EP1633966A1 - Stellantrieb zur reversiblen bewegung einer ventilklappe eines ventils - Google Patents

Stellantrieb zur reversiblen bewegung einer ventilklappe eines ventils

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EP1633966A1
EP1633966A1 EP04734845A EP04734845A EP1633966A1 EP 1633966 A1 EP1633966 A1 EP 1633966A1 EP 04734845 A EP04734845 A EP 04734845A EP 04734845 A EP04734845 A EP 04734845A EP 1633966 A1 EP1633966 A1 EP 1633966A1
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EP
European Patent Office
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segment
valve
rotation
axis
drive shaft
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EP04734845A
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Siemens AG
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    • F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
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    • F02M26/53—Systems for actuating EGR valves using electric actuators, e.g. solenoids
    • F02M26/54—Rotary actuators, e.g. step motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y10T74/1987—Rotary bodies
    • Y10T74/19893—Sectional

Definitions

  • the invention relates to an actuator for the reversible movement of a valve flap of a valve and to a use of the actuator.
  • Actuators for the reversible movement of valve flaps are known.
  • the valve flap is attached to a drive shaft, which is connected to an electric motor via a constant transmission ratio.
  • it is disadvantageous that the valve flaps are relatively difficult to set in motion after longer operating times due to contamination in the valve. Due to the contamination, the valve flaps stick or bake in the valve and can only be released from the jammed state with a relatively large torque, which is often not possible or only with a delay due to the constant transmission ratio.
  • the invention is therefore based on the object of providing an actuator for the reversible movement of a valve flap of a valve, which allows the valve flap to be released relatively easily, even when heavily contaminated
  • the invention has for its object to provide a use of the valve.
  • the object underlying the invention is achieved by an actuator for the reversible movement of a valve flap of a valve, which consists of a drive shaft to which the valve flap is fastened, in which a toothed segment is rotatably mounted about the first axis of rotation Dl of the drive shaft, the toothed segment not tight with the drive shaft
  • a further segment which is larger than the toothed segment, is arranged and is firmly connected to the drive shaft, in which between the toothed segment and the further segment, a two-sided lever about a second axis of rotation D2 of a bolt, which is parallel to the first axis of rotation Dl is arranged on the side of the further segment facing the toothed segment, is rotatably mounted and does not touch the drive shaft, the first axis of rotation Dl being at a greater distance from the ring gear of the toothed segment than the second axis of rotation D2 and that of the first axis of rotation Dl in the closed position of the valve facing first lever arm a of the two-sided lever is greater than the distance c between the second axis of rotation D2 and that edge of the further segment which, in the closed position of the valve, lies flush with an edge of the toothed segment against a first stop, where the tooth segment is a recess ung and at the end of the tooth segment
  • the valve flap is usually attached to the end of the drive shaft.
  • the actuator is driven by an electric motor that rotates the toothed segment.
  • the further segment is designed in the form of a partial circle, its partial circle being larger than the partial circle of the toothed segment.
  • the further segment can, for example, also be designed as a tooth segment.
  • the two-sided lever is advantageously made of flat material. It is rotatable on the bolt, which is arranged parallel to the first axis of rotation D1 on the side of the second segment facing the tooth segment,
  • the two-sided lever does not touch the drive shaft. This applies to all positions during the operation of the actuator.
  • the open position of the valve is defined by the fact that both the toothed segment and the further segment abut the second stop, with direct contact being able to take place via the third stop, which is fixedly arranged on the further segment.
  • the third stop is arranged, for example, on the further segment on its side facing the tooth segment.
  • a preferred embodiment of the invention consists in that the side of the two-sided lever facing the first axis of rotation D1 is formed by two partial arms arranged at right angles to one another. It is advantageous
  • an eccentric arrangement of the bolt with respect to the two-sided lever can be dispensed with.
  • the toothed ring of the toothed segment engages directly in the pinion of an electric motor. It is advantageous that the arrangement of further transmission elements, such as intermediate wheels, can be dispensed with.
  • the further segment is connected to a spring element, the spring force of which is aligned with the further segment in the direction of the first stop.
  • the spring element can be, for example
  • Act leg spring The further segment can be connected directly or indirectly to the spring element via a connecting part. It is advantageous that even if the electric motor fails, the force of the spring element can be used to actuate the actuator such that the
  • Valve flap is brought back into the closed position of the valve.
  • the invention relates to the use of the actuator for the reversible movement of a valve flap of a gas recirculation valve of a motor vehicle.
  • the actuator for the reversible movement of a valve flap of a gas recirculation valve of a motor vehicle.
  • the valve flap of a gas recirculation valve can be moved easily even with relatively heavy contamination by the actuator.
  • Fig. 1 shows the top view of the actuator in the closed position of the valve.
  • Fig. 2 shows the top view of the actuator in a position between the closed and the open position of the valve.
  • Fig. 3 shows the top view of the actuator in the open position of the valve.
  • Fig. 4 shows the top view of the actuator in the closed position of the valve with an alternative
  • Fig. 5 shows the side view of the actuator in the closed position of the valve.
  • Fig. 6 shows an actuator according to the prior art.
  • Fig. 1 the actuator is shown in the form of a top view in the closed position of the valve.
  • the actuator consists of a drive shaft 1 to which the valve flap (not shown) is attached.
  • a toothed segment 2 is rotatably supported about the first axis of rotation Dl of the drive shaft 1, the toothed segment 2 not being firmly connected to the drive shaft 1.
  • a further segment 3, which is larger than tooth segment 2, is arranged parallel to tooth segment 2. In contrast to the toothed segment 2, this further segment 3 is firmly connected to the drive shaft 1.
  • This two-sided lever 4 does not touch the drive shaft 1.
  • the first axis of rotation Dl is at a greater distance from the ring gear of the toothed segment 2 than the second axis of rotation D2.
  • the tooth segment 2 has a cutout 2a.
  • a projection 4a is arranged on the two-sided lever 4, which is guided in a recess 2a which has the toothed segment 2.
  • the further segment 3 has a third stop 7 for the second tooth segment at its edge facing a second stop 6, which is to be assigned to the open position of the valve.
  • the first lever arm a of the two-sided lever 4 facing the first axis of rotation 1 D1 is larger than the distance c shown in FIG. 1 between the second axis of rotation D2 and that edge of the further segment 3 which, in the closed position of the valve, is flush with one edge the tooth segment 2
  • a projection 4a is arranged on the two-sided lever 4, which is guided in the recess 2a. While the toothed segment 2 is moving clockwise, the two-sided lever presses against the first stop 5 due to its first lever arm a. As a result, the further segment 3 is also moved in the direction of the second stop 6 in a clockwise direction. If the rotational movement of the toothed segment 2 is continued, the toothed segment 2 reaches the third stop 7.
  • both the toothed segment 2 and the further segment 3 in the direction of the second stop 6 each become moves at the same speed.
  • the start-up state of the actuator is completed and the valve flap (not shown) has already been released from the dirt.
  • Fig. 3 the top view of the actuator is shown in the open position of the valve.
  • Both the toothed segment 2 and the further segment have now reached the second stop 6, which is to be assigned to the open position of the valve.
  • the tooth segment 2 and the further segment 3 can rest directly or indirectly on the second stop 6. If the valve is to be closed again, this movement is reversible until the state shown in FIG. 1 is reached again.
  • Fig. 4 the actuator is shown in plan view in the closed state of the valve.
  • the side 4a 'of the two-sided lever 4 facing the first axis of rotation Dl is separated by two partial arms a' arranged at right angles to one another
  • FIG. 5 shows the side view of the actuator in the closed position of the valve.
  • the further segment 3 is connected to a spring element 3b, the spring force of which is aligned with the further segment 3 in the direction of the first stop (not shown).
  • the connection between the further segment 3 and the spring element 3b takes place indirectly via a
  • the actuator shown is particularly advantageously suitable for the reversible movement of a valve flap of a gas recirculation valve of a motor vehicle.
  • FIG. 6 shows an actuator according to the prior art.
  • a valve flap 8 ' is firmly connected to a drive shaft 1'.
  • a toothed segment 2 ' is arranged on the drive shaft I 1 and is connected to the pinion 9' of an electric motor 11 'via an intermediate wheel 10'.
  • the transmission ratio is constant here, so that it is not possible with a constant power supply to the electric motor II 1 to increase the torque acting on the valve flap 8 1 in the starting state.
  • loosening of the valve flap 8 'in the valve is problematic if there are incrustations and dirt in the valve.

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Abstract

Der Stellantrieb besteht aus einer Antriebswelle (1), an der die Ventilklappe (8) befestigt ist. Dabei ist ein Zahnsegment (2) drehbar um die erste Drehachse Dl der Antriebswelle (1) gelagert. Parallel zum Zahnsegment (2) ist ein weiteres Segment (3) angeordnet und mit der Antriebswelle (1) fest verbunden. Zwischen dem Zahnsegment (2) und dem weiteren Segment (3) ist ein zweiseitiger Hebel (4) um eine zweite Drehachse D2 eines Bolzens (3a), der parallel zur ersten Drehachse Dl auf der dem Zahnsegment (2) zugewandten Seite des weiteren Segmentes (3) angeordnet ist, drehbar gelagert. Das Zahnsegment (2) weist ferner eine Aussparung (2a) auf, und am Ende des zweiten Hebelarmes b des zweiseitigen Hebels (4) ist am zweiseitigen Hebel (4) ein Vorsprung (4a) angeordnet, der in der Aussparung (2a) geführt wird. Das weitere Segment (3) weist einen dritten Anschlag (7) für das zweite Zahnsegment (2) auf. Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung des Stellantriebs zur reversiblen Bewegung einer Ventilklappe (8) eines Gasrückführventils eines Kraftfahrzeuges.

Description

Beschreibung
Stellantrieb zur reversiblen Bewegung einer Ventilklappe eines Ventils
Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellantrieb zur reversiblen Bewegung einer Ventilklappe eines Ventils sowie auf eine Verwendung des Stellantriebs . Stellantriebe zur reversiblen Bewegung von Ventilklappen sind bekannt . Die Ventilklappe ist dabei jeweils an einer Antriebswelle befestigt, die über ein konstantes Übersetzungsverhältnis mit einem Elektromotor in Verbindung steht . Bei diesen bekannten Stellantrieben ist es nachteilig, dass sich die Ventilklappen nach längeren Betriebszeiten infolge von Verunreinigungen im Ventil nur relativ schwer in Bewegung versetzt werden können. Bedingt durch die Verschmutzungen kleben bzw. backen die Ventilklappen im Ventil an und können nur durch ein relativ großes Drehmoment aus dem verklemmten Zustand gelöst werden, was über das konstante Übersetzungsverhältnis oftmals nicht oder nur verzögert gelingt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Stellantrieb zur reversiblen Bewegung einer Ventilklappe eines Ventils zu schaffen, der ein relativ problemloses Lösen der Ventilklappe auch bei stärkeren Verschmutzungen im
Inneren des Ventils ermöglicht. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verwendung des Ventils zu schaffen. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch einen Stellantrieb zur reversiblen Bewegung einer Ventilklappe eines Ventils gelöst, der aus einer Antriebswelle besteht, an der die Ventilklappe befestigt ist, bei dem ein Zahnsegment drehbar um die erste Drehachse Dl der Antriebswelle gelagert ist, wobei das Zahnsegment nicht fest mit der Antriebswelle
verbunden ist, und parallel zum Zahnsegment ein weiteres Segment, das größer als das Zahnsegment ausgebildet ist, angeordnet und mit der Antriebswelle fest verbunden ist, bei dem zwischen dem Zahnsegment und dem weiteren Segment ein zweiseitiger Hebel um eine zweite Drehachse D2 eines Bolzens, der parallel zur ersten Drehachse Dl auf der dem Zahnsegment zugewandten Seite des weiteren Segmentes angeordnet ist, drehbar gelagert ist und die Antriebswelle nicht berührt, wobei die erste Drehachse Dl einen größeren Abstand zum Zahnkranz des Zahnsegmentes aufweist als die zweite Drehachse D2 und der der ersten Drehachse Dl in der geschlossenen Position des Ventils zugewandte erste Hebelarm a des zweiseitigen Hebels größer ist als der Abstand c zwischen der zweiten Drehachse D2 und derjenigen Kante des weiteren Segmentes, die in der geschlossenen Position des Ventils bündig zusammen mit einer Kante des Zahnsegmentes an einem ersten Anschlag anliegt, bei dem das Zahnsegment eine Aussparung aufweist und am Ende des zweiten Hebelarmes b des zweiseitigen Hebels, das der zweiten Drehachse D2 abgewandt ist, am zweiseitigen Hebel ein Vorsprung angeordnet ist, der in der Aussparung geführt wird, bei dem das weitere Segment an seiner, einem zweiten Anschlag, der der offenen Position des Ventils zuzuordnen ist, zugewandten Kante einen dritten Anschlag für das zweite Zahnsegment aufweist . Die Ventilklappe ist in der Regel am Ende der Antriebswelle befestigt. Der Antrieb des Stellantriebs erfolgt über einen Elektromotor, der das Zahnsegment in eine Drehbewegung versetzt. Das weitere Segment ist ähnlich wie das Zahnsegment teilkreisförmig ausgebildet, wobei dessen Teilkreis größer ist als der Teilkreis des Zahnsegmentes. Das weitere Segment kann beispielsweise auch als Zahnsegment ausgebildet sein. Der zweiseitige Hebel ist in vorteilhafter Weise aus Flachmaterial gefertigt. Er ist drehbar am Bolzen, der parallel zur ersten Drehachse Dl auf der dem Zahnsegment zugewandten Seite des zweiten Segmentes angeordnet ist,
gelagert, ist also nicht fest mit dem Bolzen verbunden. Der zweiseitige Hebel berührt die Antriebswelle nicht . Dies gilt für alle Positionen während des Betriebes des Stellantriebs. Die offene Position des Ventils ist dadurch definiert, dass sowohl das Zahnsegment als auch das weitere Segment am zweiten Anschlag anliegen, wobei der direkte Kontakt dabei über den dritten Anschlag erfolgen kann, der fest am weiteren Segment angeordnet ist . Der dritte Anschlag ist beispielsweise am weiteren Segment auf seiner, dem Zahnsegment zugewandten Seite angeordnet . Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass durch die konstruktive Ausgestaltung des Stellantriebs eine wirkungsvolle Vergrößerung des Drehmoments im Anfahrzustand erreicht werden kann, was das Lösen der Ventilklappe im Ventil auch dann sicherstellt, sofern im Inneren des Ventils größere Mengen an Verschmutzungen vorhanden sind. Dies wird durch eine relativ niedrige Drehzahl der Antriebswelle im Anfahrzustand bei der Öffnung des Ventils erreicht. Sobald das Zahnsegment den dritten Anschlag, der am weiteren Segment angeordnet ist, erreicht, bewegen sich das Zahnsegment und das weitere
Segment mit gleicher Winkelgeschwindigkeit . Davor befindet sich der Stellantrieb im so genannten Anfahrzustand, bei dem sich das Zahnsegment mit einer größeren Winkelgeschwindigkeit bewegt als das weitere Segment. Da jedoch das weitere Segment und nicht das Zahnsegment fest mit der Antriebswelle verbunden ist, dreht sich diese im Anfahrzustand ebenfalls langsamer, was bei gleicher Leistungszufuhr direkt zu einer Drehmomenterhöhung führt, die ein Loslösen der Ventilklappe innerhalb des verschmutzten Ventils auf relativ einfache Art und Weise ermöglicht .
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die der ersten Drehachse Dl zugewandte Seite des zweiseitigen Hebels durch zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Teilarme gebildet wird. Dabei ist vorteilhaft,
dass beispielsweise auf eine exzentrische Anordnung des Bolzens bezüglich des zweiseitigen Hebels verzichtet werden kann. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung greift der Zahnkranz des Zahnsegmentes direkt in das Ritzel eines Elektromotors ein. Dabei ist vorteilhaft, dass auf die Anordnung von weiteren Getriebegliedern, wie Zwischenradern, verzichtet werden kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das weitere Segment mit einem Federelement verbunden ist, dessen Federkraft auf das weitere Segment m Richtung auf den ersten Anschlag ausgerichtet ist. Bei dem Federelement kann es sich beispielsweise um eine
Schenkelfeder handeln. Das weitere Segment kann dabei direkt oder indirekt über ein Verbmdungsteil mit dem Federelement verbunden sein. Dabei ist vorteilhaft, dass auch bei Ausfall des Elektromotors allein durch die Kraft des Federelements der Stellantrieb derart betätigt werden kann, dass die
Ventilklappe wieder in die geschlossene Position des Ventils überfuhrt wird.
Gegenstand der Erfindung ist schließlich die Verwendung des Stellantriebs zur reversiblen Bewegung einer Ventilklappe eines Gasruckfuhrventils eines Kraftfahrzeuges. In Gasruckfuhrventilen von Kraftfahrzeugen kommt es öfters zu nachteiligen Verschmutzungen, an denen die Ventilklappe festklebt . Durch den Stellantrieb kann die Ventilklappe eines Gasruckfuhrventils auch bei relativ starken Verschmutzungen problemlos bewegt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (Fig. 1 bis Fig. 6) naher und beispielhaft erläutert.
Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf den Stellantrieb in der geschlossenen Position des Ventils.
Fig. 2 zeigt die Draufsicht des Stellantriebs in einer Position zwischen der geschlossenen und der geöffneten Position des Ventils.
Fig. 3 zeigt die Draufsicht auf den Stellantrieb in der geöffneten Position des Ventils.
Fig. 4 zeigt die Draufsicht auf den Stellantrieb in der geschlossenen Position des Ventils mit einer alternativen
Ausgestaltung des zweiseitigen Hebels ohne den zweiten
Anschlag.
Fig. 5 zeigt die Seitenansicht des Stellantriebs in der geschlossenen Position des Ventils.
Fig. 6 zeigt einen Stellantrieb nach dem Stand der Technik.
In Fig. 1 ist der Stellantrieb in Form der Draufsicht in der geschlossenen Position des Ventils dargestellt. Der Stellantrieb besteht aus einer Antriebswelle 1, an der die Ventilklappe (nicht dargestellt) befestigt ist. Bei dem Stellantrieb ist ein Zahnsegment 2 drehbar um die erste Drehachse Dl der Antriebswelle 1 gelagert, wobei das Zahnsegment 2 nicht fest mit der Antriebswelle 1 verbunden ist. Parallel zum Zahnsegment 2 ist ein weiteres Segment 3, das größer als das Zahnsegment 2 ausgebildet ist, angeordnet. Dieses weitere Segment 3 ist im Gegensatz zum Zahnsegment 2 fest mit der Antriebswelle 1 verbunden. Zwischen dem Zahnsegment 2 und dem weiteren Segment 3 ist ein zweiseitiger Hebel 4 um eine zweite Drehachse D2 eines Bolzens 3a, der parallel zur ersten Drehachse Dl auf der dem Zahnsegment 2 zugewandten Seite des weiteren Segments 3 angeordnet ist,
drehbar gelagert. Dieser zweiseitige Hebel 4 berührt die Antriebswelle 1 nicht. Die erste Drehachse Dl weist einen größeren Abstand zum Zahnkranz des Zahnsegmentes 2 auf als die zweite Drehachse D2. Das Zahnsegment 2 weist eine Aussparung 2a auf. Am einen Ende des zweiseitigen Hebels 4 ist am zweiseitigen Hebel 4 ein Vorsprung 4a angeordnet, der in einer Aussparung 2a geführt wird, die das Zahnsegment 2 aufweist. Das weitere Segment 3 weist an seiner, einem zweiten Anschlag 6, der der offenen Position des Ventils zuzuordnen ist, zugewandten Kante einen dritten Anschlag 7 für das zweite Zahnsegment auf. Zwischen der zweiten Drehachse D2 und derjenigen Kante des weiteren Segments 3, die in der geschlossenen Position des Ventils bündig zusammen' mit einer Kante des Zahnsegmentes 2 an einem ersten Anschlag 5 anliegt, ist ein Abstand c vorhanden. Wird nun in der geschlossenen Position des Ventils der Stellantrieb in Bewegung gesetzt, so erfolgt über einen Elektromotor (nicht dargestellt) eine Drehbewegung des Zahnsegmentes 2 im Uhrzeigersinn. Ziel ist es dabei, den zweiten Anschlag 6 zu erreichen, der der geöffneten Position des Ventils zuzuordnen ist. Sobald das Zahnsegment 2 in eine Drehbewegung versetzt wird, wird der zweiseitige Hebel 4 um die Drehachse D2 verdreht, was dazu führt, dass das weitere Segment 3 ebenfalls im Uhrzeigersinn in eine Drehbewegung versetzt wird. Die Drehbewegung des weiteren Segmentes 3 ist dabei jedoch langsamer als die Drehbewegung des Zahnsegmentes 2.
In Fig. 2 ist die Draufsicht des Stellantriebs in einer Position zwischen dem geschlossenen Zustand und dem geöffneten Zustand des Ventils dargestellt. Der der ersten Drehachse 1Dl zugewandte erste Hebelarm a des zweiseitigen Hebels 4 ist größer als der in Fig. 1 dargestellte Abstand c zwischen der zweiten Drehachse D2 und derjenigen Kante des weiteren Segmentes 3, die in der geschlossenen Position des Ventils bündig zusammen mit einer Kante des Zahnsegmentes 2
an einem ersten Anschlag 5 anliegt . Am Ende des zweiten Hebelarmes b des zweiseitigen Hebels 4, das der zweiten Drehachse D2 abgewandt ist, ist am zweiseitigen Hebel 4 ein Vorsprung 4a angeordnet, der in der Aussparung 2a geführt wird. Während sich das Zahnsegment 2 im Uhrzeigersinn bewegt, drückt der zweiseitige Hebel aufgrund seines ersten Hebelarmes a gegen den ersten Anschlag 5. Dadurch wird das weitere Segment 3 ebenfalls in Richtung auf den zweiten Anschlag 6 im Uhrzeigersinn bewegt . Wird die Drehbewegung des Zahnsegmentes 2 fortgesetzt, so gelangt das Zahnsegment 2 an den dritten Anschlag 7. Bei weiterer Fortsetzung der Drehbewegung des Zahnsegmentes 2 im Uhrzeigersinn werden dann sowohl das Zahnsegment 2 als auch das weitere Segment 3 in Richtung auf den zweiten Anschlag 6 mit jeweils gleicher Geschwindigkeit bewegt . Sobald das Zahnsegment 2 den dritten Anschlag 7 kontaktiert ist der Anfahrzustand des Stellantriebs abgeschlossen und die Ventilklappe (nicht dargestellt) bereits von den Verschmutzungen gelöst worden. In Fig. 3 ist die Draufsicht des Stellantriebs in der geöffneten Position des Ventils dargestellt. Sowohl das Zahnsegment 2 als auch das weitere Segment haben nunmehr den zweiten Anschlag 6 erreicht, der der offenen Position des Ventils zuzuordnen ist. Je nach Ausgestaltung des dritten Anschlags 7 können das Zahnsegment 2 und das weitere Segment 3 direkt oder indirekt am zweiten Anschlag 6 anliegen. Soll das Ventil wieder geschlossen werden, so erfolgt diese Bewegung reversibel, bis erneut der in Fig. 1 dargestellte Zustand erreicht ist.
In Fig. 4 ist der Stellantrieb in der Draufsicht im geschlossenen Zustand des Ventils dargestellt. Im Gegensatz zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführung wird die der ersten Drehachse Dl zugewandte Seite 4a' des zweiseitigen Hebels 4 durch zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Teilarme a'
gebildet. Auf die Darstellung des zweiten Anschlags wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet .
In Fig. 5 ist die Seitenansicht des Stellantriebs in der geschlossenen Position des Ventils dargestellt. Das weitere Segment 3 ist dabei mit einem Federelement 3b verbunden, dessen Federkraft auf das weitere Segment 3 in Richtung auf den ersten Anschlag (nicht dargestellt) ausgerichtet ist. Die Verbindung zwischen dem weiteren Segment 3 und dem Federelement 3b erfolgt dabei indirekt über ein
Verbindungsteil Ib, das fest mit der Antriebswelle 1 verbunden ist . Der dargestellte Stellantrieb eignet sich besonders vorteilhaft zur reversiblen Bewegung einer Ventilklappe eines Gasrückführventils eines Kraftfahrzeuges.
In Fig. 6 ist ein Stellantrieb nach dem Stand der Technik dargestellt. Dabei ist eine Ventilklappe 8' fest mit einer Antriebswelle 1' verbunden. An der Antriebswelle I1 ist ein Zahnsegment 2' angeordnet, das über ein Zwischenrad 10' mit dem Ritzel 9 ' eines Elektromotors 11 ' in Verbindung steht . Das Übersetzungsverhältnis ist hierbei konstant, so dass es bei konstanter Leistungszufuhr des Elektromotors II1 nicht möglich ist, das Drehmoment, das auf die Ventilklappe 81 einwirkt, im Anfahrzustand zu vergrößern. Bei einem solchen Stellantrieb ist ein Lösen der Ventilklappe 8 ' im Ventil problematisch, sofern im Ventil Verkrustungen und Verschmutzungen vorhanden sind.

Claims

Patentansprüche
1. Stellantrieb zur reversiblen Bewegung einer
Ventilklappe (8) eines Ventils, der aus einer Antriebswelle (1) besteht, an der die Ventilklappe (8) befestigt ist, bei dem ein Zahnsegment (2) drehbar um die erste Drehachse Dl der Antriebswelle gelagert ist, wobei das Zahnsegment (2) nicht fest mit der Antriebswelle (1) verbunden ist, und parallel zum Zahnsegment (2) ein weiteres Segment (3) , das größer als das Zahnsegment (2) ausgebildet ist, angeordnet und mit der Antriebswelle (1) fest verbunden ist, bei dem zwischen dem Zahnsegment (2) und dem weiteren Segment (3) ein zweiseitiger Hebel (4) um eine zweite Drehachse D2 eines Bolzens (3a) , der parallel zur ersten
Drehachse Dl auf der dem Zahnsegment (2) zugewandten . Seite des weiteren Segmentes (3) angeordnet ist, drehbar gelagert ist und die Antriebswelle (1) nicht berührt, wobei die erste Drehachse Dl einen größeren Abstand zum Zahnkranz des Zahnsegmentes (2) aufweist als die zweite Drehachse D2 und der der ersten Drehachse Dl in der geschlossenen Position des Ventils zugewandte erste Hebelarm a des zweiseitigen Hebels (4) größer ist als der Abstand c zwischen der zweiten Drehachse D2 und derjenigen Kante des weiteren
Segmentes (3) , die in der geschlossenen Position des Ventils bündig zusammen mit einer Kante des Zahnsegmentes (2) an einem ersten Anschlag (5) anliegt, bei dem das Zahnsegment (2) eine Aussparung (2a) aufweist und am Ende des zweiten Hebelarmes b des zweiseitigen Hebels (4) , das der zweiten Drehachse D2 abgewandt ist, am zweiseitigen Hebel (4) ein Vorsprung (4a) angeordnet ist, der in der Aussparung (2a) geführt wird, bei dem das weitere Segment (3) an seiner, einem zweiten Anschlag (6) , der der offenen Position des
Ventils zuzuordnen ist, zugewandten Kante einen dritten Anschlag (7) für das zweite Zahnsegment (2) aufweist.
2. Stellantrieb nach Anspruch 1, bei dem die der ersten Drehachse Dl zugewandte Seite (4a1) des zweiseitigen
Hebels (4) durch zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Teilarme a' gebildet wird.
3. Stellantrieb nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem der Zahnkranz des Zahnsegmentes (2) direkt in das
Ritzel eines Elektromotors eingreift.
4. Stellantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das weitere Segment (3) mit einem Federelement (3b) verbunden ist, dessen Federkraft auf das weitere
Segment (3) in Richtung auf den ersten Anschlag (5) ausgerichtet ist.
5. Verwendung des Stellantriebs nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur reversiblen Bewegung einer Ventilklappe (8) eines Gasrückführventils eines Kraftfahrzeuges.
EP04734845A 2003-06-18 2004-05-26 Stellantrieb zur reversiblen bewegung einer ventilklappe eines ventils Expired - Lifetime EP1633966B1 (de)

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