WO2011026677A1 - Control valve - Google Patents

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WO2011026677A1
WO2011026677A1 PCT/EP2010/060004 EP2010060004W WO2011026677A1 WO 2011026677 A1 WO2011026677 A1 WO 2011026677A1 EP 2010060004 W EP2010060004 W EP 2010060004W WO 2011026677 A1 WO2011026677 A1 WO 2011026677A1
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WO
WIPO (PCT)
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output shaft
control valve
adjusting device
housing
drive shaft
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/060004
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German (de)
French (fr)
Inventor
Jochen Moench
Georg Reeb
Claudius Muschelknautz
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/53—Mechanical actuating means with toothed gearing
    • F16K31/54—Mechanical actuating means with toothed gearing with pinion and rack
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/072—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members
    • F16K11/074—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with pivoted closure members with flat sealing faces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/04—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members
    • F16K3/06—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members in the form of closure plates arranged between supply and discharge passages
    • F16K3/08—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members in the form of closure plates arranged between supply and discharge passages with circular plates rotatable around their centres
    • F16K3/085—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members in the form of closure plates arranged between supply and discharge passages with circular plates rotatable around their centres the axis of supply passage and the axis of discharge passage being coaxial and parallel to the axis of rotation of the plates

Definitions

  • Control valve The invention relates to a control valve having a housing, which comprises a drive shaft and an output shaft, wherein the drive shaft has a first engagement element and the output shaft has a second engagement element, wherein the output shaft is connected to an adjustment device, which is arranged a distance of the output shaft Set drive shaft variable.
  • a cooling circuit of a motor vehicle usually includes a heat source to be cooled, for example an internal combustion engine, which is to be cooled by means of a cooling medium by free or forced convection.
  • a heat source to be cooled for example an internal combustion engine, which is to be cooled by means of a cooling medium by free or forced convection.
  • a coolant is pumped in the internal combustion engine, which absorbs the excess heat energy from the combustion and dissipates to the desired extent.
  • the cooling circuit usually includes various sub-circuits, such as a cooler branch, a Beipasszweig and / or a Schuungstageleyerzweig. Via a radiator or radiator arranged in the radiator branch, the excess amount of heat of the coolant is released to the environment.
  • a heating heat exchanger heats the air flowing through it to heat the passenger compartment.
  • the distribution of the coolant flow to different branches of the cooling or heating circuit of the internal combustion engine is usually controlled by a control valve.
  • a control valve it is proposed in DE 10 2006 053 310 A1 to set the desired coolant temperature by mixing a cooled and an uncooled coolant flow.
  • a control valve is used whose flow openings are variable by twisting.
  • an electric motor is arranged in the control valve, which adjusts the position of a regulating wheel via a worm gear such that a desired coolant flow flows through the control valve.
  • the electric motor is not separated from the coolant flow, so that the components of the electric motor, such as the rotor and the transmission, are flooded with coolant.
  • the position of a first engagement element of a drive axle to a second engagement element of the output shaft is variably defined by the adjustment device being designed to variably fix the alignment of the first engagement element of the drive shaft with respect to the alignment of the second engagement element of the output shaft.
  • an output shaft is arranged on a regulating wheel, which is associated with a sealing compound, wherein the adjusting device defines a biasing force of the sealing compound.
  • the output shaft is connected to the regulating wheel at a first axial end surface. In this way, the torque introduced into the output shaft can be used to adjust the regulating wheel.
  • the adjusting device has an eccentrically arranged to a rotational axis of the adjusting device recording, which leads a bearing axis. This has the advantage that a distance between the bearing axis and the drive shaft can be adjusted by means of the eccentrically arranged receptacle.
  • the output shaft is designed as a hollow shaft, wherein the output shaft is mounted on the inside of the bearing axis. In this way, by means of the adjustment of the bearing axis, the second engagement element of the output shaft can be adjusted to the first engagement element of the drive shaft, that they are free of play with each other.
  • the bearing axis is positively and / or positively secured in the receptacle of the adjustment. In this way, NEN reliable forces and moments that are introduced into the bearing axis, be supported.
  • the adjusting device is fastened by means of a bracing device in the housing of the control valve. In this way, it is ensured that every possible position of the adjusting device is available and the adjusting device can be fixed in the required position.
  • the bracing device has an opening for fixing the position of the adjusting device in the housing. In this way, it is ensured that the position of the adjusting device can not be changed during the fastening process of the adjusting device by the bracing device.
  • the output shaft is integral with a
  • Spur gear formed wherein a second axial end surface of the output shaft is at least partially formed as a sliding surface. This has the advantage that the output shaft is easy to manufacture and is reliably stored in the housing of the control valve in the axial direction.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of a control valve.
  • the control valve 1 shown in FIG. 1 in this case comprises a housing 9, which has a first connection 44 to a coolant circuit of an internal combustion engine.
  • the housing 9 is closed on the underside by means of an adjusting device 45 which is fastened by a bracing element 46 in the housing 9.
  • the adjusting device 45 has a receptacle 17, in which a bearing axis 15 is attached.
  • the receptacle 17 is arranged eccentrically to a rotation axis 47 of the adjusting device 45.
  • the output shaft 48 On the bearing shaft 15, the output shaft 48 is arranged with a spur gear 18.
  • the output shaft 48 has at least one first engagement element 49 into which at least one second engagement element 55 of a drive shaft 54 engages.
  • the two engagement elements 49, 55 are formed here as individual teeth of a gear.
  • the drive shaft 54 is connected to a connected to an unillustrated electric motor.
  • the output shaft 48 is formed as a hollow shaft, which includes the bearing axis 15.
  • a lower first axial end surface 41 of the output shaft 48 is associated with the housing cover 45 and serves at least partially as a sliding surface and determines the axial displaceability of the output shaft 48 in a first axial direction.
  • An upper axial end surface 23 is associated with a regulating wheel 12 and a sliding bushing 1 1, which defines the axial displaceability of the output shaft 48 in a second axial direction.
  • the regulating wheel 12 is fastened to the output shaft 48 by means of a fastening element 24.
  • the sliding bush 1 1 is positively and / or positively connected to the bearing axis 15.
  • the regulating wheel 12 also has a control opening 33.
  • a flow channel 40 is fixed, which is sealed to the regulating wheel 12 by a sealing compound consisting of a sealing spring 14 and a sealing element 13 relative to the regulating wheel 12.
  • the housing 9 can be closed by means of a housing cover, not shown, wherein the housing cover has at least one second connection to the cooling circuit of the internal combustion engine.
  • the housing cover is arranged on an outer valve housing surface 28 in order to reliably close the housing 9.
  • the housing 9 of the control valve 1 is closed by the adjusting device 45, which has a sealing ring receptacle 35, in which a sealing ring 30 is arranged for sealing the control valve 1 against environmental influences.
  • the adjusting device 45 further has, on the underside in the peripheral region, a plurality of tabs 52 which comprise a clamping region 20 on the outer peripheral surface and a thread 53 on the inner circumferential surface.
  • the thread 53 is assigned to a bracing device 46.
  • the control of a volume flow for a coolant circuit of an internal combustion engine by the control valve 1 takes place in that the regulating wheel 12 and its control port 33 is rotated relative to the flow channel 40 by a drive so that the cross section of the control port 33 relative to the flow channel 40 changes.
  • the rotation of the regulating wheel 12 is achieved by means of an electric motor, not shown, which drives the attached to the output shaft 48 spur gear 18 via the drive shaft 54.
  • the flow channel 40 is sealed relative to the regulating wheel 12 by means of the sealing compound consisting of the sealing element 13 and the sealing spring 14, wherein the sealing compound is biased by the regulating wheel 12.
  • the first engagement element 49 engages in the second engagement element 55 of the drive shaft 54.
  • the drive shaft 54 is arranged perpendicular to the plane of the drawing and transmits the torque of the electric motor to the output shaft 48.
  • the drive shaft 54 is designed with the second engagement element 55 as a worm toothing.
  • a spur gear on the drive shaft 54 would be conceivable.
  • control valve 1 to adjust the biasing force on the seal assembly to ensure a reliable seal of the flow channel 40.
  • the biasing force is necessary in this case, so that induced by the internal combustion engine in the control valve 1 vibrations do not lead to a short-term separation of the sealing element 13 of the regulating wheel 12 and so the leakage current is increased.
  • the adjustment device 45 is rotatable and axially displaceable in the housing 9.
  • the bearing axis 15 in the receptacle 17 of the adjusting device 45 is positively and / or positively connected to the adjusting device 45.
  • the adjusting device 45 is sprayed onto the bearing shaft 15, pressed on, screwed on or plugged.
  • the sliding bush 1 1 as well as the bearing shaft 15 with the adjusting device 45 is non-positively and / or positively connected at the upper end of the bearing axis.
  • the adjusting device 45 can be moved in the housing 9 be that the regulating wheel 12 exerts a corresponding biasing force on the seal assembly 13, 14.
  • the adjustment device 45 is designed to be rotatable in the housing 9 without the axial position, for example, as in a thread, must be changed. Further, the receptacle 17 is arranged with the bearing axis 15 eccentric to the axis of rotation 47 of the adjusting device 45. If the adjusting device 45 is rotated in the housing 9, then the distance between the output shaft 48 and the first engagement element 49 to the drive shaft 54 with the second engagement member 55. The adjusting device 45 is thereby rotated until the first engagement member 49 to the second engagement member 55th occupies a play-free position.
  • the adjustment device 45 has a holding receptacle 50 at the lower end of the axial end surface of the adjustment device 45.
  • a tool can be attached to hold during the mounting of the Einstellvomchtung 45 in the housing 9, the position of the adjusting device 45.
  • the position of the adjusting device 45 is fixed in the housing 9 by means of the bracing device 46.
  • the clamping region 20 is arranged on the tabs 52, which have on the inside the thread 53 into which the Verspannvorrich- device 46 is screwed, wherein when screwing the bracing

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
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Abstract

The invention relates to a control valve 1 having a housing 9 that comprises a drive shaft 54 and an output shaft 48, wherein the drive shaft 54 comprises a first engagement element 55 and the output shaft 48 comprises a second engagement element 49, wherein the output shaft 48 is connected to an adjusting device 45 designed to variably determine a distance between the output shaft 48 and the drive shaft, wherein the adjusting device 45 is further designed to variably determine the alignment of the first engagement element 55 of the drive shaft 54 relative to the alignment of the second engagement element 49 of the output shaft 48.

Description

Beschreibung  description
Titel title
Steuerventil Die Erfindung betriff ein Steuerventil mit einem Gehäuse, das eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle umfasst, wobei die Antriebswelle ein erstes Eingriffselement und die Abtriebswelle ein zweites Eingriffselement aufweist, wobei die Abtriebswelle mit einer Einsteilvorrichtung verbunden ist, die ausgelegt ist, einen Abstand der Abtriebswelle zur Antriebswelle variabel festzulegen.  Control valve The invention relates to a control valve having a housing, which comprises a drive shaft and an output shaft, wherein the drive shaft has a first engagement element and the output shaft has a second engagement element, wherein the output shaft is connected to an adjustment device, which is arranged a distance of the output shaft Set drive shaft variable.
Stand der Technik State of the art
Ein Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeuges beinhaltet in der Regel eine zu kühlende Wärmequelle, beispielsweise eine Brennkraftmaschine, die mittels eines Kühl- mediums durch freie oder erzwungene Konvektion gekühlt werden soll. Um einerseits die Brennkraftmaschine vor Überhitzung zu schützen und andererseits die Abwärme der Brennkraftmaschine beispielsweise zur Beheizung des Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeuges zu nutzen, wird in der Brennkraftmaschine ein Kühlmittel umgepumpt, das die überschüssige Wärmeenergie aus der Verbren- nung aufnimmt und in gewünschtem Maße abführt. A cooling circuit of a motor vehicle usually includes a heat source to be cooled, for example an internal combustion engine, which is to be cooled by means of a cooling medium by free or forced convection. On the one hand to protect the internal combustion engine from overheating and on the other hand to use the waste heat of the internal combustion engine, for example for heating the passenger compartment of a motor vehicle, a coolant is pumped in the internal combustion engine, which absorbs the excess heat energy from the combustion and dissipates to the desired extent.
Der Kühlkreislauf umfasst in der Regel verschiedene Teilkreisläufe, wie beispielsweise einen Kühlerzweig, einen Beipasszweig und/oder einen Heizungswärmetauscherzweig. Über einen im Kühlerzweig angeordneten Kühler oder Ra- diator wird die überschüssige Wärmemenge des Kühlmittels an die Umgebung abgegeben. Ein Heizungswärmetauscher erwärmt die durch ihn strömende Luft zur Beheizung des Fahrgastraumes. Die Verteilung des Kühlmittelstroms auf verschiedene Zweige des Kühl- bzw. Heizungskreislaufes der Brennkraftmaschine wird üblicherweise durch ein Steuerventil gesteuert. Hierzu wird in der DE 10 2006 053 310 A1 vorgeschlagen, die gewünschte Kühlmitteltemperatur durch das Mischen eines gekühlten und eines ungekühlten Kühlmittelstroms einzustellen. Dazu wird ein Steuerventil verwendet, dessen Durchströmöffnungen durch ein Verdrehen veränderlich sind. Um die Durch- Strömöffnungen zu verstellen, ist in dem Steuerventil ein Elektromotor angeordnet, der über ein Schneckengetriebe die Position einer Regelscheibe so verstellt, dass durch das Steuerventil ein gewünschter Kühlmittelstrom strömt. Der Elektromotor ist dabei nicht vom Kühlmittelstrom getrennt, sodass die Komponenten des Elektromotors, wie etwa der Rotor und das Getriebe, mit Kühlmittel umflutet sind. The cooling circuit usually includes various sub-circuits, such as a cooler branch, a Beipasszweig and / or a Heizungswärmetauscherzweig. Via a radiator or radiator arranged in the radiator branch, the excess amount of heat of the coolant is released to the environment. A heating heat exchanger heats the air flowing through it to heat the passenger compartment. The distribution of the coolant flow to different branches of the cooling or heating circuit of the internal combustion engine is usually controlled by a control valve. For this purpose, it is proposed in DE 10 2006 053 310 A1 to set the desired coolant temperature by mixing a cooled and an uncooled coolant flow. For this purpose, a control valve is used whose flow openings are variable by twisting. In order to adjust the through-flow openings, an electric motor is arranged in the control valve, which adjusts the position of a regulating wheel via a worm gear such that a desired coolant flow flows through the control valve. The electric motor is not separated from the coolant flow, so that the components of the electric motor, such as the rotor and the transmission, are flooded with coolant.
Aus der DE 10 2006 053 307 A1 ist ferner bekannt, die Öffnungen der Regelscheibe durch Dichtelemente in Form von Dichtringen, sowie mit Federelementen, die das Dichtelement an die Regelscheibe andrücken, zu realisieren, sodass die Leckageraten bei einem geschlossenen Kühlkreislauf nahezu null sind. From DE 10 2006 053 307 A1 is also known to realize the openings of the regulating wheel by sealing elements in the form of sealing rings, as well as with spring elements which press the sealing element to the regulating wheel, so that the leakage rates are almost zero in a closed cooling circuit.
Aus der WO 2005/095177 A1 ist außerdem ein elektrischer Servomotor für eine elektrische Servolenkung eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei eine spielfreie Einstellung der Verzahnung zwischen einem Schneckenrad einer Antriebswelle und einem Stirnrad einer Abtriebswelle dadurch ermöglicht wird, dass die Abtriebswelle in einem Wälzlager mit exzentrischem Außenring gelagert ist. Dabei kann durch Verdrehen des Außenrings des Wälzlagers der Abstand der Abtriebswelle zur Antriebswelle eingestellt werden. Offenbarung der Erfindung From WO 2005/095177 A1 an electric servomotor for an electric power steering of a motor vehicle is also known, wherein a backlash-free adjustment of the toothing between a worm wheel of a drive shaft and a spur gear of an output shaft is made possible by the output shaft mounted in a rolling bearing with eccentric outer ring is. It can be adjusted by turning the outer ring of the bearing of the distance of the output shaft to the drive shaft. Disclosure of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Steuerventil bereitzustellen. It is an object of the invention to provide an improved control valve.
Diese Aufgabe wird durch ein Steuerventil gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved by a control valve according to claim 1. Preferred embodiments are given in the dependent claims.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Position eines ersten Eingriffselements einer Antriebsachse zu einem zweiten Eingriffselement der Abtriebsachse dadurch variabel festlegbar ist, dass die Einsteilvorrichtung ausgelegt ist, die Ausrichtung des ersten Eingriffselements der Antriebswelle in Bezug auf die Ausrichtung des zweiten Eingriffselements der Abtriebswelle variabel festzulegen. Dies hat den Vorteil, dass das erste Eingriffselement der Antriebswelle zum zweiten Eingriffselement der Abtriebswelle spielfrei anordbar ist und gleichzeitig eine Vorspannkraft eines Dichtungsverbundes an einer Regelscheibe variabel festlegbar ist. According to the invention, it has been recognized that the position of a first engagement element of a drive axle to a second engagement element of the output shaft is variably defined by the adjustment device being designed to variably fix the alignment of the first engagement element of the drive shaft with respect to the alignment of the second engagement element of the output shaft. This has the advantage that the first engagement element of the drive shaft to the second engagement element of the output shaft can be arranged without play and at the same time a biasing force of a seal composite on a regulating wheel is variably fixed.
Unter einer Ausrichtung im Sinne der Erfindung wird die Einstellung der Position der Abtriebswelle in axialer Richtung, also in Richtung der Rotationsachse der Abtriebswelle, verstanden. Under an orientation according to the invention, the setting of the position of the output shaft in the axial direction, ie in the direction of the axis of rotation of the output shaft understood.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Abtriebswelle an einer Regelscheibe angeordnet, der ein Dichtungsverbund zugeordnet ist, wobei die Einstellvorrichtung eine Vorspannkraft des Dichtungsverbundes festlegt. Dies hat den Vorteil, dass der Dichtungsverbund trotz in das Steuerventil eingebrachter Schwingungen durch das Kraftfahrzeug zuverlässig abdichtet. In one embodiment of the invention, an output shaft is arranged on a regulating wheel, which is associated with a sealing compound, wherein the adjusting device defines a biasing force of the sealing compound. This has the advantage that the seal assembly reliably seals despite introduced into the control valve oscillations by the motor vehicle.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Abtriebswelle an einer ersten axialen Endfläche mit der Regelscheibe verbunden. Auf diese Weise kann das in die Abtriebswelle eingebrachte Drehmoment dazu genutzt werden, die Regelscheibe zu verstellen. In one embodiment of the invention, the output shaft is connected to the regulating wheel at a first axial end surface. In this way, the torque introduced into the output shaft can be used to adjust the regulating wheel.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Einstellvorrichtung eine exzentrisch zu einer Rotationsachse der Einstellvorrichtung angeordnete Aufnahme auf, die eine Lagerachse führt. Dies hat den Vorteil, dass mittels der exzentrisch angeordneten Aufnahme ein Abstand zwischen der Lagerachse und der Antriebswelle einstellbar ist. In one embodiment of the invention, the adjusting device has an eccentrically arranged to a rotational axis of the adjusting device recording, which leads a bearing axis. This has the advantage that a distance between the bearing axis and the drive shaft can be adjusted by means of the eccentrically arranged receptacle.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Abtriebswelle als Hohlwelle ausgebildet, wobei die Abtriebswelle innenseitig auf der Lagerachse gelagert ist. Auf diese Weise kann mittels der Einstellung der Lagerachse das zweite Eingriffselement der Abtriebswelle so zum ersten Eingriffselement der Antriebswelle eingestellt werden, dass diese spielfrei zueinander sind. In one embodiment of the invention, the output shaft is designed as a hollow shaft, wherein the output shaft is mounted on the inside of the bearing axis. In this way, by means of the adjustment of the bearing axis, the second engagement element of the output shaft can be adjusted to the first engagement element of the drive shaft, that they are free of play with each other.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Lagerachse in der Aufnahme der Einstellvorrichtung kraft- und/oder formschlüssig befestigt. Auf diese Weise kön- nen zuverlässig Kräfte und Momente, die in die Lagerachse eingebracht werden, abgestützt werden. In one embodiment of the invention, the bearing axis is positively and / or positively secured in the receptacle of the adjustment. In this way, NEN reliable forces and moments that are introduced into the bearing axis, be supported.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Einsteilvorrichtung mittels einer Verspannvorrichtung im Gehäuse des Steuerventils befestigt. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass jede mögliche Position der Einsteilvorrichtung zur Verfügung steht und die Einsteilvorrichtung in der benötigten Position fixierbar ist. In one embodiment of the invention, the adjusting device is fastened by means of a bracing device in the housing of the control valve. In this way, it is ensured that every possible position of the adjusting device is available and the adjusting device can be fixed in the required position.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Verspannvorrichtung eine Öff- nung zur Fixierung der Position der Einsteilvorrichtung im Gehäuse auf. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass während des Befestigungsvorgangs der Ein- stellvorrichtung durch die Verspannvorrichtung die Position der Einstellvorrich- tung nicht veränderbar ist. In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Abtriebswelle einteilig mit einemIn one embodiment of the invention, the bracing device has an opening for fixing the position of the adjusting device in the housing. In this way, it is ensured that the position of the adjusting device can not be changed during the fastening process of the adjusting device by the bracing device. In one embodiment of the invention, the output shaft is integral with a
Stirnrad ausgebildet, wobei eine zweite axiale Endfläche der Abtriebswelle zumindest teilweise als Gleitfläche ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Abtriebswelle einfach herstellbar ist und zuverlässig im Gehäuse des Steuerventils in axialer Richtung gelagert ist. Spur gear formed, wherein a second axial end surface of the output shaft is at least partially formed as a sliding surface. This has the advantage that the output shaft is easy to manufacture and is reliably stored in the housing of the control valve in the axial direction.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Showing:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Steuerventils. Fig. 1 is a schematic sectional view of a control valve.
Das in Fig. 1 gezeigte Steuerventil 1 umfasst dabei ein Gehäuse 9, das einen ersten Anschluss 44 zu einem Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine aufweist. Das Gehäuse 9 ist unterseitig mittels einer Einsteilvorrichtung 45, der durch ein Verspannelement 46 im Gehäuse 9 befestigt ist, verschlossen. Die Einsteilvorrichtung 45 weist eine Aufnahme 17 auf, in der eine Lagerachse 15 befestigt ist. Die Aufnahme 17 ist exzentrisch zu einer Rotationsachse 47 der Ein- stellvorrichtung 45 angeordnet. Auf der Lagerachse 15 ist die Abtriebswelle 48 mit einem Stirnrad 18 angeordnet. Die Abtriebswelle 48 weist dabei wenigstens ein erstes Eingriffselement 49 auf, in das wenigstens ein zweites Eingriffselement 55 einer Antriebswelle 54 greift. Die beiden Eingriffselemente 49, 55 sind hierbei als einzelne Zähne eines Zahnrades ausgebildet. Die Antriebswelle 54 ist mit ei- nem nichtdargestellten Elektromotor verbunden. Die Abtriebswelle 48 ist dabei als Hohlwelle ausgebildet, die die Lagerachse 15 umfasst. Eine untere erste axiale Endfläche 41 der Abtriebswelle 48 ist dem Gehäusedeckel 45 zugeordnet und dient zumindest teilweise als Gleitfläche und legt die axiale Verschieblichkeit der Abtriebswelle 48 in eine erste axiale Richtung fest. Eine obere axiale Endfläche 23 ist einer Regelscheibe 12 und einer Gleitbuchse 1 1 zugeordnet, die die axiale Verschieblichkeit der Abtriebswelle 48 in eine zweite axiale Richtung festlegt. Die Regelscheibe 12 ist mittels eines Befestigungselements 24 an der Abtriebswelle 48 befestigt. Die Gleitbuchse 1 1 ist dabei kraft- und/oder formschlüs- sig mit der Lagerachse 15 verbunden. Die Regelscheibe 12 weist des Weiteren eine Steueröffnung 33 auf. Durch den ersten Anschluss 44 wird ein Flusskanal 40 festgelegt, der an der Regelscheibe 12 durch einen Dichtungsverbund bestehend aus einer Dichtfeder 14 und einem Dichtelement 13 gegenüber der Regelscheibe 12 abgedichtet wird. The control valve 1 shown in FIG. 1 in this case comprises a housing 9, which has a first connection 44 to a coolant circuit of an internal combustion engine. The housing 9 is closed on the underside by means of an adjusting device 45 which is fastened by a bracing element 46 in the housing 9. The adjusting device 45 has a receptacle 17, in which a bearing axis 15 is attached. The receptacle 17 is arranged eccentrically to a rotation axis 47 of the adjusting device 45. On the bearing shaft 15, the output shaft 48 is arranged with a spur gear 18. In this case, the output shaft 48 has at least one first engagement element 49 into which at least one second engagement element 55 of a drive shaft 54 engages. The two engagement elements 49, 55 are formed here as individual teeth of a gear. The drive shaft 54 is connected to a connected to an unillustrated electric motor. The output shaft 48 is formed as a hollow shaft, which includes the bearing axis 15. A lower first axial end surface 41 of the output shaft 48 is associated with the housing cover 45 and serves at least partially as a sliding surface and determines the axial displaceability of the output shaft 48 in a first axial direction. An upper axial end surface 23 is associated with a regulating wheel 12 and a sliding bushing 1 1, which defines the axial displaceability of the output shaft 48 in a second axial direction. The regulating wheel 12 is fastened to the output shaft 48 by means of a fastening element 24. The sliding bush 1 1 is positively and / or positively connected to the bearing axis 15. The regulating wheel 12 also has a control opening 33. By the first port 44, a flow channel 40 is fixed, which is sealed to the regulating wheel 12 by a sealing compound consisting of a sealing spring 14 and a sealing element 13 relative to the regulating wheel 12.
Oberhalb der Regelscheibe 12 kann das Gehäuse 9 mittels eines nicht dargestellten Gehäusedeckels verschlossen werden, wobei der Gehäusedeckel über wenigstens einen zweiten Anschluss zu dem Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine verfügt. Der Gehäusedeckel wird dabei an einer äußeren Ventilgehäuse- fläche 28 angeordnet, um zuverlässig das Gehäuse 9 zu verschließen. Unterseitig wird das Gehäuse 9 des Steuerventils 1 durch die Einsteilvorrichtung 45 verschlossen, die über eine Dichtringaufnahme 35 verfügt, in der ein Dichtring 30 zum Abdichten des Steuerventils 1 gegenüber Umwelteinflüssen angeordnet ist. Die Einsteilvorrichtung 45 weist des Weiteren unterseitig im Umfangsbereich mehrere Laschen 52 auf, die an der äußeren Umfangsfläche einen Klemmbereich 20 und an der inneren Umfangsfläche ein Gewinde 53 umfassen. Das Gewinde 53 ist dabei einer Verspannvorrichtung 46 zugeordnet. Die Steuerung eines Volumenstroms für einen Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine durch das Steuerventil 1 erfolgt dadurch, dass die Regelscheibe 12 und deren Steueröffnung 33 gegenüber den Flusskanal 40 durch einen Antrieb so verdreht wird, dass sich der Querschnitt der Steueröffnung 33 gegenüber dem Flusskanal 40 verändert. Die Verdrehung der Regelscheibe 12 wird dabei mittels eines nicht dargestellten Elektromotors erreicht, der das an der Abtriebswelle 48 befestigte Stirnrad 18 über die Antriebswelle 54 antreibt. Um die Lecka- geströme am Flusskanal 40 möglichst gering zu halten, ist der Flusskanal 40 gegenüber der Regelscheibe 12 mittels des Dichtungsverbundes bestehend aus dem Dichtelement 13 und der Dichtfeder 14 abgedichtet, wobei der Dichtungsverbund durch die Regelscheibe 12 vorgespannt ist. Above the regulating wheel 12, the housing 9 can be closed by means of a housing cover, not shown, wherein the housing cover has at least one second connection to the cooling circuit of the internal combustion engine. The housing cover is arranged on an outer valve housing surface 28 in order to reliably close the housing 9. On the underside, the housing 9 of the control valve 1 is closed by the adjusting device 45, which has a sealing ring receptacle 35, in which a sealing ring 30 is arranged for sealing the control valve 1 against environmental influences. The adjusting device 45 further has, on the underside in the peripheral region, a plurality of tabs 52 which comprise a clamping region 20 on the outer peripheral surface and a thread 53 on the inner circumferential surface. The thread 53 is assigned to a bracing device 46. The control of a volume flow for a coolant circuit of an internal combustion engine by the control valve 1 takes place in that the regulating wheel 12 and its control port 33 is rotated relative to the flow channel 40 by a drive so that the cross section of the control port 33 relative to the flow channel 40 changes. The rotation of the regulating wheel 12 is achieved by means of an electric motor, not shown, which drives the attached to the output shaft 48 spur gear 18 via the drive shaft 54. In order to To keep currents at the flow channel 40 as low as possible, the flow channel 40 is sealed relative to the regulating wheel 12 by means of the sealing compound consisting of the sealing element 13 and the sealing spring 14, wherein the sealing compound is biased by the regulating wheel 12.
Zum Antrieb der Abtriebswelle 48 greift das erste Eingriffselement 49 in das zweite Eingriffselement 55 der Antriebswelle 54 ein. Die Antriebswelle 54 ist dabei senkrecht zur Zeichenebene angeordnet und überträgt das Drehmoment des Elektromotors zur Abtriebswelle 48. Üblicherweise ist hierbei die Antriebswelle 54 mit dem zweiten Eingriffselement 55 als Schneckenverzahnung ausgeführt. Es wäre jedoch ein Stirnrad an der Antriebswelle 54 denkbar. Üblicherweise weisen die Antriebswelle 54 zur Abtriebswelle 48 einen engen Fertigungstoleranzbereich auf oder sind im Abstand zueinander einstellbar, um eine annähernde Spielfreiheit des Antriebs zu gewährleisten. To drive the output shaft 48, the first engagement element 49 engages in the second engagement element 55 of the drive shaft 54. The drive shaft 54 is arranged perpendicular to the plane of the drawing and transmits the torque of the electric motor to the output shaft 48. Usually, in this case, the drive shaft 54 is designed with the second engagement element 55 as a worm toothing. However, a spur gear on the drive shaft 54 would be conceivable. Usually, the drive shaft 54 to the output shaft 48 on a tight manufacturing tolerance range or are adjustable in distance from each other to ensure an approximate backlash of the drive.
Zusätzlich ist in dem Steuerventil 1 die Vorspannkraft auf den Dichtungsverbund einzustellen, um eine zuverlässige Abdichtung des Flusskanals 40 zu gewährleisten. Die Vorspannkraft ist hierbei notwendig, damit von der Brennkraftmaschine in das Steuerventil 1 induzierte Schwingungen nicht zu einer kurzfristigen Trennung des Dichtelements 13 von der Regelscheibe 12 führen und so der Leckagestrom erhöht wird. In addition, in the control valve 1 to adjust the biasing force on the seal assembly to ensure a reliable seal of the flow channel 40. The biasing force is necessary in this case, so that induced by the internal combustion engine in the control valve 1 vibrations do not lead to a short-term separation of the sealing element 13 of the regulating wheel 12 and so the leakage current is increased.
Um sowohl die Ausrichtung als auch den Abstand des ersten Eingriffselements 49 zum zweiten Eingriffselement 55 festlegen zu können, ist die Einstellvorrich- tung 45 drehbar und axial verschiebbar im Gehäuse 9 angeordnet. Um die Vorspannkraft des Dichtungsverbundes einstellen zu können, ist die Lagerachse 15 in der Aufnahme 17 der Einsteilvorrichtung 45 kraft- und/oder formschlüssig mit der Einsteilvorrichtung 45 verbunden. Beispielsweise ist die Einsteilvorrichtung 45 auf die Lagerachse 15 aufgespritzt, aufgepresst, aufgeschraubt oder aufge- steckt. Um die axiale Verschiebbarkeit der Abtriebswelle 48 zu begrenzen, ist am oberen Ende der Lagerachse 15 die Gleitbuchse 1 1 ebenso wie die Lagerachse 15 mit der Einsteilvorrichtung 45 kraft- und/oder formschlüssig verbunden. Durch die Festlegung der axialen Endpositionen der Antriebswelle 48 ist auch die axiale Position der Regelscheibe 12 festgelegt. Um die Ausrichtung der Abtriebswelle 48 festzulegen, kann die Einsteilvorrichtung 45 so im Gehäuse 9 verschoben werden, dass die Regelscheibe 12 eine entsprechende Vorspannkraft auf den Dichtungsverbund 13, 14 ausübt. In order to be able to determine both the alignment and the distance of the first engagement element 49 from the second engagement element 55, the adjustment device 45 is rotatable and axially displaceable in the housing 9. In order to adjust the biasing force of the sealing compound, the bearing axis 15 in the receptacle 17 of the adjusting device 45 is positively and / or positively connected to the adjusting device 45. For example, the adjusting device 45 is sprayed onto the bearing shaft 15, pressed on, screwed on or plugged. In order to limit the axial displaceability of the output shaft 48, the sliding bush 1 1 as well as the bearing shaft 15 with the adjusting device 45 is non-positively and / or positively connected at the upper end of the bearing axis. By fixing the axial end positions of the drive shaft 48 and the axial position of the regulating wheel 12 is fixed. In order to determine the orientation of the output shaft 48, the adjusting device 45 can be moved in the housing 9 be that the regulating wheel 12 exerts a corresponding biasing force on the seal assembly 13, 14.
Ist bei der Montage die Vorspannkraft des Dichtungsverbundes 13, 14 und somit die Position der Einsteilvorrichtung 45 bestimmt, so kann darauffolgend der Abstand des ersten Eingriffselements 49 der Abtriebswelle 48 zum zweiten Eingriffselement der Antriebswelle eingestellt werden. Eine umgekehrte Einstellreihenfolge ist ebenso denkbar. If during assembly the biasing force of the seal assembly 13, 14 and thus determines the position of the adjusting 45, then the distance of the first engaging member 49 of the output shaft 48 can be adjusted to the second engagement element of the drive shaft. A reverse adjustment order is also conceivable.
Um den Abstand des ersten Eingriffselements 49 zum zweiten Eingriffselement 55 einstellen zu können ist die Einsteilvorrichtung 45 ausgelegt, im Gehäuse 9 verdrehbar zu sein, ohne dass die axiale Position, beispielsweise wie bei einem Gewinde, verändert werden muss. Ferner ist die Aufnahme 17 mit der Lagerachse 15 exzentrisch zu der Rotationsachse 47 der Einsteilvorrichtung 45 angeordnet. Wird die Einsteilvorrichtung 45 im Gehäuse 9 verdreht, so verändert sich der Abstand der Abtriebswelle 48 mit dem ersten Eingriffselement 49 zu der Antriebswelle 54 mit dem zweiten Eingriffselement 55. Die Einsteilvorrichtung 45 wird dabei so lange verdreht, bis das erste Eingriffselement 49 zum zweiten Eingriffselement 55 eine spielfreie Position einnimmt. In order to adjust the distance of the first engagement member 49 to the second engagement member 55, the adjustment device 45 is designed to be rotatable in the housing 9 without the axial position, for example, as in a thread, must be changed. Further, the receptacle 17 is arranged with the bearing axis 15 eccentric to the axis of rotation 47 of the adjusting device 45. If the adjusting device 45 is rotated in the housing 9, then the distance between the output shaft 48 and the first engagement element 49 to the drive shaft 54 with the second engagement member 55. The adjusting device 45 is thereby rotated until the first engagement member 49 to the second engagement member 55th occupies a play-free position.
Um die Ausrichtung sowie die radiale Position der Einsteilvorrichtung 45 zu halten, weist die Einsteilvorrichtung 45 eine Halteaufnahme 50 am unteren Ende der axialen Endfläche der Einsteilvorrichtung 45 auf. An die Halteaufnahme 50 kann ein Werkzeug befestigt werden, um während der Befestigung der Einstellvomchtung 45 im Gehäuse 9 die Position der Einsteilvorrichtung 45 zu halten. In order to maintain the alignment as well as the radial position of the adjustment device 45, the adjustment device 45 has a holding receptacle 50 at the lower end of the axial end surface of the adjustment device 45. To the holding receptacle 50, a tool can be attached to hold during the mounting of the Einstellvomchtung 45 in the housing 9, the position of the adjusting device 45.
Die Position der Einsteilvorrichtung 45 wird im Gehäuse 9 mittels der Verspannvorrichtung 46 festgelegt. Der Klemmbereich 20 ist dabei an den Laschen 52 angeordnet, die innenseitig das Gewinde 53 aufweisen, in das die Verspannvorrich- tung 46 eingeschraubt wird, wobei beim Einschrauben der VerspannvorrichtungThe position of the adjusting device 45 is fixed in the housing 9 by means of the bracing device 46. The clamping region 20 is arranged on the tabs 52, which have on the inside the thread 53 into which the Verspannvorrich- device 46 is screwed, wherein when screwing the bracing
46 in das Gewinde 53 die Laschen 52 nach außen an die Innenseite 51 des Gehäuses 9 gedrückt werden. Auf diese Weise kann variabel die Position der Einstellvomchtung 45 im Gehäuse 9 festgelegt werden. Um das Werkzeug zum Halten der Einsteilvorrichtung 45 auch während des Einschraubens der Verspann- Vorrichtung 46 in der Einsteilvorrichtung 45 zum Festlegen der Position belassen zu können, weist die Verspannvorrichtung 46 eine durch die Verspannvorrichtung 46 durchlaufende Öffnung 19 auf. 46 in the thread 53, the tabs 52 are pressed outwardly against the inner side 51 of the housing 9. In this way, the position of Einstellvomchtung 45 can be variably set in the housing 9. To leave the tool for holding the adjusting device 45 during the screwing of the Verspann- device 46 in the setting device 45 for fixing the position To be able to, the bracing device 46 a through the tensioning device 46 through opening 19.
Dem Fachmann ist selbstverständlich geläufig, dass die gezeigte Ausführungs- form beispielhaft ist. Wesentlich dabei ist jedoch, dass sowohl der Abstand als auch die Ausrichtung eines ersten Eingriffselements zu einem zweiten Eingriffselement variabel festlegbar sind, indem eine Aufnahme exzentrisch in der Ein- stellvorrichtung angeordnet ist, die axial variabel verschieblich ist und durch ein Verspannelement variabel festlegbar ist. The skilled person is of course familiar that the embodiment shown is exemplary. However, it is essential that both the distance and the orientation of a first engagement element to a second engagement element are variably fixed by a recording is arranged eccentrically in the adjustment, which is axially variable and displaceable by a Verspannelement variably can be fixed.

Claims

Ansprüche claims
1 . Steuerventil (1 ) mit einem Gehäuse (9), das eine Antriebswelle (54) und eine Abtriebswelle (48) umfasst, wobei die Antriebswelle (54) ein erstes Eingriffselement (55) und die Abtriebswelle (48) ein zweites Eingriffselement (49) aufweist, wobei die Abtriebswelle (48) mit einer Einsteilvorrichtung (45) verbunden ist, die ausgelegt ist, einen Abstand der Abtriebswelle (48) zur Antriebswelle variabel festzulegen, dadurch gekennzeichnet, dass die EinStellvorrichtung (45) ferner ausgelegt ist, die Ausrichtung des ersten Eingriffselements (55) der Antriebswelle (54) in Bezug auf die Ausrichtung des zweiten Eingriffselements (49) der Abtriebswelle (48) variabel festzulegen. 1 . A control valve (1) comprising a housing (9) comprising a drive shaft (54) and an output shaft (48), the drive shaft (54) having a first engagement member (55) and the output shaft (48) having a second engagement member (49) wherein the output shaft (48) is connected to an adjustment device (45) configured to variably set a distance of the output shaft (48) to the drive shaft, characterized in that the adjustment device (45) is further configured to align the first engagement element (55) the drive shaft (54) with respect to the orientation of the second engaging element (49) of the output shaft (48) variably set.
2. Steuerventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an der Abtriebswelle (48) eine Regelscheibe (12) angeordnet ist, der ein Dichtungsverbund (13, 14) zugeordnet ist, wobei die Einsteilvorrichtung (45) ausgelegt ist, eine Vorspannkraft des Dichtungsverbundes (13, 14) festzulegen. 2. Control valve according to claim 1, characterized in that on the output shaft (48) a regulating wheel (12) is arranged, which is associated with a sealing compound (13, 14), wherein the adjusting device (45) is designed, a biasing force of the sealing compound ( 13, 14).
3. Steuerventil (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (48) an einer ersten axialen Endfläche (23) mit der Regelscheibe (12) verbunden ist. Third control valve (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the output shaft (48) is connected to a first axial end surface (23) with the regulating wheel (12).
4. Steuerventil (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsteilvorrichtung (45) eine exzentrisch angeordnete Aufnahme (17) aufweist, die ausgelegt ist, eine Lagerachse (15) zu führen. 4. control valve (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the adjusting device (45) has an eccentrically arranged receptacle (17) which is designed to guide a bearing axis (15).
5. Steuerventil (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (48) als Hohlwelle ausgebildet ist, wobei die Abtriebswelle (48) innenseitig auf der Lagerachse (15) gelagert ist. Steuerventil (1 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerachse (15) in der Aufnahme (17) der Einsteilvorrichtung (45) kraft- und/oder formschlüssig befestigt ist. 5. Control valve (1) according to claim 4, characterized in that the output shaft (48) is designed as a hollow shaft, wherein the output shaft (48) is mounted on the inside of the bearing axis (15). Control valve (1) according to claim 4 or 5, characterized in that the bearing axis (15) in the receptacle (17) of the adjusting device (45) non-positively and / or positively secured.
Steuerventil (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsteilvorrichtung (45) mittels einer Verspannvorrichtung (46) im Gehäuse (9) des Steuerventils (1 ) befestigt ist. Control valve (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the adjusting device (45) by means of a bracing device (46) in the housing (9) of the control valve (1) is attached.
Steuerventil (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspannvorrichtung einen Klemmbereich (20) aufweist, der ausgelegt ist, die Einsteilvorrichtung (45) zusammen mit der Verspannvorrichtung (46) im Gehäuse (9) zu befestigen. Control valve (1) according to claim 7, characterized in that the bracing device has a clamping region (20) which is designed to fasten the adjusting device (45) together with the bracing device (46) in the housing (9).
Steuerventil (1 ) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspannvorrichtung (45) eine Öffnung (19) zur Fixierung der Position der Einsteilvorrichtung (45) im Gehäuse (9) aufweist. Control valve (1) according to claim 7 or 8, characterized in that the bracing device (45) has an opening (19) for fixing the position of the adjusting device (45) in the housing (9).
0. Steuerventil (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (48) einteilig mit einem Stirnrad (18) ausgebildet ist, wobei eine zweite axiale Endfläche (41 ) der Abtriebswelle (48) zumindest teilweise als Gleitfläche ausgebildet ist. 0. Control valve (1) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the output shaft (48) is formed integrally with a spur gear (18), wherein a second axial end face (41) of the output shaft (48) at least partially as a sliding surface is trained.
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