DE102004012507A1

DE102004012507A1 - Drosselklappenstutzen

Info

Publication number: DE102004012507A1
Application number: DE200410012507
Authority: DE
Inventors: Peter Kohlen; Stefan Köhler; Andreas Wehner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2004-03-15
Filing date: 2004-03-15
Publication date: 2005-10-06

Abstract

Der Drosselklappenstutzen besteht aus einem rohrartigen Gehäuse (1), in dem eine Drosselklappe (2) auf einer im rohrartigen Gehäuse (1) angeordneten Drosselklappenwelle (3) befestigt ist, wobei die Drosselklappenwelle (3) einseitig oder zweiseitig in einem ersten Lager (4) oder in einem zweiten Lager (5) drehbar gelagert ist und die Drosselklappe (2) an ihrer Außenkante (2a) eine mindestens teilweise umlaufende Nut (6) aufweist, in der eine Nutringdichtung (7) angeordnet ist, deren Ringnut (7a) der Saugseite (S) des rohrartigen Gehäuses (1) abgewandt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drosselklappenstutzen. Drosselklappenstutzen sind bekannt. In der DE 195 12 874 A1 wird ein Drosselklappenstutzen beschrieben, der ein rohrartiges Gehäuse aufweist. Die Drosselklappe im Inneren dieses Gehäuses ist dabei auf einer Drosselklappenwelle befestigt, die quer zur Längsachse des rohrartigen Gehäuses an ihren freien Enden durch Ausnehmungen in der Gehäusewand hindurchführend und in zwei Lagern drehbar gelagert ist. Im geschlossenen Zustand trennt die Drosselklappe das Gehäuse in eine Saugseite und in eine Seite, in der Umgebungsdruck herrscht. Bei diesen bekannten Drosselklappenstutzen ist nachteilig, dass durch den in der Saugseite anliegenden Unterdruck eine größere Menge an Leckluft über die Kante der Drosselklappe in die Saugseite gelangen kann, was nicht erwünscht ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Drosselklappenstutzen zu schaffen, durch den das nachteilige Einströmen von Leckluft zur Saugseite des Luftkanals weitgehend vermieden wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch einen Drosselklappenstutzen mit einem rohrartigen Gehäuse gelöst, in dem eine Drosselklappe auf einer im rohrartigen Gehäuse angeordneten Drosselklappenwelle befestigt ist, wobei die Drosselklappenwelle einseitig oder zweiseitig in einem ersten Lager oder in einem zweiten Lager drehbar gelagert ist und die Drosselklappe an ihrer Außenkante eine mindestens teilweise umlaufende Nut aufweist, in der eine Nutringdichtung angeordnet ist, deren Ringnut der Saugseite S des rohrartigen Gehäuses abgewandt ist. Das rohrartige Gehäuse besteht beispielsweise aus Aluminium. Die Drosselklappe kann kreisrund oder oval ausgebildet sein und ist scheibenförmig gestaltet. Die Befestigung der Drosselklappe an der Drosselklappenwelle kann beispielsweise durch Verschrauben oder Verkleben erfolgen. Bei der Nutringdichtung handelt es sich um handelsübliche, einseitig druckbeaufschlagbare Dichtelemente, die beispielsweise unter der Bezeichnung "Memory-Manschetten" erhältlich sind. Sie kann beispielsweise aus PTFE (Polytetrafluorethylen) bestehen. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass durch die Anordnung einer Nutringdichtung an der Außenkante einer Drosselklappe, wobei die Ringnut der Saugseite S des rohrartigen Gehäuses des Drosselklappenstutzens abgewandt ist, ein Einströmen von Leckluft zur Saugseite des Luftkanals nahezu vollständig vermieden wird. Dabei war besonders überraschend, dass der in der Saugseite anliegende Unterdruck ein Andrücken der Dichtlippe der Nutringdichtung an das rohrartige Gehäuse derart realisiert, dass die hohe Dichtwirkung bezüglich der Leckluft erreicht wird.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Drosselklappe senkrecht zur Strömungsrichtung im rohrartigen Gehäuse auf einer senkrecht zur Strömungsrichtung im rohrartigen Gehäuse angeordneten Drosselklappenwelle befestigt ist, wobei die Drosselklappenwelle einseitig an einem ersten Lager, das zum Stellantrieb benachbart angeordnet ist, drehbar gelagert ist und wobei die Nutringdichtung lediglich im Bereich des ersten Lagers einen Spalt aufweist. Die Nutringdichtung weist dabei lediglich im Bereich des ersten Lagers einen Spalt auf, der dem Durchbruch der Drosselklappenwelle zum ersten Lager dient. Ein zweites Lager ist dabei nicht vorgesehen. Dabei ist vorteilhaft, dass die Nutringdichtung nur durch einen einzigen Spalt im Bereich des ersten Lagers unterbrochen ist, was ein Einströmen von Leckluft nahezu vollständig unterbindet, wobei gleichzeitig nur ein einziges Lager, das als erstes Lager angeordnet ist, vorgesehen werden muss. Konstruktive Veränderungen am rohrartigen Gehäuse sind bei der Realisierung dieser Variante nicht erforderlich. Die Anordnung der Nutringdichtung ist einfach und montagefreundlich, so dass eine Serienfertigung in vorteilhafter Weise begünstigt wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drosselklappenwelle mittig durch die Drosselklappe hindurchführend angeordnet ist, wobei der maximale spitze Winkel α zwischen der Längsachse der Drosselklappenwelle und der weiteren Längsachse der Drosselklappe zwischen 5° und 25° beträgt. Die Drosselklappenwelle ist somit nicht seitenversetzt zum Durchmesser der Drosselklappe angeordnet, sondern deren Längsachse wird durchlaufend durch die Drosselklappe geführt. Sofern die Drosselklappe aus Kunststoff besteht, kann diese direkt an die Drosselklappenwelle gespritzt oder auf andere Weise befestigt werden. Unter dem maximal spitzen Winkel α ist der Neigungswinkel der Drosselklappe bezogen auf die Längsachse der Drosselklappenwelle zu verstehen. Durch die Anordnung der Drosselklappe im maximalen spitzen Winkel α zwischen der Längsachse der Drosselklappenwelle und einer weiteren Längsachse der Drosselklappe wird sichergestellt, dass das erste Lager für die Drosselklappenwelle der einen Seite, in der Umgebungsdruck herrscht, zuzuordnen ist, während das zweite Lager für die Drosselklappenwelle der Saugseite des Luftkanals zuzuordnen ist. Dieses zweite Lager ist jedoch durch die schräge Anordnung der Drosselklappe von der Seite des Luftkanals, in der Umgebungsdruck herrscht, hermetisch so abgeriegelt, dass ein Durchtritt von Leckluft nicht möglich ist. Darüber hinaus ist vorteilhaft, dass als mindestens teilweise umlaufende Nut eine vollständig umlaufende Nut an der Außenkante der Drosselklappe angeordnet werden kann, was die Anordnung einer vollständig kreisförmigen Nutringdichtung ermöglicht, was die Dichtwirkung optimiert.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Drosselklappe aus Kunststoff besteht und die Nutringdichtung an die Drosselklappe angespritzt ist. Dabei ist vorteilhaft, dass die Anordnung der Nutringdichtung an der Drosselklappe auf relativ einfache Weise erfolgen kann und auf die Anordnung von zusätzlichen Befestigungsmitteln vorteilhaft verzichtet werden kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die teilweise umlaufende Nut der Drosselklappe in Form eines stufenförmigen Absatzes mit rechtwinkliger Begrenzung ausgebildet. Für die meisten Einsatzzwecke ermöglicht dies in vorteilhafter Weise die einfache Anordnung der Nutringdichtung an der Drosselklappe ohne jedwede Befestigungsmittel. Somit kann für viele Einsatzzwecke eine Art Klemmverbindung hergestellt werden, bei der es nicht zu einem nachteiligen Ablösen der Nutringdichtung von der Drosselklappe kommt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (1 bis 5) näher und beispielhaft erläutert.
1 zeigt den Drosselklappenstutzen im Längsschnitt.
2 zeigt den Drosselklappenstutzen perspektivisch im Längsschnitt gemäß 1.
3 zeigt das Detail X gemäß 1 in vergrößerter Darstellung.
4 zeigt die Nutringdichtung im Querschnitt.
5 zeigt die Nutringdichtung in perspektivischer Darstellung.
In 1 ist der Drosselklappenstutzen im Längsschnitt dargestellt. Er weist ein rohrartiges Gehäuse 1 auf, in dem eine Drosselklappe 2 auf einer im rohrartigen Gehäuse 1 angeordneten Drosselklappenwelle 3 befestigt ist. Dabei ist die Drosselklappenwelle 3 zweiseitig in einem ersten Lager 4 und einem zweiten Lager 5 drehbar gelagert. An ihrer Außenkante 2a weist die Drosselklappe 2 eine umlaufende Nut 6 auf, in der eine Nutringdichtung 7 angeordnet ist. Sie weist eine Ringnut (nicht dargestellt) auf, die der Saugseite S des rohrartigen Gehäuses 1 abgewandt ist. Die Drosselklappenwelle 3 ist mittig durch die Drosselklappe 2 hindurchführend angeordnet, wobei der maximale spitze Winkel α zwischen der Längsachse der Drosselklappenwelle 3 und der weiteren Längsachse der Drosselklappe 2 zwischen 5° und 55° beträgt. Durch den an der Saugseite S anliegenden Unterdruck wird die äußere Lippe der Nutringdichtung 7 gegen das rohrartige Gehäuse 1 gepresst und in überraschender Weise eine vollständige Abdichtung zur Seite, in der Umgebungsdruck herrscht, erzielt. Auf diese Weise wird vorteilhaft das Einströmen von Leckluft von der Seite, in der Umgebungsdruck herrscht, zur Saugseite S vermieden.
In 2 ist der Drosselklappenstutzen gemäß 1 im Längsschnitt perspektivisch dargestellt. Im Gegensatz zu der dort dargestellten zweiseitigen Lagerung der Drosselklappenwelle 3 ist es alternativ jedoch auch möglich, die Drosselklappenwelle 3 einseitig nur an einem ersten Lager 4, das zum Stellantrieb benachbart angeordnet ist, drehbar zu lagern (nicht dargestellt), wobei dann die Nutringdichtung 7 lediglich im Bereich des ersten Lagers 4 einen Spalt aufweist. In diesem Fall ist die umlaufende Nut 6 nur teilweise umlaufend ausgebildet (nicht dargestellt).
In 3 ist das Detail X gemäß 1 vergrößert dargestellt. Die umlaufende Nut 6 der Drosselklappe 2 ist dabei in Form eines stufenförmigen Absatzes mit rechtwinkliger Begrenzung ausgebildet. Dies erleichtert in vorteilhafter Weise die Anordnung der Nutringdichtung 7 mit der Ringnut 7a an der Drosselklappe 2.
In 4 ist die Nutringdichtung 7 im Querschnitt dargestellt. Ihre Ringnut 7a ist im eingebauten Zustand der Saugseite S des rohrartigen Gehäuses (nicht dargestellt) abgewandt.
In 5 ist die Nutringdichtung 7 als Einzelteil perspektivisch in Blickrichtung A gemäß 4 dargestellt.

Claims

Drosselklappenstutzen mit einem rohrartigen Gehäuse (1), in dem eine Drosselklappe (2) auf einer im rohrartigen Gehäuse (1) angeordneten Drosselklappenwelle (3) befestigt ist, wobei die Drosselklappenwelle (3) einseitig oder zweiseitig in einem ersten Lager (4) oder in einem zweiten Lager (5) drehbar gelagert ist und die Drosselklappe (2) an ihrer Außenkante (2a) eine mindestens teilweise umlaufende Nut (6) aufweist, in der eine Nutringdichtung (7) angeordnet ist, deren Ringnut (7a) der Saugseite S des rohrartigen Gehäuses (1) abgewandt ist.
Drosselklappenstutzen nach Anspruch 1, bei dem die Drosselklappe (2) senkrecht zur Strömungsrichtung im rohrartigen Gehäuse (1) auf einer senkrecht zur Strömungsrichtung im rohrartigen Gehäuse (1) angeordneten Drosselklappenwelle (3) befestigt ist, wobei die Drosselklappenwelle (3) einseitig an einem ersten Lager (4), das zum Stellantrieb benachbart angeordnet ist, drehbar gelagert ist und wobei die Nutringdichtung (7) lediglich im Bereich des ersten Lagers (4) einen Spalt aufweist.
Drosselklappenstutzen nach Anspruch 1, bei dem die Drosselklappenwelle (3) mittig durch die Drosselklappe (2) hindurchführend angeordnet ist, wobei der maximale spitze Winkel α zwischen der Längsachse der Drosselklappenwelle (3) und der weiteren Längsachse der Drosselklappe (2) zwischen 5° und 25° beträgt.
Drosselklappenstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Drosselklappe (2) aus Kunststoff besteht und die Nutringdichtung (7) an die Drosselklappe (2) angespritzt ist.
Drosselklappenstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die mindestens teilweise umlaufende Nut (6) der Drosselklappe (2) in Form eines stufenförmigen Absatzes mit rechtwinkliger Begrenzung ausgebildet ist.