffnung 3, 4 weggeschwenkt ist. Das Abgas kann ungedrosselt durchströmen. Je nach anliegendem Unterdruck am Stutzen 15 ergeben sich Zwischenstellungen, in denen der Abgasfluß nur gedrosselt ist. Die Membran 13 ist in bekannter Weise in einem dichten Gehäuse 18 angeordnet. Je nach Wahl des Abstandes des Mittelpunktes des Bolzens 10 von der Schwenkachse 5 wird es möglich, eine verschiedene Hebelübersetzung für die Betätigung der Verschlußscheibe 2 zu wählen. Der von der Membran 13 zurückzulegende Weg kann daher in Abhängigkeit von der Hebelübersetzung vorbestimmt werden.

In den Fig. 3 bis 6 ist ein Ausführungsbeispiel ähnlich den Fig. 1 und 2 gezeigt, bei dem jedoch das aus den beiden Teilen 1e und 1f bestehende Gehäuse verschraubt ist und im Bereich des Führungsraumes 9 auch nur eine Breite b aufweist, die bei diesem Ausführungsbeispiel in etwa der Breite der Verschlußscheibe 2 entspricht, die nicht zweiteilig ausgebildet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Schwenkhebel 6 und seine Verschlußscheibe 2 unter der Wirkung einer aus Fig. 5 ersichtlichen Feder 20 nur gegen die eine Seitenwand 1b des Führungsraumes 9 gedrückt, so daß hier der dichte Abschluß erreicht wird. Diese Feder kann auch mit einer Dichtung 21 versehen sein (Fig. 6). Sie wird zweckmäßigerweise im Bereich der Schwenkachse angeordnet, so daß auch der Lagerzapfen 22 gleichzeitig mit in die Vertiefung 23 im Hals 1a des Gehäuses gedrückt wird.

Unterschiedlich gegenüber der Ausführung der Fig. 1 und 2 ist auch, daß hier der Mitnehmerbolzen 1Oa fest an der nicht gezeigten Betätigungsstange 12 angebracht ist, die wiederum von der Servoeinrichtung 18 hin- und herschiebbar ist und daß dieser Mitnehmerbolzen 10a in ein Langloch 24 im oberen Bereich des Schwenkhebels 6 eingreift.

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In den'Fig. 7 bis 10 ist eine abgewandelte Gehäuseform für den Abgasschieber gezeigt, die in der Art eines schiebergesteuerten 3-Wege-Ventiles ausgebildet ist. Das dort vorgesehene Gehäuse 30 besteht aus den zwei Teilen 30a und 30b, von denen der Teil 30a mit einem Zuflußstutzen 31 für das Abgas versehen ist, der rohrförmig ausgebildet ist und mit seiner Achse 32 in der Längsmittelebene 33 des Gehäuses 30 liegt. Der Teil 30b des Gehäuses ist mit zwei Abflußstutzen 34 und 35 versehen, die symmetrisch zur Längsmittelebene angeordnet, ebenfalls beide mit kreisförmigem Querschnitt versehen und mit ihren Achsen 36, 37 so' angeordnet sind, daß sie den gleichen Abstand zur Schwenkachse 5 des Schwenkhebels 38 haben wie die Achse 32 des Zuflußstutzens 31 . In dem Gehäuse 30 ist wieder ein Schwenkhebel 38 um die Schwenkachse 5 schwenkbar gelagert, der 'hier unmittelbar mit einem Mitnehmerbolzen 39 versehen ist, der in einem Langloch 40 einer Lasche 41 gehalten ist, die fest mit einer Betätigungsstange 42 in Verbindung steht, die entweder in einer Führung 43 nach links und rechts durchgehend oder nur auf einer Seite angeordnet ist.

Bei dieser Ausführung ist das Gehäuse 30 auf seinen beiden Seiten mit einem Dichtungseinsatz 44, beispielsweise aus keramischem Material, versehen, an dem die Teilscheiben 45a und 45b der Verschlußscheibe 45 anliegen, die hier ebenfalls aus Keramik hergestellt sind und wieder durch eine Tellerfeder 8 in der vorher erläuterten Weise axial auseinandergedrückt, jedoch radial aneinander gesichert sind. Eine dieser Teilscheiben ist dabei einstückig mit dem Schwenkhebel 38 hergestellt, die andere wird bei der Montage des zweiteiligen Gehäuses angesetzt.

Bei dieser Ausführung ist einmal die Möglichkeit gegeben - siehe Fig. 7 - die Abgaszuführöffnung 31 vollkommen abzusperren. In dieser Lage steht die Verschlußscheibe 45 in ihrer Mittelstellung, und ihr Mittelpunkt fällt mit der Achse 32 zusammen. Wird die Verschlußscheibe 45 aus dieser Stellung nach der einen oder anderen

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Richtung weggeschwenkt, so wird die Strömung von Abgas entweder zum Stutzen 35, der beispielsweise an die Auspuffleitung weiterführen kann oder zum Stutzen 34 freigegeben, der an eine Bypassleitung angeschlossen werden kann, wo das Abgas dann beispielsweise zur Vorwärmung von Verbrennungsluft oder für andere Zwecke verwendet werden kann. Je nachdem ob nun der Schwenkarm 38 ebenfalls im Gehäuse abgedichtet geführt ist - wenn beispielsweise seine Dicke der Gehäusebreite entspricht - so daß er als eine Art Trennwand wirkt, oder ob der Schwenkarm 38, wie es einfacher ist, nicht dicht im Gehäuse geführt ist, läßt sich durch die gezeigte Ausführung daher Abgas entweder ausschließlich vom Zuführstutzen

31 zum Abführstutzen 35 oder 34 oder in unterschiedlichem Verhältnis auf die beiden Abführstutzen 34 und 35 verteilen, so daß beispielsweise nur ein Teil des Abgases in die Bypassleitung gelangt, der andere Teil jedoch zum Auspuff geführt wird. Fig. 9 und 10 zeigen die Ansicht des Gehäuseteiles 30a mit der mit dem Gehäuseteil 30b verschraubbaren Stirnfläche 30a¹.

Während bei dem Gehäuse 30 der Fig. 7 bis 10 die Zuführ-und Abflußöffnung jeweils so gegeneinander versetzt angeordnet waren, daß sie getrennt von der Verschlußscheibe 45 abdeckbar sind, sieht das Gehäuse 50 der Fig. 11 und 12 eine Anordnung vor, bei der die Achsen 32 des ZuführStutzens 31 und die Achsen 3 6 und 37 der beiden Abflußstutzen 34 und 35 jeweils in einer Ebene 51 liegen und so angeordnet sind, daß sie sich gegenseitig überlappen. Beim Ausführungsbeispiel ist die Anordnung so getroffen, daß die Achse

32 des Zuführstutzens 31 den Umfang des einen Abflußstutzens 3 5 tangiert,- der andere Abflußstutzen 34 ist aus Raumgründen schräg angeordnet. Dieses Gehäuse 50 kann wesentlich kompakter ausgebildet werden. Der Schwenkhebel 6 entspricht im wesentlichen jenem der Fig. 1 und 2. Er dichtet wiederum den Hals 50c des Gehäuses gegenüber dem unteren Führungsraum 52 ab. Die Verschlußscheibe 2 entspricht im wesentlichen jener der Ausführung der Fig. 1 und Es wurden daher auch gleiche Bezugszeichen verwendet. Unterschied-

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- lieh ist aber, daß die Teilscheibe 2b bei dieser Ausführungsform mit einem kegelförmigen Vorsprung 53 versehen ist, der, wie aus Fig. 11..ersichtlich ist, je nach Stellung der Verschlußscheibe die Abgasströmung vom Stutzen 31 zu dem jeweils freigegebenen Abflußstutzen oder zu beiden leitet. Fig. 11 zeigt die linke Endstellung der Verschlußscheibe 2, in der der Abflußstutzen 34 verschlossen ist. Die Abgasströmung erfolgt daher längs den Pfeilen 54. Durch diese Ausführung-können unnötige Strömungswiderstände in der Abgasströmung vermieden werden. Unterschiedlich ist auch die Art der Lagerung des Schwenkhebels 6. Dieser wird nämlich durch die kreisbogenförmigen Außenflächen 6a, 6b, deren Mittelpunkt in der Schwenkachse 5 liegen, in dem Hals 50c des Gehäuses 50 geführt, ohne daß, wie in Fig. Ί, ein gesonderter Lagerzapfen als Schwenkachse vorgesehen ist. Mit einem Zapfen 10' greift die Betätigungsstange 12' in ein Langloch 11' im Schwenkhebel 6 ein, so daß dieser bei einer durch einen Antrieb ausgelösten seitlichen Bewegung der Betätigungsstange 12' um die Schwenkachse 5 verschwenkt wird und jeweils eine der Abführöffnungen 34 und 35 vollständig oder beide teilweise abdeckt.

Die Fig. 13 und 14 schließlich zeigen ein Gehäuse 60, das bezüglich seines Führungsraumes 9 jenem der Fig. 11 und 12 entspricht. Unterschiedlich ist jedoch die Anordnung von Zufuhr- und Abflußstutzen, die hier so gewählt ist, daß der Zuflußstutzen 61 mit einem der Abflußstutzen 62 fluchtet, während der andere Abflußstutzen 63 seitlich versetzt zu der gemeinsamen Achse 64 der Stutzen 61 und 62 ist. Auch hier ist das Gehäuse wieder zweiteilig ausgebildet, und es sind in diesem Fall als Verschlußscheibe nicht zwei flach aufeinanderliegende Teilscheiben vorgesehen, sondern zwei Halbzylinder 65 und 66, die längs einer schräg zu ihren Achsen 66a, 65a verlaufenden Ebene 67 getrennt sind. Beide Halbzylinder 65 und 66 sind jeweils mit einem eigenen Schwenkarm 68 bzw. 69 verbunden, die jeweils mit einem eigenen Servoantrieb 70 bzw. 71 in Verbindung stehen, die in Fig. 14 nur angedeutet sind. Die Verbindung zu den Servoantrieben erfolgt in analoger Weise, wie dies auch schon anhand der Fig. 1 und 2 für einen Schwenkarm erläutert wurde.

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Die beiden Halbzylinder 65 und 66 lassen sich aus der in Fig. gezeigten einen Endstellung, in der sie beide ihre äußerste Position einnehmen und zwischen sich einen Durchflußkanal bilden, der vom Zuflußstutzen 61 zum Abflußstutzen 63, also zum Bypass beispielsweise führt, in eine Lage bewegt werden können, in denen die jeweiligen Trennebeneh 67 aneinanderliegen. Die beiden Halbzylinder 6 5 und 66 bilden dann eine zylinderförmige Verschlußscheibe, die die Zuflußöffnung 61 je nach Stellung vollkommen abdecken kann oder eine gedrosselte Verbindung zwischen dem Zuflußstutzen 61 und dem einen Abflußstutzen -6 2 ermöglicht. Soll darüber hinaus ein Teil des Abgases auch zum Abflußstutzen 63 fließen, so müssen die beiden Halbzylinder 65 und 66 sich wieder etwas auseinanderbewegen, so daß auch noch ein Strömungskanal zwischen den Trennebenen 6 7 entsteht.

Bei allen Ausführungsformen läßt sich das Gehäuse zweiteilig herstellen, so daß die Innenseiten bearbeitbar sind. Die Gehäuseteile sind vorteilhaft miteinander verschweißt, so daß keine Dichtungen zwischen ihnen und auch keine gesonderten Befestigungsteile notwendig sind.

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Claims

Ansprüche

Steuerschieber zum Einbau in die Abgasleitung von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem vom Abgas durchströmten Gehäuse, in dem eine von einer Antriebseinrichtung vor die Durchströmöffnung schiebbare Verschlußscheibe geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung einen außerhalb des Abgasweges im Gehäuse (1, 30, 50, 60) gelagerten Schwenkhebel (6, 38, 68, 69) aufweist, an dem die Verschlußscheibe (2, 45, 65, 66) angeordnet ist.

Steuerschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1, 30, 50, 60) mit einem dem Schwenkradius •(2, 45, 65, 66) angepaßten Führungsraum (9) versehen ist, der längs des Schwenkradius mindestens doppelt so lang ist wie die Verschlußscheibe.

Steuerschieber nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1, 30, 50, 60) zweiteilig ausgebildet ist und mindestens im Bereich des Führungsraumes (9)

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an die axiale Dicke der Verschlußscheibe (2, 45, 65, 66) angepaßt ist..

4. Steuerschieber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußscheibe (2, 45,^65,-66) dicht an beiden Seiten des Führungsraumes anliegt.

5. Steuerschieber, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußscheibe (2, 45) aus zwei radial aneinander gesicherten, aber axial gegeneinander unter der Wirkung einer zwischen ihnen angeordneten Feder (8) bewegbaren Teilscheibe (2a, 2b, 45a, 45b) besteht.

6. Steuerschieber, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (30) mindestens im Bereich des Führungsraumes mit einem an der Verschlußscheibe (45) anliegenden Dichtungseinsatz (44) versehen ist.

7. Steuerschieber, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungseins'atz (44) und die Teilscheiben (2a, 2b, 45a, 45b) aus Keramik bestehen.

8. Steuerschieber, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (6) im Bereich seiner Schwenkachse (5) mit ebenen Seitenflächen dicht am Gehäuse (1a) anliegt und mit kreisbogenförmig um die Schwenkachse (5) verlaufenden radialen Außenflächen (6a) versehen ist, die ebenfalls dicht am Gehäuse anliegen.

9. Steuerschieber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine von einem Antrieb (18) bewegbare Betätigungsstange (12, 42) aufweist, die an dem als Doppelhebel ausgebildeten Schwenkhebel (6) auf der Seite von dessen Schwenkachse (5) angreift, die von der Abschlußscheibe (2) abgewandt ist.

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10. "Steuerschieber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

der Schwenkarm (6) und die Verschlußscheibe (2) aus einem Stück aus Keramik bestehen und daß die Abdichtung des Steuerarmes (6) gegenüber dem Gehäuse (1) über eine Feder (20) eventuell mit Dichtung (21) erfolgt.

11. Steuerschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (30, 60, 50) in der Art eines 3-Wege-Ventiles mit einer Zuführöffnung (31, 61) für das Abgas und mit zwei im Schwenkbereich der Verschlußscheibe (45, 2, 66, 67) liegenden Abführöffnungen (34, 35, 62, 63) versehen ist, von denen eine an die Auspuffleitung und die andere an einer Bypassleitung angeschlossen ist.

12. Steuerschieber nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Zuführöffnung (31, 61) im Schwenkbereich der Ver-Schlußscheibe liegt.

13. Steuerschieber nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (38) als eine Trennwand dicht im Gehäuse (30) geführt ist.

14. Steuerschieber nach den Ansprüchen 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführöffnung (31) in der Längsmitte des Gehäuses (30) und die Abführöffnungen (34, 35) jeweils seitlich versetzt von ihr so angeordnet sind, daß sich die Öffnungen in Richtung ihrer Achsen gesehen nicht überdecken.

15. Steuerschieber nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (36, 32, 37) von Zu- und Abführöffnungen (31, 34/ 35) in einer Ebene (51) liegen und sich die lichten Querschnitte der öffnungen gegenseitig überlappen (Fig. 11).

16. Steuerschieber nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Verschlußscheibe (2b) auf der der Zuführöffnung (31) - "-" zugewandten Seite mit einem kegelförmigen Vorsprung (53) zur Abgasführung versehen ist.

17. Steuerschieber nach den Ansprüchen -1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführöffnung (61) des Gehäuses (60) fluchtend zu einer der Abführöffnungen. (62) angeordnet und die zweite Abführöffnung (63) gegenüber diesem gemeinsamen Strömungskanal seitlich versetzt ist.

18. Steuerschieber nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußscheibe aus zwei Zylinderhälften (65, 66) besteht, die durch eine schräg zur Zylinderachse (65a, 66a) verlaufende Ebene (67) voneinander getrennt sind, und daß jede der Zylinderhälften über einen eigenen . Schwenkhebel (68, 69) mit Antrieb (70, 71) bis zur Anlage an der anderen Zylinderhälfte oder am Gehäuserand verstellbar ist.

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