DE102005010646A1

DE102005010646A1 - Teileinheit eines Absperrorgans

Info

Publication number: DE102005010646A1
Application number: DE200510010646
Authority: DE
Inventors: Peter Kohlen; Stefan Kopp; Stefan Köhler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2005-03-08
Filing date: 2005-03-08
Publication date: 2006-09-14

Abstract

Die Teileinheit besteht aus einer Drosselklappenwelle (1) und einer Drosselklappe (2), wobei die Drosselklappenwelle (1) mittig durch die Drosselklappe (2) hindurchführend angeordnet ist und die Drosselklappe (2) eine außen umlaufende Nut (2a) mit einem Nutgrund (2b) aufweist, in welcher ein Toleranzring (3) mit einem Spalt (3') angeordnet ist, der im Betrieb in der umlaufenden Nut (2a) einer Drehbewegung in eine Drehrichtung ausgesetzt wird. In der umlaufenden Nut (2a) ist im Winkel alpha von 15 DEG bis 45 DEG zwischen der in der Draufsicht auf die Teileinheit definierten Senkrechten zur Längsachse der Drosselklappenwelle (1) und dem Schenkel, der gegen die Drehrichtung gerichtet ist, ein Anschlag (4) radial angeordnet ist, der von dem Spalt (3') des Toleranzringes (3) umschlossen wird. Gegenstand ist ferner die Verwendung der Teileinheit als Teileinheit in einem Drosselklappenstutzen eines Kraftfahrzeuges.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Teileinheit eines Absperrorgans sowie auf eine Verwendung der Teileinheit. Teileinheiten von Absperrorganen sind bekannt. In der DE 102 51 293 A1 wird ein Ventil beschrieben, das ein Ventilsitz für eine Klappe aufweist, die an einer Antriebswelle drehbar gelagert ist und eine umlaufende Kolbendichtung aufweist. Bei der umlaufenden Kolbendichtung handelt es sich in der Regel um einen Stahlring, der aus Gründen der Nachgiebigkeit eine Unterbrechung aufweist und der in einer Nut, die in der Klappe umlaufend verläuft, gelagert ist. Bei solchen Vorrichtungen besteht jedoch im Betrieb die Gefahr, dass der als Kolbendichtung angeordnete Stahlring, der im Betrieb einer Drehbewegung in der Nut ausgesetzt ist, aus der Nut zumindest teilweise herausgetragen wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Teileinheit eines Absperrorgans zu schaffen, die eine dauerhafte Positionierung des Toleranzringes ermöglicht. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Verwendung der Teileinheit eines Absperrorgans zu schaffen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Teileinheit eines Absperrorgans gelöst, die aus einer Drosselklappenwelle und einer Drosselklappe besteht, bei der die Drosselklappenwelle mittig durch die Drosselklappe hindurchführend angeordnet ist und die Drosselklappe eine außen umlaufende Nut mit einem Nutgrund aufweist, in welcher ein Toleranzring mit einem Spalt angeordnet ist, der in Betrieb in der umlaufenden Nut einer Drehbewegung in eine Drehrichtung ausgesetzt wird, bei der in der umlaufenden Nut im Winkel α von 15° bis 45° zwischen der in der Draufsicht auf die Teileinheit definierten senkrechten zur Längsachse der Drosselklappenwelle und dem Schenkel, der gegen die Drehrichtung gerichtet ist, ein Anschlag radial angeordnet ist, der von dem Spalt des Toleranzringes umschlossen wird. Als Absperrorgane kommen beispielsweise Ventile zum Einsatz. Die Drosselklappe ist in der Regel kreisrund ausgebildet und besteht beispielsweise aus Kunststoff oder Stahl. Es ist jedoch auch möglich, als Drosselklappe einen Grundkörper einzusetzen, der mit einem Kunststoff umspritzt ist. Die Drosselklappenwelle ist mittig durch die Drosselklappe hindurchführend angeordnet, worunter zu verstehen ist, dass die Drosselklappenwelle nicht seitenversetzt zum Durchmesser der Drosselklappe, sondern deren Längsachse durchlaufend durch die Drosselklappe geführt wird. Die Drosselklappe selbst kann dabei beispielsweise direkt an die Drosselklappenwelle gespritzt oder auf andere Weise befestigt werden, je nach Materialauswahl und Einsatzzweck. Bei dem Nutzgrund handelt es sich um den Boden der Nut, der als innerer Anschlag für den Toleranzring dient. Als Toleranzring kommt in der Regel ein Flachring zum Einsatz, der aus einem metallischen Werkstoff besteht. In einigen Fällen kann es jedoch auch vorteilhaft sein, den Toleranzring aus einem Kunststoff zu fertigen. Der Toleranzring ist im Betrieb einer Drehbewegung in einer Drehrichtung ausgesetzt. Der Anschlag ist radial angeordnet. Darunter ist zu verstehen, dass die Längsachse des Anschlages radial verläuft und somit ein Teil des Schenkels des Winkels α bildet, der gegen die Drehrichtung gerichtet ist. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass durch die Anordnung des Anschlages im Winkel α von 15° bis 45° ein Herausgleiten des Toleranzringes aus der umlaufenden Nut verhindert werden kann. Der Toleranzring verbleibt trotz der im Betrieb auftretenden Drehbewegung in der umlaufenden Nut, was sich vorteilhaft auf die Betriebssicherheit auswirkt.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Anschlag über die Außenkante der Nut hinausragt und der Abstand Y zwischen der Stirnseite des Anschlages und der Außenkante 0,1 bis 0,3 mm beträgt. Dies hat den Vorteil, dass die Leckage von Luft weitgehend reduziert wird, was das Betriebsverhalten verbessert.

Gegenstand der Erfindung ist schließlich die Verwendung der Teileinheit als Teileinheit in einem Drosselklappenstutzen eines Kraftfahrzeuges. Die relativ schwierig in einem Drosselklappenstutzen zu realisierenden Toleranzausgleiche lassen sich auf diese Weise besonders vorteilhaft realisieren, wobei gleichzeitig eine dauerhafte Positionierung des Toleranzringes in der umlaufenden Nut gewährleistet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (1 bis 3) näher und beispielhaft erläutert.
1 zeigt die Teileinheit eines Absperrorgans in der Draufsicht.
2 zeigt eine Ausführungsform des Details X1 gemäß 1.
3 zeigt eine Ausführungsform des Details X2 gemäß 1.
In 1 ist die Teileinheit eines Absperrorgans in der Draufsicht dargestellt. Die Teileinheit besteht aus einer Drosselklappenwelle 1 und einer Drosselklappe 2, wobei die Drosselklappenwelle 1 mittig durch die Drosselklappe 2 hindurch angeordnet ist. Die Drosselklappe 2 weist eine umlaufende Nut (nicht dargestellt) mit einem Nutgrund (nicht dargestellt) auf, in welcher ein Toleranzring 3 mit einem Spalt (nicht dargestellt) angeordnet ist. Der Toleranzring 3 ist im Betrieb in der umlaufenden Nut einer Drehbewegung in eine Drehrichtung gemäß dem gestrichelten Pfeil ausgesetzt. In der umlaufenden Nut ist im Winkel α von 15° bis 45° zwischen der in der Draufsicht auf die Teileinheit definierten Senkrechten zur Längsachse der Drosselklappenwelle 1 und dem Schenkel, der gegen die Drehrichtung gerichtet ist, ein Anschlag 4 radial angeordnet, der von dem Spalt des Toleranzringes 3 umschlossen wird. Für den Winkel α dient der Drehpunkt M als Koordinatenursprung.
In 2 ist das Detail X1 gemäß 1 vergrößert dargestellt. Die Drosselklappe 2 weist eine umlaufende Nut 2a auf, in welcher der Toleranzring 3 mit einem Spalt 3' angeordnet ist. Die Außenkante 2a' der umlaufenden Nut 2a schließt in diesem Fall bündig mit der Stirnseite des Anschlags 4 ab. Der Toleranzring 3 drückt infolge seiner im Betrieb auftretenden Drehbewegung gegen den Anschlag 4, der aufgrund seiner radialen Anordnung im speziellen Bereich des Winkels α ein Herausgleiten des Toleranzringes 3 im Betrieb verhindert.
In 3 ist das Detail X2 gemäß 1 dargestellt. Im Gegensatz zu der in 2 dargestellten Ausführungsform ragt der Anschlag 4 über die Außenkante 2a' der Nut 2a hinaus, wobei der Abstand Y zwischen der Stirnseite des Anschlages 4 und der Außenkante 2a' 0,1 bis 0,3 mm beträgt. Diese Ausführungsform hat gegenüber der in 2 dargestellten Ausführungsform den Vorteil, dass der Raum für eine Leckage verkleinert wird, was sich vorteilhaft im Betrieb auswirkt. Der Anschlag 4 ist direkt mit dem Nutgrund 2b verbunden, was jedoch nicht zwingend erforderlich sein muss.

Claims

Teileinheit eines Absperrorgans, die aus einer Drosselklappenwelle (1) und einer Drosselklappe (2) besteht, bei der die Drosselklappenwelle (1) mittig durch die Drosselklappe (2) hindurchführend angeordnet ist und die Drosselklappe (2) eine außen umlaufende Nut (2a) mit einem Nutgrund (2b) aufweist, in welcher ein Toleranzring (3) mit einem Spalt (3') angeordnet ist, der im Betrieb in der umlaufenden Nut (2a) einer Drehbewegung in eine Drehrichtung ausgesetzt wird, bei der in der umlaufenden Nut (2a) im Winkel α von 15° bis 45° zwischen der in der Draufsicht auf die Teileinheit definierten Senkrechten zur Längsachse der Drosselklappenwelle (1) und dem Schenkel, der gegen die Drehrichtung gerichtet ist, ein Anschlag (4) radial angeordnet ist, der von dem Spalt (3') des Toleranzringes (3) umschlossen wird.
Teileinheit nach Anspruch 1, bei der der Anschlag (4) über die Außenkante (2a') der Nut (2a) hinausragt und der Abstand Y zwischen der Stirnseite des Anschlages (4) und der Außenkante (2a') 0,1 bis 0,3 mm beträgt.
Verwendung der Teileinheit nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 als Teileinheit in einem Drosselklappenstutzen eines Kraftfahrzeuges.