DE3019167A1

DE3019167A1 - Stelleinrichtung zur steuerung eines durchflussquerschnitts

Info

Publication number: DE3019167A1
Application number: DE19803019167
Authority: DE
Inventors: Gerold 7250 Leonberg Grimm; Ulrich Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Kemmner; Peter Ing.(grad.) 7255 Rutesheim Ringwald
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-05-20
Filing date: 1980-05-20
Publication date: 1981-11-26
Also published as: JPH0127251B2; DE3019167C2; JPS5716247A

Description

Stelleinrichtung zur Steuerung eines Durchflußquerschnitts Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Stelleinrichtung gemäß der Gattung des Hauptanspruchs. Eine solche, durch die FR-PS 466 959 bekannte Stelleinrichtung, ist jedoch sehr aufwendig aufgebaut und weist eine erhebliche Baugröße auf. Insbesondere sind schwer ausgestaltete Leitungszwischenstücke in Winkel- od-er Durchgangsform notwendig.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Stelleinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine kompakte Bauweise möglich ist, wobei die Stelleinrichtung in vorteilhafter-Weise direkt in die das zu dosierende getriebsnittt führende Leitung eingebaut ist , ohne daß eine Richtungsänderung der Leitung nötig ist. Das elektromechanische Betätigungsglied der Stelleinrichtung ist dabei geschützt untergebracht und wird durch das durchströmende Medium zwangsgekühlt. Vorteilhaft ist ferner die erzielbare glatte äußere Form mit der Möglichkeit, der momentenfreien Aufhängung der Stelleinrichtung.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch gekennzeichneten Stelleinrichtung gegeben.
Zeichnung In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die in der nachfolgendeJu Beschreibung näher erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Stelleinrichtung mit einem sbhieberförmigen Drosselorgan, Fig. 2 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.
Beschreibung Eine wesentliche Maßnahme, den Schadstoffgehalt in den Abgasen niedrig zu halten und den Kraftstoffeerbrauch von Brennkraftmaschinen zu reduzieren und zwar über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeuges unter Berücksichtigung des Verschleißes ist es, die Leerlaufdrehzahl zur regeln. Dazu werden Stelleinrichtungen benötigt, die einen Anteil des Betriebsgemisches 5 das in den Brennräumen der Brennkraftmaschine zur Verbrennung kommt, durch eine entsprechend ausgestaltete Regeleinrichtung gesteuert wird. Ein solches Betriebsmittel kann z. B. Zusatzgurt sein.
Die in Fig. 1 gezeigte Stelleinrichtung weist ein rohrförmiges Gehäuse 1 auf mit einer ersten Stirnseite 2 und einer zweiten Stirnseite 3. Die erste Stirnseite 2 geht in einen ersten Rohrstutzen 4 und die zweite Stirnseite'.3 in einer zweiten Rohrstutzen 5 über. Beide Rohrstutzen und das rohrformige Gehäuse' haben eine gemeinsame Längsachse. Die Rohrstutzen dienen der Verbindung mit einer nicht gezeigten Zusatzluft- oder Leerlaufgemischleitung.
Im Innern des rohrförmigen Gehäuses ist ein zylindrisches Gehäuse 7 eines elektrischen Stellmagneten 6 eingesetzt, der in bekannter Weise'eine Magnetspule 8 und einen durch die Stirnseiten des zylindrischen Gehäuses 7 koaxial durchdringende Zapfen 9 und 10 geführten Anker 11 aufweist. Der Stellmagnet liegt dabei koaxial zur Achse des rohrförmigen Gehäuses 1' und stützt sich an seiner einen Stirnseite 14 an stabförmigen, von der zweiten Stirnseite 3 des rohrförmigen Gehäuses 1' ins Innere.
ragenden Zapfen 15 ab, durch die der Stellmagnet auch zentriert wird. Auf der anderen Stir,nseite 16 des zylindrischen Gehäuses' 7 des Stellmagneten liegt dicht ein rohrförmiger Körper 17 mit .etwa gleichem Durchmesser an, der sich koaxial an das,zylindrisch Gehäuse 7 anschließt und sich am anderen Ende an der ersten Stirnseite 2 des rohrförmigen Gehäuses auf der Innenseite abstützt. Dort ist der rohrförmige Körper 17 auch dicht mit der Stirnseite verbunden.
Im Innern des rohrförmigen Gehäuses 1 wird somit aus dem rohrförmigen Körper 17 und dem zylindrischen Gehäuse 7 ein Ringraum 19 gebildet, der über die zwischen den Zapfen 15 befindlichen Zwischenräume ständig mit dem zweiten Rohrstutzen 5 verbunden ist.
Im Innern des rohrförmigen Körpers 17 ist ein topff,örmiger Schieber 21 angeordnet,. der mit dem Boden 22 zur einen Stirnseite 16 des zylindrischen Gehäuses 7 weist und in der Innenbohrung des rohrförmigen Körpers 17 dicht verschiebbar ist. Zum Druckausgleich ist in dem Boden 22 eine Bohrung 23 vorgesehen.
Im Innern des topfförmigen Schiebers 21 ist eine Druckfeder 25 zwischen 'einem ersten Federteller 26- und einem zweiten Federteller 27 eingespannt und bewirkt, daß der topfförmige Schieber 21 auf den auf der einen Stirnseite 16 des zylindrischen Gehäuses, herausragenden Zapfen -9 gedrückt wird. Der erste Federteller 26 besitzt in der Mitte einen Ansatz 28, der kugelig ausgebildet ist und in eine entsprechende pfannenförmige Ausnehmnung auf der Innenseite des Bodens 22 des topfförmigen Schiebers 21 eingreift.
Die pfannenförmige Ausnehmung kann dabei z. B. eine Sackbohrung 29 sein.
Der zweite Federteller 27 liegt an einem kugeligen Ende 30 eines von dem ersten Rohrstutzen 4 her durch die erste 'stirnwand 2 koaxial eingeschraubten Stift 31 an. Das kugelige Ende 30 greift dabei in eine pfannenförmige Ausnehmung in der Mitte des zweiten Federtellers 27 ein. Diese pfannenförmige Ausnehmung kann z. B. eine Bohrung sein und bewirkt, daß der Federteller in seiner Lage zur Achse des rohrförmigen Gehäuses zentriert wird. - Die gleiche Aufgabe hat der Ansatz 28 in Verbindung- mit der Sackbohrung 29 im topfförmigen Schieber 21.
Der rohrförmige Körper 17 weist Durchbrüche 33 auf, die das Innere des rohrförmigen Körpers 17 mit dem Ringraum 19 verbinden und so angeordnet sind, daß sie in der einen'Extremlage des topfförmigen .Schiebers 21 geöffnet und in der anderen Ext-remlage desselben geschlossen sind. Über Durchbrüche 34 in der ersten Stirnseite 2 des rohrförmigen Gehäuses 1 ist der Innenraum des rohrförmigen Körpers ständig mit dem ersten Rohrstutzen 4 verbunden.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Stelleinrichtung in der Ebene I- I. Aus diesem Schnitt ist zu entnehmen, daß die Durchbrüche 33 z. B. am Umfang gleichmäßig verteilt in dreifacher Ausführung vorgesehen sind. Damit wird erreicht, daß auch der Ringraum 19- gleichmäßig durch das mit Hilfe er Stelleinrichtung dosierte Medium durchströmt wird.
Außerdem werden bei dieser Anordnung keine resultierenden Radialkräfte auf den topfförmigen Schieber ausgeübt, wie dies bei Umströmen der Schieberkante an einem einzelnen Durchbruch 33 der Fall wäre. Diese Durchbrüche haben vorzugsweise rechteckige Fo.rm. Entsprechend der Ansteuerung des Stellmagneten wird der freie Querschnitt der Durchbrüche durch den topfförmigen Schieber 21 kontinuierlich verstellt. In Schließstellung des Schiebers liegt dieser an einen Bund 35 des rohrförmigen Körpers 17 an rund garantiert somit auch bei sich durch Verschleiß vergrößerndem Spiel zwischen Schieber und und rohrförmisem Körper eine sichere, dichte Trennung zwischen Ringraum. 1-9 und Rohrstutzen 4. Durch die besondere Anordnung der Druckfeder 25 zwischen den schwenkbaren Federtellern 26 und'27 wird vermieden, daß Querkräfte auf den topfförmigen Schieber ausgeübt werden bzw. daß dieser einem Kippmoment ausgesetzt ist. Dadurch kann bei der engen Passung zwischen topfförmigem Schieber und Innnenbohrung des'rohrförmiger Körpers 17 die entstehende Reibung möglichst'klein gehalten werden und ein Verklemmen des Schiebers vermiede-n werden.
Die Hysterese einer solchermaßen ausgestalteten Stelleinrichtung ist sehr klein.
Stelleinrichtung zur Steuerung eines Durchflußquerschnitts Zusammenfassung Eswird eine Stelleinrichtung zur Steuerung von Durchflußquerschnitten einer Betriebsmittel von Brennkraftmaschinen führenden Leitung vorgeschlagen, bei der das den Durchflußquerschnitt ändernde Drosselorgan (21 ) zusammen mit dem elektromechanischen Betätigungsglied (6 ) desselben innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses (1) angeordnet sind und von einem Ringraum (19) umgeben sind, durch den das dosierte Betriebsmittel von einem Anschlußrohr (.5) zum anderen Anschlußrohr (4 ) der Stelleinrichtung fließt. Auf diese Weise wird eine linear in Schlauchleitungen einbaubare Stelleinrichtung geschaffen, bei der das elektromechanische Betätigungsglied, z. B. ein Stellmagnettdurch einen Mantestrom des zu dosierenden Betriebsmittels zwangsgekühlt wird.
Leerseite

Claims

Ansprüche Stelleinrichtung zur Steuerung eines Durchflußquerschnitts in einer Betriebsmittel von Brennkraftmaschinen führenden Leitung mit einem elektromechanischen Betätigungsglied und einem mit einem Durchflußquerschnitt zusammenarbeitenden, durch das Betätigungsglied verstellbaren Drosselorgan, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (6) und däs Drosselorgan (21 .) koaxial hintereinander in einem rohrförmigen Gehäuse (1) angeordnet sind und mit der Innenwand des rohrförmigen Geh-äuses einen Ringraum 19 ) bilden und daß das rohrförmige Gehäuse an seiner ersten Stirnseite (2-) in ein Anschlußrohr (4) übergeht, das mit dem Ringraum (19) über das Drosselorgan verbindbar ist, daß das rohrförmige Gehäuse an seiner zweiten Stirnseite (3) in ein Anschlußrohr (5) übergeht, daß mit dem Ringraum (19) ständig verbunden ist und daß beide Anschlußrohre mit der das Betriebsmittel führenden Leitung verbindbar sind.
2, Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an das Gehäuse (7) des elektromechanischen Betätigungsglieds ein rohrförmiger Kdrper (17) anschließt, der zusammen mit dem Betätigungsglied koaxial im rohrförmigen Gehäuse ,(1) unter'Bildung des Ringraumes (19) angeordnet ist und der einer-'seits stirnseitig dicht mit dem Gehäuse (j) des Betätigungsgliedes und andererseits dicht mit dem rohrförmigen Gehäuse verbunden ist, wobei sich im Innern des rohrförmigen Körpers (17) ein durch Betätigungsglied verstellbarer, zylindrischer dicht eingepaßter Schieber (21) befindet.
3 Stelleinrichtung nach Anspruhh 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (21 durch das Betätigungsglied axial entgegen einer Rückstellkraft verschiebbar ist und mit in dem rohrförmigen Körper ,(17) angeordneten-Durchbrüchen (33) zusammen arbeitet, durch de der Ringraum (19) mit dem Innern des rohrförmigen.

Körpers und weiterhin über axiale Durchlässe (34) in der Stirnseite (29 des rohrförmigen Gehäuses (1) und des.rohrförmigen Körpers £17) mit dem anschließenden Anschlußrohr (5) verbindbar ist.
4. Stelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (21) topfförmig ausgebildet ist und an dessen Boden auf der Außenseite das Verstellorgan (9) des Betätigungsgliedes (6) angreift und dessen Boden auf der Innenseite ein erster Federteller (26) angreift, zwischen- dem und-einem sich an der Stirnwand des rohrförmigen Gehäuses abstützenden zweiten.

Federteller (27) eine Rückstellfeder (25) angeordnet 1st, wobei wenigstens einer der Federte-ller schwenkbar an der Stutzstelle gelagert ist.
5. Stelleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Stirnseite (2) des rohrförmigen Gehäuses (1) von außen koaxial ein Stellstift (31) eingeschraubt ist, der ein kugeliges Ende (30) aufweist, das in eine pfannenförmige Ausnehmung des zweiten Federtellers (27) eingreift.
6. Stelleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Federteller (26) in der Mitte einen kugelig endenden Ansatz (28) aufweist, der in eine entsprechende pfannenförmige Aufnahme (29) auf der Innenseite des Bodens des topfförmigen Schiebers (21) eingreift.
7. Stelleinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schließstellung des topfförmigen Schiebers (21) bei verschlossenen Durchbrüchen (33) die Stirnseite des Schiebers an einem eine Dichtfläche bildenden Bund (35) am rohrförmigen Körper anliegt. <y