Gebiet der Erfindung:
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Turbolader mit einem ein Turbinenrad, dem Abgas
über mindestens einen Zufuhrkanal zuführbar ist. Denn im Stande der Technik ist es
ebenfalls bekannt, mehrere Turbinenräder und/oder mehrere Zufuhrkanäle vorzusehen.
Die Zufuhrmenge an Abgas ist nun mittels einer Gassteuereinrichtung steuerbar. Dieser
Gassteuereinrichtung ist eine Betätigungseinrichtung zum Erzeugen von auf die Gassteuereinrichtung
zu übertragenden Steuerbewegungen ebenso zugeordnet wie eine Übertragungseinrichtung
zum Übertragen der Steuerbewegungen der Betätigungseinrichtung auf die Gassteuereinrichtung.
[0002] Da Gassteuereinrichtungen im Stande der Technik in den verschiedensten Ausführungen
bekannt sind, wie etwa aus der JP-8-240156 hervorgeht, die eine Art By-pass für den
Turbolader vorsieht (im Englischen "waste gate" genannt") oder aus der WO 02/27164
mit einem ähnlichen Konzept. Vielfach aber, wie besonders unten erläutert, werden
Leitgitter variabler Turbinengeometrie angewandt. Unter variabler Turbinengeometrie
wird im Stand der Technik, etwa nach der WO 01/96713, ein Kranz von zwischeneinander
Düsen variabler Ausrichtung bildenden Leitschaufeln verstanden. Die vorliegende Erfindung
soll für all diese Gassteuereinrichtungen anwendbar sein, obwohl sie im bevorzugten
Fall als ein Leitgitter variabler Turbinengeometrie ausgebildet sein wird. Selbstverständlich
soll die Erfindung auch Kombinationen der verschiedenen Gassteuereinrichtungen nicht
ausschließen.
Hintergrund der Erfindung
[0003] Turbolader dieser Art sind aus zahlreichen Veröffentlichungen bekannt, beispielsweise
aus den genannten WO 01/96713 und WO 02/27164, aber auch der EP-A-0 226 444 oder den
US-A-6, 398, 483, 5,692,879, 4,780,054, 3,972,644 bzw. 2,860,827. Die dabei verwendete
Betätigungseinrichtung umfaßt für gewöhnlich eine von einem positiven oder negativen
Druck belastbaren Betätigungsmembrane, wie es auch einer bevorzugten Ausführung der
vorliegenden Erfindung entspricht, doch sind natürlich auch andere Betätigungseinrichtungen;
wie mechanische oder elektromagnetische, denkbar.
[0004] Diesem Stand der Technik ist gemeinsam, daß die Teile jeweils an die Anforderungen
einer bestimmten Bauart und gegebenenfalls auch einer bestimmten Gassteuereinrichtung
angepaßt sein müssen. Dies bedingt natürlich besondere Abmessungen für jede besondere
Anwendung. Eine modulare Anwendung eines bestimmten Turboladers für unterschiedliche
Anwendungen ist damit nicht möglich. Dies erhöht natürlich die Gestehungskosten und
verringert die Stückzahlen. Anderseits lassen sich so auch nicht unterschiedliche
Stellkräfte und/oder Einstelltoleranzen realisieren, die besonders bei solchen unterschiedlichen
Anwendungsfällen wünschenswert sind.
Kurzfassung der Erfindung
[0005] Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine weitgehend flexible Anpassungsmöglichkeit
für solche Turbolader zu schaffen und damit einerseits ihre Anwendungsmöglichkeit
zu erweitern, anderseits ihre Gestehungskosten zu senken. Anderseits soll eine Anpassungsmöglichkeit
an unterschiedliche Anforderungen geschaffen werden.
[0006] Erfindungsgemäß erfolgt dies dadurch, daß die Übertragungseinrichtung eine Justiereinrichtung
besitzt, durch welche die Steuerbewegung des Stößelgliedes verstellbar ist.
[0007] Im Prinzip kann die Justiereinrichtung im Rahmen der Erfindung sehr unterschiedlich
ausgestaltet werden, vorzugsweise als Längenverstelleinrichtung zur Verstellung der
wirksamen Länge mindestens eines Organes der Übertragungseinrichtung. Dies kann z.B.
in Form einer Verstellvorrichtung der wirksamen Länge eines Hebels erfolgen. Dieser
Hebel kann also beispielsweise als Schlitzhebel ausgebildet werden, innerhalb dessen
der Angriffspunkt eines weiteren Übertragungsgliedes hin- und herverstellbar ist.
Bevorzugt ist es jedoch, wenn die Übertragungseinrichtung ein bewegliches und sich
entlang einer Längsachse erstreckendes Stößelglied aufweist, an welchem die Justiereinrichtung
angreift. Denn bei Veränderung der wirksamen Länge eines Hebels werden im allgemeinen
sowohl der Anfangspunkt als auch der Endpunkt einer Verstellbewegung verstellt, was
nicht immer erwünscht ist bzw. zusätzliche Maßnahmen erfordert, um dann wieder eine
elastische Stopvorrichtung vorzusehen, wenn ein gewisser Ausgangspunkt der Bewegung
eingehalten werden soll.
[0008] Ferner ist es im Rahmen der Erfindung auch denkbar, eine automatische Justiereinrichtung
vorzusehen, beispielsweise um eine Anpassung an unterschiedliche Temperaturbereiche
herbeizuführen, mit denen bei unterschiedlichen Anwendungsfällen gearbeitet wird.
Für eine solche automatische Justiereinrichtung wäre es beispielsweise denkbar, ein
temperaturabhängig dehnbares Glied in den Übertragungsweg zu schalten, wie es beispielsweise
für Laserkavitäten - also auf einem völlig anderen Anwendungsgebiet-vorgeschlagen
worden ist. Einfacher und für die Anpassung an verschiedene Anwendungsfälle ist es
jedoch, wenn die Justiereinrichtung ein manuell betätigbares und fixierbares Justierelement
aufweist.
[0009] Der Aufgabenstellung zur vorliegenden Erfindung entspricht es am besten, wenn die
Übertragungseinrichtung ein bewegliches und sich entlang einer Längsachse erstreckendes
Stößelglied aufweist, an welchem die Justiereinrichtung angreift. Dabei ergibt sich
eine raumsparende Konstruktion, wenn die Betätigungseinrichtung ein sich entlang einer
Achse erstreckendes Steuergehäuse mit einem darin untergebrachten Betätigungselement
aufweist, und das sich Stößelglied aus dem Steuergehäuse etwa entlang von dessen Achse
erstreckt, vorzugsweise vom Betätigungselement an einem Ende bis zu einem Verstellelement
der Gassteuereinrichtung am andere Ende.
[0010] Natürlich könnte die Justiereinrichtung im Rahmen der Erfindung auf die verschiedenste
Weise ausgebildet sein, beispielsweise indem ein Stößel aus zwei einander gegenüberliegenden
Stangen und einer die beiden Stangen miteinander verbindenden Hülse ausgebildet sind,
wobei die Verbindung z.B. durch die jeweilige Stange in der Hülse am gewünschten Ort
festklemmenden Fixierschrauben erfolgen könnte. Stabiler ist allerdings eine Ausbildung,
bei der das Stößelglied aus mindestens zwei entlang der Längsachse angeordneten Teilen
ausgebildet ist, wovon der eine Teil den anderen Teil in einem Hohlraum verstellbar
und mittels einer Fixiereinrichtung fixierbar aufnimmt. Auf diese Weise kann die Fixiereinrichtung
innerhalb des so gebildeten Hohlraumes des Stößelgliedes untergebracht werden. Außerdem
kann so die Verbindung leichter über eine größere Länge erfolgen, wobei insbesondere
die Fixiereinrichtung mindestens ein ein Außengewinde des einen Teiles aufnehmendes
Innengewinde am anderen Teil umfaßt, über welches auch die Verstellung erfolgt. In
diesem Falle ist die Fixiereinrichtung auch gleichzeitig Teil der Justiereinrichtung,
wobei nach dem Einstellen gewünschtenfalls eine Relativdrehung der beiden Gewinde
auf an sich bekannte Weise verhindert werden kann.
[0011] Wenn etwa das Innengewinde als drehbar am zugehörigen Stößelteil gelagerte Gewindemutter
ausgebildet ist, so kann das Gewinde derart fein gewählt werden, daß nach dem Einstellen
keine Gefahr einer Dejustierung erfolgt. Es kann aber zusätzlich auch mindestens eine
Kontermutter oder eine Fixierung durch andere bekannte Mittel vorgesehen werden.
[0012] Die Unterbringung einer Fixiereinrichtung im Inneren des Hohlraumes des Stößels stellt
naturgemäß ein besonderes Problem dar. Dieses Problem läßt sich so lösen, daß das
Stößelglied aus mindestens zwei ich um seine Längsachse erstreckenden Teilen ausgebildet
ist, welche zur Bildung eines geschlossenen Hohlraumes miteinander fest verbunden
sind. Vorzugsweise wird also der Stößel nur aus zwei Teilen gebildet sein, welche
seine Längsachse umgeben, so daß eine Fixiereinrichtung leicht in das Innere des (ha)-ben)
Hohlraumes eingebracht werden kann, bevor dieser durch den anderen, ergänzenden Teil
geschlossen wird. Die Verbindung dieser Teile kann an sich auf beliebige Art erfolgen,
beispielsweise indem sie seitliche Flanschen aufweisen, die miteinander verschraubbar
sind. Bevorzugt ist es allerdings, wenn die Teile nach dem Einbringen der Fixiereinrichtung
miteinander verschweißt werden. Alternativ können die Teile auch gelötet werden, d.h.
es ist bevorzugt, wenn die mindestens zwei Teile ohne zusätzlichen Verbindungsteil
durch eine Materialverbindung miteinander zusammengehalten werden.
[0013] Eine weitere Alternative könnte darin bestehen, daß nicht nur der nach der Seite
der Gassteuereinrichtung gelegene Teil, sondern auch der betätigungsseitige Teil einen
Hohlraum nach Art einer Hülse mit Hülsenkappe aufweist, so daß die Hülsenkappe beim
Aufstecken auf die Hülse, z.B in durch Rasten festlegbaren Abständen, axial fixiert
werden kann.
[0014] Eine solche Konstruktion ließe sich auch eben dann anwenden, wenn das Stößelglied
aus mindestens zwei sich um seine Längsachse erstreckenden Teilen ausgebildet ist,
welche zur Bildung eines im wesentlichen geschlossenen Hohlraumes miteinander fest
verbunden sind.
[0015] Wenn das Innengewinde als drehbar am zugehörigen Stößelteil gelagerte Gewindemutter
ausgebildet ist, so ergibt sich das Problem, wie diese im Hohlraum am besten festgehalten
werden kann. Es ist günstig, wenn sie im Hohlraum des einen Stößelteiles drehbar gelagert
ist, um so auch ein Nachjustieren zu ermöglichen. Dann ergibt sich aber die Frage,
wie die Gewindemutter axial gesichert werden kann. Dieses Problem wird im Rahmen der
Erfindung zweckmäßig so gelöst, daß die Gewindemutter in ihrer axialen Position durch
mindestens einen sich quer zur Längsachse des Stößels erstreckenden Wandungsabschnitt
axial festgehalten ist.
[0016] Dieser Wandungsabschnitt kann ein nach innen ragender Wandungsflansch sein, doch
ist es bevorzugt, wenn er von einer Wandausnehmung im Hohlraum des einen Stößelteiles
gebildet ist. Natürlich wäre es hier denkbar, eine solche Wandausnehmung mit einer
entsprechenden, die Gewindemutter festhaltenden Schulter einzufräsen. Vorteilhafter
ist es allerdings, wenn die Wandausnehmung zur Bildung einer Öffnung durchgehend ausgebildet
ist und so ein Teil des Umfanges der Gewindemutter zum Verstellen nach außen ragt.
Denn damit werden zwei Vorteile gleichzeitig erzielt: Zum einen läßt sich eine solche
Ausbildung leichter herstellen, zum anderen wird dadurch gewährleistet, daß ein Nachjustieren
leicht von außen her erfolgen kann.
[0017] Es wurde oben bereits die mögliche Hülsenkonstruktion erwähnt, die ohne eine feste
Verbindung, wie insbesondere Verschweißen, auskommen könnte, beispielsweise als Schnappverbindung
ausgebildet ist. Es ist aber aus Sicherheitsgründen bevorzugt, wenn das Stößelglied
aus - den schon erwähnten - mindestens zwei sich um seine Längsachse erstreckenden
Teilen ausgebildet ist, welche aber zur Bildung eines im wesentlichen geschlossenen
Hohlraumes miteinander fest verbunden sind.
[0018] Solche Teile und eine solche Verbindung sind besonders leicht herstellbar, wenn die
mindestens zwei sich rund um die Längsachse erstreckenden Teile als Preß- bzw. Stanzteile
aus Blech ausgebildet sind. Nun ist die Erfindung nicht auf eine bestimmte Querschnittsform
des Stößels beschränkt, denn dieser kann beispielsweise einen quadratischen oder einen
ovalen Querschnitt besitzen, doch ist es bevorzugt, wenn die mindestens zwei sich
rund um die Längsachse erstreckenden Teile zusammen etwa eine Zylinderform bilden,
denn damit wird eine maximale Festigkeit nach allen Seiten auch bei relativ dünnem
- und damit leichtem - Material erreicht.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
[0019] Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung
eines in der Zeichnung schematisch dargestellten, besonders bevorzugten Ausführungsbeispieles.
Es zeigen:
- Fig. 1
- einen erfindungsgemäß ausgebildeten Turbolader in einer Perspektivansicht, teilweise
mit weggebrochenen Wandungsteilen, um das Innere sichtbar zu machen; die
- Fig. 2a
- und 2b in je einer Perspektivansicht die beiden zusammenzufügenden Teile eines erfindungsgemäß
vorgesehenen Stößelgliedteiles, die in
- Fig. 3
- in einem Längsschnitt im zusammengefügten Zustand zu sehen sind, wogegen die
- Fig. 4
- eine Draufsicht auf einen der Teile veranschaulicht.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
[0020] Gemäß Fig. 1 weist ein Turbolader 1 in üblicher Weise (vgl. den oben zitierten Stand
der Technik) einen Turbogehäuseteil 2 und einen damit verbundenen Kompressorgehäuseteil
3 auf, die entlang einer Rotationsachse R angeordnet sind. Der Turbogehäuseteil 2
ist an der dem Kompressorgehäuse 3 zugekehrten Seite teilweise geöffnet, so daß darin
ein von einem Verstellhebel 4 in an sich bekannter Weise über einen begrenzten Winkel
verdrehbarer Stellring 5 sichtbar wird. Ferner ist auch das Turbinenrad 27 zu sehen,
dem das Abgas eines Verbrennungsmotors über eine Leitung 28 und einen das Turbinenrad
spiralig umgebenden Zufuhrkanal 9 zugeführt wird.
[0021] Dabei wird die Zufuhrmenge durch eine Gassteuereinrichtung gesteuert, welche in einer
beispielhaften Ausführung ein Leitgitter variabler Geometrie aufweist. Denn durch
Winkelverdrehung des Stellringes 5 werden in bekannter Weise an einem dahinter gelegenen
(der Stellring 5 ist im unteren Bereich teilweise weggebrochen) Düsenring 6 ein Leitgitter
bildende, über den Umfang verteilte Leitschaufeln 7 um ihre Schwenkachse 8 verdreht,
so daß sie zwischen einander Düsenquerschnitte bilden, die je nach der Lage der Leitschaufeln
7, nämlich radial (wie dargestellt) oder mehr tangential, größer oder kleiner sind
und das in der Mitte an der Achse R gelegene Turbinenrad 27 mehr oder weniger mit
dem über den Zufuhrstutzen 9 zugeführten und über einen zentralen Stutzen 10 abgeführten
Abgas eines Motors beaufschlagen.
[0022] Um die Bewegung bzw. die Lage der Leitschaufeln 7 sowie der in Fig. 1 noch gezeigten
und später besprochenen Gassteuereinrichtung zu steuern, ist eine Betätigungseinrichtung
11 vorgesehen. Diese kann an sich beliebiger Natur sein, doch ist es bevorzugt, wenn
sie, in an sich herkömmlicher Weise, ein Steuergehäuse 12 aufweist, das sich entlang
einer Achse A erstreckt und darin ein Betätigungselement, beispielsweise einen Tauchmagneten,
aufweist. lm vorliegenden Fall ist jedoch als Betätigungselement eine Membrane 13
zwischen zwei Hälften des Steuergehäuses eingespannt, wie dies ebenfalls an sich bekannt
ist. Die Membrane 13 wird von einem ihr zugeführten positiven oder negativen Luftdruck
beaufschlagt, um die Steuerbewegung eines an ihr befestigten Stösselgliedes 14 zu
steuern. Es ist bevorzugt, wenn die Längsachse a (Fig. 3, 4) dieses Stößelgliedes
14 mit der Achse des Steuergehäuses 12 fluchtet (obwohl dies nicht unbedingt erforderlich
ist), so daß eine direkte Übertragung der maximalen Durchbiegung der Membrane auf
die weiter unten gelegenen Teile dieser Übertragungseinrichtung erfolgt. Dies ist
platzsparend und sicher und ergibt eine verläßliche Bewegungsübertragung.
[0023] Das Stößelglied 14 besteht, wie aus Fig. 1 ersichtlich, aus einem mit der Membrane
13 unmittelbar verbundenen ersten, mit einem Außengewinde versehenen Stößelteil 15
und einem mit diesem ersten Stößelteil 15 verstellbar verbundenen zweiten mit einem
entsprechenden (besonders aus Fig. 3 hervorgehenden) Innengewinde versehenen Stösselteil
16, dessen Form im einzelnen aus den Fig. 2 bis 4 hervorgeht und der den ersten Stößelteil
15 in sich zur Justierung axial verstellbar aufnimmt. Am unteren Ende (bezogen auf
Fig. 1) des zweiten Stößelteiles 16 befindet sich ein Schwenkgelenk 17, über das das
Stößelglied 14 mit dem Verstellhebel 4 verbunden ist, um seine Bewegung auf diesen,
von diesem auf den Ring 5 und von diesem letztlich auf die Leitschaufeln 7 zu übertragen.
[0024] Es sei hier bereits erwähnt, daß zwar nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die
Justierung an dem zweiteiligen (es könnte auch aus mehr Teilen bestehen) Stößelglied
erfolgt, daß aber die Erfindung darauf nicht beschränkt ist. Es wäre denkbar, den
Verstellhebel 4 mit einem radialen Schlitz zu versehen und das Gelenk 17 innerhalb
dieses Schlitzes zu justieren. Auch könnte eine Justierung zusätzlich oder alternativ
im weiteren Übertragungsweg gegen die Leitschaufeln 7 hin erfolgen, etwa durch Verstellen
des Angriffspunktes des Gelenkes 17 am Hebel 4. Es versteht sich aber, daß im Zuge
des Stösselgliedes 14 nicht nur die Platzverhältnisse weniger beengt sind, sondern
daß auch die Zugänglichkeit (z.B. für eine allfällige Nachjustierung) ebenso besser
gegeben ist, wie die Gefahr einer Dejustierung bei einem Übertragungsglied, welches
die Verstellkräfte entlang seiner Achse (a in Fig. 3 und 4) überträgt, geringer ist.
[0025] Als Gassteuereinrichtung wurden oben die Leitschaufeln 7 beschrieben. Zusätzlich
oder (bevorzugt) alternativ zu diesen kann das Stößelglied 14, wie durch die strich-punktierte
Linie 14' angedeutet ist, auch mit einem "waste gate", also einer Art Nebenschlußventil
29 in der Leitung 28 verbunden sein. Dieses Nebenschlußventil 29 kann die mit vollen
Linien dargestellte Lage einnehmen, in der die Leitung 28 zum Zufuhrkanal 9 völlig
freigegeben ist, oder eine Lage 29', in welcher mindestens ein Teil des über die Leitung
28 herangeführten Abgases über eine Nebenschlußleitung 30 in eine Auspuffleitung 31
umgeleitet wird. Wie groß dieser zur Leitung 31 umgeleitete Abgasanteil ist, hängt
von der Stellung des als Schmetterlingsklappe gezeigten Nebenschlußventils 29 ab,
das über die Betätigungseinrichtung 11 sehr fein einstellbar sein kann. An Stelle
einer Schmetterlingsklappe kann natürlich jedes beliebige steuerbare Ventil bzw. jede
beliebige Umlenkeinrichtung verwendet werden.
[0026] Oben wurde bereits erwähnt, daß die Ausbildung des Stößelgliedes 14 im Rahmen der
Erfindung sehr unterschiedlich sein kann. die Fig. 2 bis 4 veranschaulichen die Ausbildung
wenigstens des unteren (in Fig. 2), zweiten Teiles 16 bzw. eine bevorzugte Ausführungsform
für die Justiereinrichtung daran.
[0027] Demnach besteht der zweite Stößelteil 16 seinerseits wiederum aus mindestens zwei
miteinander zu verbindenden Teilen 16a und 16b (Fig. 2a, 2b), die im miteinander verbundenen
Zustand (Fig. 3) die Längsachse a des Stößelgliedes 14 umgeben, somit als "Umfangsteile"
(im Gegensatz zu den axial hintereinander angeordneten ersten und zweiten Teilen)
angesprochen werden können. Der Grund für diese Unterteilung in mindestens zwei Umfangsteile
wird aus der folgenden Beschreibung klar.
[0028] Beide Umfangsteile 16a, 16b sind vorzugsweise aus Blech gestanzt. Sie umfassen einen
besonders aus Fig. 3 ersichtlichen, vorzugsweise mindestens annähernd zylindrischen,
Hohlraum 18, in dem eine Justier- bzw. Gewindemutter 19 gelagert ist. Um diese Justiermutter
19 zu in einer vorbestimmten und unverrückbaren axialen Position (bezogen auf die
Längsachse a) zu lagern, besitzen die beiden Umfangsteile 16a, 16b, zweckmäßig eine
durchgehende, fensterartige Öffnung 20a bzw. 20b, durch welche ein, vorzugsweise gerändelter,
Rand der Justiermutter 19 hindurchragt (Fig. 3) und so eine leichte Justierung von
außen her ermöglicht. Somit stützt sich dieser Rand der Gewindemutter 19 an Wandungsabschnitten
in Richtung der Längsachse a ab und ist so axial fixiert. Dies ist eine besonders
günstige und durch Stanzen leicht herstellbare Ausführungsform, die jedoch nicht die
einzig mögliche ist.
[0029] Es wäre ebenso denkbar, beim Stanzen der Öffnungen 20a, 20b die oberen und unteren
Ränder bei 21 a und 21 b etwas nach innen gegen die Längsachse a hin zu biegen und
so eine größere Auflagefläche für die Gewindemutter 19 zu schaffen. Allerdings erfordert
dies zusätzlichen Raum und bewirkt, daß die Mutter 19 bei ihrer Drehung nur an diesen
nach innen ragenden Umfangslappen geführt ist, was im allgemeinen nicht erwünscht
sein wird. Ferner wäre es denkbar - wie in Fig. 4 angedeutet ist - die Umfangsteile
16a, 16b aus vollem Material, und allenfalls ohne die Öffnungen 20a, 20b, auszubilden
und die lagernden, sich quer zur Längsachse a erstreckenden Wandabschnitte 21 a, 21
b aus dem Material herauszufräsen. In diesem Falle aber wäre nicht nur die Herstellung
erschwert und eine Nachjustierung schwierig, sondern es würde auch das Gewicht des
Stößelgliedes 14 vergrößert, was sein Ansprechen auf Steuerbewegungen der Membrane
13 (Fig. 1) träger macht.
[0030] Aus dem Vergleich der Fig. 3 und 4 läßt sich auch.erkennen, daß die Justiermutter
selbst unterschiedlich ausgebildet werden kann. Denn nach Fig. 3 ist im Anschluß an
den gerändelten Teil jeweils noch ein Stück V zu sehen. Dieses Stück V läßt sich zwar
als der in die Mutter 19 eingeschraubte erste Stößelteil 15 (Fig. 1) vorstellen, es
kann sich aber auch um eine Verlängerung des Gewindeteiles der Mutter 19 handeln,
um so eine steifere Führung des in sie mit einem Außengewinde eingeschraubten ersten
Teiles 15 und gleichzeitig eine größere, eine ungewollte Dejustierung verhindernde,
Reibung zu erzielen.
[0031] Natürlich ist es schwierig, das Gelenk 17 innerhalb eines Zylinders mit dem Hohlraum
18 (Fig. 3) zu lagern. Deshalb ist es bevorzugt, wenn die Umfangsteile 16a, 16b im
Anschluß an den Hohlraum 18 (in Richtung der Längsachse a) einen mindestens teilweise
flach aneinanderliegenden Verbindungsabschnitt 22a bzw. 22b umfassen, der dann nicht
nur für eine feste Verbindung der beiden Umfangsteile 16a, 16b sorgt, sondern auch
eine leichtere Anbringung des Gelenkes 17 ermöglicht.
[0032] Bevorzugt besitzt dieses Gelenk 17 einen Kalottenkörper 17a, um eine Beweglichkeit
in mehr als einer Richtung gegenüber dem Verstellhebel 4 (Fig. 1) zu ermöglichen.
An diesem Kalottenkörper 17a sitzt ein mit ihm fest verbundener bzw. einteilig ausgebildeter
Schwenkzapfen 17b. Um trotz der flachen und besonders für die Verbindung günstigen
Formgebung der beiden Umfangsteile 16a, 16b in ihren Verbindungsabschnitten 22a, 22b
eine gute Lagerung des Kalottenkörpers 17a zu gewährleisten, die entsprechende Lageröffnung
23 (Fig. 2, 4) zur Aufnahme des Gelenks 17 gemäß Fig. 3 von balligen Wandungsabschnitten
24 begrenzt, die den Kalottenkörper 17a festhalten und sicher drehbar lagern. Allerdings
wird eine solche ballige Ausführung nur in manchen Fällen erforderlich oder wünschenswert
sein, denn bei vielen Ausführungen kann einfach ein zylindrischer Stift als Gelenkkörper
dienen.
[0033] Es ist günstig, wenn sich der Verbindungsabschnitt 22a bzw. 22b mit einem Saum 25
(Fig. 1, 2, 4) seitlich des Hohlraumes 18 fortsetzt, dadurch wird eine Verbindung
der Umfangsteile 16a, 16b über eine größere axiale Länge ermöglicht. Beispielsweise
können die beiden Umfangsteile 16a, 16b an aus Fig. 4 ersichtlichen Verbindungsstellen
26 durch Nieten oder Schrauben, bevorzugt aber durch eine von solchen Verbindungsteilen
freie Verbindung, wie durch Löten, besonders günstig durch Schweißen, wie Punktschweissen,
z.B. Laserschweißen, miteinander verbunden werden.
[0034] Es versteht sich, daß auch mehr als zwei Umfangsteile vorgesehen sein können, die
jeweils einen Sektor des Hohlraumes 18 umgeben, doch ist dies im allgemeinen nicht
erwünscht, weil dadurch die Festigkeit leiden kann. Es wurde oben auch schon erwähnt,
daß andere Verbindungs- und Justierkonstruktionen für die mindestens zwei Stößelteile
15, 16 denkbar sind, beispielsweise nach Art einer Zylinderhülse und einer darauf
zu steckenden Hülsenkappe. Ferner können auch mehr als zwei Stößelteile 15, 16 vorgesehen
werden, doch genügt im allgemeinen eine einzige Justiermöglichkeit, und mit nur zwei
in axialer Richtung aufeinanderfolgenden Teilen 15, 16 wird man auch die größte Festigkeit
und Stabilität erlangen.
1. Turbolader (1), der folgendes aufweist:
ein Turbinenrad (27), dem Abgas eines Verbrennungsmotors über
mindestens einen Zufuhrkanal (9) zuführbar ist, wobei die Zufuhrmenge an Abgas durch
eine Gassteuereinrichtung (4, 7, 11, 29) steuerbar ist, welcher
eine Betätigungseinrichtung (11) zum Erzeugen von auf die Gassteuereinrichtung (7,
11, 29) zu übertragenden Steuerbewegungen zugeordnet ist sowie
eine Übertragungseinrichtung (4, 5, 14-16) zum Übertragen der Steuerbewegungen der
Betätigungseinrichtung (11) auf die Gassteuereinrichtung (4, 7, 11, 29); dadurch gekennzeichnet, daß
die Übertragungseinrichtung (4, 5, 14-16) eine Justiereinrichtung (15, 19; V) besitzt,
durch welche die Steuerbewegung verstellbar ist.
2. Turbolader (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der folgenden Merkmale vorgesehen ist:
a) die Justiereinrichtung (15, 19; V) ist als Längenverstelleinrichtung zur Verstellung
der wirksamen Länge mindestens eines Organes (14) der Übertragungseinrichtung (4,
5, 14-16) ausgebildet;
b) die Justiereinrichtung (15, 19; V) weist ein manuell betätigbares und fixierbares
Justierelement (19; V) auf.
3. Turbolader (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung (4, 5, 14-16) ein bewegliches und sich entlang einer
Längsachse (a) erstreckendes Stößelglied (14) aufweist, an welchem die Justiereinrichtung
(15, 19; V) angreift.
4. Turbolader (1) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der folgenden Merkmale vorgesehen ist:
a) die Gassteuereinrichtung (4, 7, 11, 29) weist ein Leitgitter (7) variabler Turbinengeometrie
auf und ist mit diesem Leitgitter (7) über mindestens einen Verstellhebel (4) für
die Turbinengeometrie verbunden, und dieser Verstellhebel (4) ist von der Betätigungseinrichtung
(11) über das Stößelglied (14) verstellbar;
b) die Betätigungseinrichtung (11) weist ein sich entlang einer Achse (A) erstreckendes
Steuergehäuse (12) mit einem darin untergebrachten Betätigungselement (13) auf, und
das Stößelglied (14) erstreckt sich aus dem Steuergehäuse (11) etwa entlang von dessen
Achse (A), vorzugsweise vom Betätigungselement (11) an einem Ende bis zu einem Verstellelement
(4) der Gassteuereinrichtung (7, 29) am anderen Ende;
c) die Betätigungseinrichtung (11) umfaßt eine von einem positiven oder negativen
Druck belastbaren Betätigungsmembrane (13).
5. Turbolader (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stößelglied (14) aus mindestens einem ersten, betätigungsseitigen und einem zweiten,
an der Seite der Gassteuereinrichtung (4, 7, 11, 29) gelegenen, entlang der Längsachse
(a) angeordneten Teil (15, 16) ausgebildet ist, wovon der eine Teil (15 bzw. 16) den
anderen Teil (16 bzw. 15) in einem Hohlraum (18) verstellbar und mittels einer Fixiereinrichtung
(19) fixierbar aufnimmt.
6. Turbolader (1 ) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Fixiereinrichtung (19) mindestens ein ein Außengewinde des einen Teiles (15)
aufnehmendes Innengewinde (19) am anderen Teil (16) umfaßt, über welches auch die
Verstellung erfolgt,
a1) welches Innengewinde (19) vorzugsweise als drehbar am zugehörigen Stößelteil (16)
gelagerte Gewindemutter ausgebildet ist,
a2) die insbesondere im Hohlraum (18) des einen Stößelteiles (16) drehbar gelagert ist
und in ihrer axialen Position durch mindestens einen sich quer zur Längsachse (a)
des Stößels (16) erstreckenden Wandungsabschnitt (21 a, 21 b) axial festgehalten ist,
a3) der zweckmäßig von mindestens einer Wandausnehmung (20a, 20b) im Hohlraum (18) des
einen Stößelteiles (16) gebildet ist,
a4) wobei die Wandausnehmung (20a, 20b) gegebenenfalls zur Bildung einer Öffnung durchgehend
ausgebildet ist und so ein Teil des Umfanges der Gewindemutter (19) zum Verstellen
nach außen ragt.
7. Turbolader (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stößelglied (16) aus mindestens zwei sich um seine Längsachse (a) erstreckenden
Umfangsteilen (16a, 16b) ausgebildet ist, welche zur Bildung eines im wesentlichen
geschlossenen Hohlraumes (18) miteinander fest verbunden sind.
8. Turbolader (1) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der folgenden Merkmale vorgesehen ist:
a) die mindestens zwei sich rund um die Längsachse (a) erstreckenden Umfangsteile
(16a, 16b) sind als Preß- bzw. Stanzteile aus Blech ausgebildet;
b) die mindestens zwei sich rund um die Längsachse (a) erstreckenden Umfangsteile
(16a, 16b) bilden zusammen etwa eine Zylinderform;
c) die mindestens zwei Umfangsteile (16a, 16b) werden durch eine Materialverbindung
(26) frei von Verbindungsteilen miteinander fest verbunden und sind insbesondere miteinander
verschweißt.
9. Turbolader (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (18) der Betätigungseinrichtung (11) zugekehrt ist, wogegen das der
Betätigungseinrichtung (11) abgewandte Ende des Stößelgliedes (16) mit einem Verstellelement
(4) der Gassteuereinrichtung (4, 7, 11, 29) verbunden ist.
10. Turbolader (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei sich rund um die Längsachse (a) erstreckenden Umfangsteile (16a,
16b) im Anschluß an den Hohlraum (18) einen mindestens teilweise flach aneinanderliegenden
Verbindungsabschnitt (22a, 22b) umfassen,
wobei vorzugsweise der Verbindungsabschnitt (22a, 22b) eine von balligen Wandungsabschnitten
(24) begrenzte Öffnung (23) zur Lagerung eines Lagerkörpers, wie eines Kalottenkörpers
(17a), mit daran fest sitzendem Schwenkzapfen (17b) zur Übertragung der Bewegung des
Stößelgliedes (16) auf ein Verstellelement (4) der Gassteuereinrichtung (4, 7, 11,
29) aufweist
und/oder
der Verbindungsabschnitt (22a, 22b) sich mit einem Saum (25) seitlich des Hohlraumes
(18) fortsetzt.