DE102007037359A1 - Drosselvorrichtung für ein strömendes Medium - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Drosselvorrichtung für ein strömendes Medium, insbesondere für einer Brennkraftmaschine zugeführte Verbrennungsluft, angegeben, die einen Strömungskanal (11), ein im Strömungskanal (11) angeordnetes Drosselorgan (17) zum Steuern des für das Medium zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnitts und einen das Drosselorgan (17) verstellenden Stellantrieb (19) aufweist. Zur Erzielung einer einfachen Bauteilgeometrie im rotationssymmetrischen Design, die eine kostengünstige Fertigung der Drosselvorrichtung ermöglicht, mit der eine Abdrosselung des strömenden Mediums bis auf Null realisiert werden kann, weist der Strömungskanal (11) eine rotationssymmetrische Erweiterungszone (12) mit einem längeren Zonenabschnitt (121) mit zunehmendem Querschnitt und einem kürzeren Zonenabschnitt (122) mit abnehmendem Querschnitt auf. An der Kanalwand (111) im kürzeren Zonenabschnitt (122) ist eine ringförmige Dichtfläche (15) ausgebildet und das Drossenorgan (17) ist ein in der Erweiterungszone (12) einliegender, rotationssymmetrischer, stromlinienförmiger, birnenartiger Formkörper (16) der längs der Kanalachse zwischen zwei Endstellungen verschiebbar ist, wobei er in der einen Endstellung sich an die Dichtfläche (15) anpresst und in der anderen Endstellung einen maximalen Abstand von der Dichtfläche (15) hat.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Drosselvorrichtung für ein strömendes Medium, insbesondere für einer Brennkraftmaschine zugeführte Verbrennungsluft, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine bekannte, als Zumesseinrichtung für Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine eingesetzte Drosselvorrichtung ( DE 36 31 283 A1 ) weist einen Strömungskanal zur Führung von Verbrennungsluft und ein im Strömungskanal angeordnetes Drosselorgan in Form einer Drosselklappe auf, die mit einer den Strömungskanal quer zur Kanalachse durchdringenden Stellwelle fest verbunden ist. Die Stellwelle wird von einem elektromotorischen Steller angetrieben bzw. positioniert. Die Verdrehung der Stellwelle und damit der Drosselklappe erfolgt gegen eine Rückstellfeder, die die Drosselklappe in die den Strömungskanal schließende Endlage zurückzuführen sucht. Eine an der Stellwelle angreifende Gegenfeder sorgt dafür, dass bei stromlosem Steller die Drosselklappe nicht vollständig schließt, sondern einen sog. Notluftspalt freilässt, und dass der elektromotorische Steller ein im Vorzeichen wechselndes Drehmoment aufbringen muss, um die Drosselklappe von ihrer den Strömungskanal maximal öffnenden Endlage über die Notluftspaltlage hinaus in die den Strömungskanal vollständig schließende Endlage zu verstellen.
  • Eine bekannte Drosselvorrichtung für ein strömendes Medium ( DE 101 23 033 A1 ) weist einen Strömungskanal mit einer im Querschnitt elliptischen Erweiterungszone auf, in der zwei koaxiale, relativ zueinander verdrehbare Drosselorgane mit jeweils mindestens einem Strömungsfenster angeordnet sind. Während das eine Drosselorgan feststeht, wird das andere Drosselorgan von einem Stellantrieb verdreht. Der dem Medium zur Verfügung stehende Strömungsquerschnitt wird von dem Überdeckungsbereich der Fenster in den beiden Drosselorganen bestimmt. Der Schließbereich der Drosselvorrichtung ist derjenige Bereich, in dem sich die Strömungsfenster nicht überdecken. Damit ist ein totales Verschließen des Strömungsquerschnitts möglich.
  • Eine bekannte Kraftstoff-Luft-Gemischbildungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor ( EP 0 400 212 A1 ) weist einen rotationssymmetrischen Düsenkörper auf, der zusammen mit einem rotationssymmetrischen Drosselkörper eine konvergent-divergente Düse bildet, die in ein Saugrohr des Verbrennungsmotors mündet. In der Nähe des engsten Querschnitts der Düse ist ein um diese umlaufender und in dieser mündender Kraftstoffspalt vorgesehen, in den eine Kraftstoffzuleitung mündet. Der Drosselkörper ist stromlinienförmig, tropfen- oder birnenartig geformt, wobei ein in Luftströmungsrichtung gesehen vorderer Teil des Drosselkörpers sich von vorn aus stetig erweitert und in einen hinteren Teil übergeht, der sich nach hinten stetig verjüngt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Drosselvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil einer einfachen Bauteilgeometrie im rotationssymmetrischen Design, die eine kostengünstige Fertigung ermöglicht und mit der eine Abdrosselung des abströmenden Mediums bis auf Null realisiert werden kann. Die Drosselvorrichtung erlaubt minimale Mediummengen sehr feinfühlig zu regeln. Insbesondere beim Einsatz im Kraftfahrzeugbereich bringt dies wesentliche Vorteile. Zum einen wird den Anforderungen von Motoren mit geringem Kraftstoffverbrauch nach deutlich niedrigeren, einstellbaren Luftmengen genügt und zum anderen besteht die Möglichkeit, das bewegliche Drosselorgan zu standardisieren und für Motoren in einem breiten Hubraumbereich einzusetzen, was bislang mit herkömmlichen Drosselklappen nicht möglich war. Eine Standardisierung bringt Kostenvorteile in der Fertigung, da wenige Typen an Drosselorganen in größeren Mengen gefertigt werden können.
  • Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Drosselvorrichtung möglich.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Formkörper eine solche Kontur auf, dass bei in seiner die Drosselvorrichtung voll öffnenden zweiten Endstellung sich befindlichem Formkörper ein von dem Formkörper und der Kanalwand begrenzter Ringraum in der Erweiterungszone einen über die Länge der Erweiterungszone im wesentlichen konstanten Querschnitt aufweist. Die Konturen von Formkörper und Innenwand des Strömungskanals sind dabei stromlinienförmig gestaltet. Durch diese an die Erweiterungszone angepasste Formgestaltung des Formkörpers wird eine turbulenzarme, strömungsoptimale Durchströmung der Drosselvorrichtung für alle Drosselstellungen erreicht und damit beim Einsatz in Kraftfahrzeugen der Wirkungsgrad des Luftzuführ- und Kraftstoffaufbereitungssystems erhöht.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Formkörper hohl ausgebildet und nimmt zumindest Teile des Stellantriebs im Innern auf. Dadurch lässt sich eine kompakte, einbauraumsparende Drosselvorrichtung realisieren, bei der nur noch die äußeren, am Strömungskanal angeordneten elektrischen Anschlussstecker zu belegen sind.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Stellantrieb einen bürstenlosen Gleichstrommotor mit Stator und Permanentmagnetpole tragendem Rotor auf, der in der Erweiterungszone des Strömungskanals angeordnet ist, wobei der Stator außen auf der Kanalwand sitzt und der Rotor innen an der Kanalwand entlang rotiert. Dies hat den Vorteil, dass der auf der Kanalwand platzierte Stator mit seiner wärmeerzeugenden Statorwicklung als elektrische Heizung gegen eine Vereisung der Drosselvorrichtung in der den Schließzustand der Drosselvorrichtung bewirkenden ersten Endstellung des Formkörpers eingesetzt werden kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Rotor mittels Speichen auf einer mit der Rotorwelle drehfest verbundenen Nabe abgestützt, wobei die Speichen als Lüfterflügel ausgebildet sind, die so geformt sind, dass der Mediumstrom beim Verschieben des Formkörpers in Richtung seiner ersten, den Schließzustand der Drosselvorrichtung herbeiführenden Endstellung abgebremst und beim Verschieben des Formkörpers in Richtung seiner zweiten, den Offenzustand der Drosselvorrichtung herbeiführenden Endstellung beschleunigt wird. Die Lüfterflügel bewirken somit ein beschleunigtes Ansprechen des Mediumstroms bei Positionsänderungen des Drosselorgans.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen in schematisierter Darstellung:
  • 1 einen Längsschnitt einer Drosselvorrichtung für ein strömendes Medium im maximalen Öffnungszustand,
  • 2 eine gleiche Darstellung wie in 1 der Drosselvorrichtung im Schließzustand,
  • 3 eine gleiche Darstellung wie in 1 der Drosselvorrichtung im Notluftbetrieb,
  • 4 das Drosselorgan der Drosselvorrichtung in 1 mit Hilfs-Stellantrieb zum Herstellen eines Spindeleingriffs zwischen dem Drosselorgan und seiner Antriebsspindel,
  • 5 eine gleiche Darstellung wie in 4 bei aufgehobenem Spindeleingriff,
  • 6 eine gleiche Darstellung wie in 1 einer Drosselvorrichtung gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel.
  • Die in 1 bis 3 im Längsschnitt und in verschiedenen Einstellpositionen dargestellte Drosselvorrichtung wird vorzugsweise in einen Luftansaugstutzen eines Kraftstoffaufbereitungssystems einer Brennkraftmaschine oder eines Verbrennungsmotors so eingesetzt, dass die Strömungsrichtung der Luft beim Durchströmen der Drosselvorrichtung den in 1 angegebenen Strömungspfeilen 10 entspricht. Die Drosselvorrichtung weist einen Strömungskanal 11 mit einer rotationssymmetrischen Erweiterungszone 12 auf, die sich zwischen zwei Zylinderzonen 13, 14 mit gleichem Durchmesser erstreckt. Der Durchmesser der Zylinderzonen 13, 14 entspricht dem Durchmesser des Luftansaugstutzens der Brennkraftmaschine. Die Erweiterungszone 12 hat einen längeren Zonenabschnitt 121 und einen kürzeren Zonenabschnitt 122. Im längeren Zonenabschnitt 121 nimmt der lichte Querschnitt, ausgehend von dem Querschnitt der Zylinderzone 13, allmählich zu und in dem kürzeren Zonenabschnitt 122 nimmt der lichte Querschnitt bis hin zum Querschnitt der Zylinderzone 14 ab. An der Kanalwand des Strömungskanals 11 im kürzeren Zonenabschnitt 122 ist eine ringförmige Dichtungsfläche 15 ausgebildet, die in 1 bis 3 strichliniert angedeutet ist.
  • Im Innern der Erweiterungszone 12 liegt ein mit der Dichtungsfläche 15 zusammenwirkendes Drosselorgan 17 ein. Das Drosselorgan 17 ist als rotationssymmetrischer, stromlinienförmiger, birnenartiger oder tropfenförmiger Formkörper 16 ausgebildet, der längs der Kanalachse 112 in zwei Endstellungen verschiebbar ist. In der ersten, in 2 dargestellten Endstellung legt sich der Formkörper 16 an die Dichtfläche 15 an, womit sich die Drosselvorrichtung im Schließzustand befindet und der Luftstrom komplett auf Null abgedrosselt ist. In der zweiten, in 1 dargestellten Endstellung nimmt der Formkörper 16 einen maximalen Abstand von der Dichtfläche 15 ein. Die Drosselvorrichtung befindet sich in ihrem Zustand maximaler Öffnung, in der die maximal mögliche Luftmasse durch die Drosselvorrichtung strömt. Die stromlinienförmige, birnenartige Kontur des Formkörpers 16 ist so gewählt, dass bei in der zweiten Endstellung sich befindlichem Formkörper 16 ein von dem Formkörper 16 und der Kanalwand 111 des Strömungskanals 11 begrenzter Ringraum 18 über die axiale Länge der Erweiterungszonen 12 einen im wesentlichen konstanten Querschnitt aufweist. Dabei sind die Konturen von Formkörper 16 und Kanalwand 111 des Strömungskanals 11 stromlinienförmig gestaltet, so dass im Ringraum 18 keine Turbulenzen entstehen.
  • Der Formkörper 16 ist hohl ausgebildet und nimmt in seinem Innern den Stellantrieb 19 für seine axiale Längsverschiebung auf. Der Stellantrieb 19 weist einen als Gleichstrommotor 20 ausgebildeten Elektromotor sowie eine von der Abtriebswelle 19 des Gleichstrommotors 20 angetriebene Antriebsspindel 21 auf, die mit dem Formkörper 16 in Spindeleingriff bringbar ist. Der Formkörper 16 ist mittels zweier Führungsstege 22 axial verschieblich geführt. Die Führungsstege 22 stehen innerhalb des längeren Zonenabschnitts 121 von der Kanalwand 111 nach innen ab und treten durch im Formkörper 16 vorhandene, axial verlaufende Führungsschlitze 23 hindurch. Die Führungsschlitze 23 sind in den Darstellungen der 4 und 5 punktiert schematisiert angedeutet. An den beiden, in der Erweiterungszone 12 sich diametral erstreckenden Führungsstegen 22 ist der Gleichstrommotor 20 befestigt. Die Spindel 21 ist durch eine langgestreckte Spindelbohrung 47 im Formkörper 16 hindurchgeführt und endseitig in einer Hülse 24 gelagert, die mittels Speichen 25 in der Zylinderzone 13 an der Kanalwand 111 gehalten ist. Der Gleichstrommotor 20 ist an einem außen auf der Kanalwand 111 im Bereich des einen der Führungsstege 22 angeordneten Anschlussstecker 26 angeschlossen.
  • Zur Erfassung der momentanen Stellung des Formkörpers 16 und damit des momentanen Öffnungsquerschnitts der Drosselvorrichtung ist im Innern des Formkörpers 16 eine Lagesensorik 27 mit einem mit dem Formkörper 16 fest verbundenen, verschiebbaren Sensorteil 271 und mit einem an dem unteren Führungssteg 22 befestigten, feststehenden Sensorteil 272 angeordnet. Der feststehende Sensorteil 272 ist an einem auf der Kanalwand 111 im Bereich des anderen Führungsstegs 22 angeordneten Anschlussstecker 28 angeschlossen. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel arbeitet die Lagesensorik 27 berührungslos und ist z. B. eine induktiv arbeitende Lagesensorik 27. Der verschiebbare Sensorteil 271 ist vorzugsweise als Induktionsstab ausgebildet.
  • Soll aus dem in 1 skizzierten maximalen Öffnungszustand der Drosselvorrichtung heraus der Luftstrom angedrosselt werden, so wird der Gleichstrommotor 20 über den Anschlussstecker 26 bestromt. Der Gleichstrommotor 20 treibt die Spindel 21 in eine solche Drehrichtung an, dass sich der mit der Spindel 21 in Spindeleingriff befindliche Formkörper 16 in 1 nach rechts bewegt. Je nach Größe des Verschiebewegs verengt der Formkörper 16 den Strömungsquerschnitt des Ringraums 18 im Bereich der Dichtfläche 15, und der die Drosselvorrichtung durchströmende Luftstrom wird mehr oder weniger gedrosselt, d. h. die die Drosselvorrichtung durchströmende Luftmenge mehr oder weniger reduziert. Bei Erreichen seiner in 2 dargestellten ersten Endstellung legt sich der Formkörper 16 leckagefrei an die Dichtfläche 15 an, und jeglicher Luftdurchtritt durch die Drosselvorrichtung ist unterbunden.
  • Um den in 3 dargestellten Notluftbetrieb der Drosselvorrichtung, z. B. bei Stromausfall am Stallantrieb 19, zu realisieren, in welchem eine minimale Luftmenge, die sog. Notluft, zur Aufrechterhaltung eines Notbetriebs des Verbrennungsmotors die Drosselvorrichtung durchströmt, ist im Formkörper 16 ein Hilfs-Stellantrieb 29 installiert, der an einem außen auf der Kanalwand 111 im Bereich des Führungsstegs 22 angeordneten Anschlussstecker 30 angeschlossen ist. Der fest mit dem Formkörper 16 verbundene Hilfs-Stellantrieb 29 stellt bei seiner Bestromung über den Anschlusssteckers 30 mittels eines Elektromotors 31, einer Zahnwelle 32, einem Getriebe 33 und einer Exzenterscheibe 34 innerhalb der Spindelbohrung 47 einen Spindeleingriff des Formkörpers 16 in der Spindel 21 her, wie dies in 4 schematisiert dargestellt ist. Bei Wegfall der Bestromung wird der Spindeleingriff automatisch aufgehoben, wie dies in 5 schematisiert angedeutet ist. Zusätzlich zu dem Hilfs-Stellantrieb 29 ist noch eine Druckfeder 35 vorhanden, die sich einerseits an den Speichen 25 und andererseits an dem Formkörper 16 abstützt. Bei Aufheben des Spindeleingriffs wird der Formkörper 16 unabhängig von seiner momentanen Position von der Druckfeder 35 in 1 nach rechts verschoben, bis der Formkörper 16 an einem am Ende des kürzeren Zonenabschnitts 122 angeordneten Notluft-Anschlag 36 anstößt, wie dies in 3 dargestellt ist. Der Notluftanschlag 36 wird von mindestens einer Blattfeder gebildet, deren Federkraft größer ist als die Druckkraft der Druckfeder 35, so dass sie von der Druckfeder 35 nicht ausgelenkt werden kann. Der Notluftanschlag 36 ist so platziert, dass bei Anlage des Formkörpers 16 an dem Notluftanschlag 36 zwischen dem Formkörper 16 und der Dichtfläche 15 noch ein minimaler, ringförmiger Luftspalt, der sog. Notluftspalt 37, verbleibt, wie dies in 3 dargestellt ist. Bei vollständigem Schließen der Drosselvorrichtung durch den von dem Gleichstrommotor 20 maximal axial verstellten Formkörper 16 wird der Notluftanschlag 36 in Form der Blattfedern ausgelenkt, wie dies in 2 dargestellt ist, so dass der Formkörper 16 sich an die Dichtfläche 15 anzulegen vermag.
  • Alternativ kann der Notluftanschlag auch innerhalb des Formkörpers 16 realisiert werden. Dieser Notluftanschlag 48 ist dann an dem in dem Formkörper 16 hineinragenden Abschnitt eines Führungsstegs 22 angeordnet, wie dies in 2 und 3 angedeutet ist. Der Notluftanschlag 48 wirkt mit einem Gegenanschlag 49 zusammen, der von dem Hilfs-Stellantrieb 29 bei Aufheben des Spindeleingriffs in den Eingriffbereich des Notluftanschlags 48 geschwenkt wird (3). Hat der Hilfs-Stellantrieb 29 den Spindeleingriff hergestellt, so kann der Gegenanschlag 49 an dem Notluftanschlag 48 vorbeigleiten (2). Wie in 2 und 3 angedeutet ist, wird der Gegenanschlag 49 von der Zahnwelle 33 (4) betätigt.
  • Der Strömungskanal 11 und der Formkörper 16 sind jeweils zweiteilig hergestellt. Die Teile werden bei der Montage zusammengesetzt. Die Trennstellen liegen jeweils im Bereich des größten Querschnitts. Die Trennstelle des Strömungskanals 11 ist mit 45 punktiert in 1 bis 3 und die Trennstelle des Formkörpers 16 ist mit 46 punktiert in 4 und 5 angedeutet. Das Verbinden der Kanal- bzw. Formkörperteile kann mittels Kleben, Verschweißen, Gewinde oder Muffen realisiert werden. Vor dem Zusammenfügen der beiden Formkörperteile wird der an den Führungsstegen 22 befestigte Elektromotor mit den Führungsstegen 22 in die Führungsschlitze 23 eingeschoben und die Spindel 21 durch die Spindelbohrung 47 im Formkörper 16 hindurchgesteckt, sowie der den beweglichen Sensorteil 271 bildende Induktionsstab in eine dafür vorgesehene Lagesensorbohrung am unteren Führungssteg 22 eingesteckt und der Hilfs-Stellantrieb 29 montiert. Danach werden die Formkörperteile 16 zusammengesetzt und endgültig miteinander verbunden. Die sich so ergebende Baueinheit wird in den den längeren Zonenabschnitt 121 und die Zylinderzone 13 umfassenden linken Teil des Strömungskanals 11 eingebracht, wobei die Spindel 21 in die Hülse 24 in der Zylinderzone 13 eingeführt wird. Die Führungsstege 22 gleiten endseitig in in der Kanalwand 111 eingearbeitete Fixiernuten ein. Danach werden die elektrischen Verbindungen zu den Anschlusssteckern 26, 28, 30 hergestellt. Anschließend wird der den kürzeren Zonenabschnitt 122 und die Zylinderzone 14 umfassende rechte Teil des Strömungskanals 11 auf den linken Teil aufgesetzt und mit diesem endgültig verbunden. Anschließend wird die Drosselvorrichtung zwischen die offenen Rohrenden des Luftansaugstutzens im Luftansaugsystem der Brennkraftmaschine eingesetzt und die Zylinderabschnitte 13, 14 mit dem Luftansaugstutzen gasdicht verbunden.
  • Zum Schutze gegen das sog. „backfire" können gestanzte und gepresste Metallkappen oder Keramikkappen auf den in 1 bis 3 rechten Teil des Formkörpers 16 aufgebracht sein. Alternativ ist eine feuerfeste Beschichtung vorzusehen. In gleicher Weise wird die Innenwand des in 1 bis 3 rechten Teils des Strömungskanals 11, also der Bereich der Zylinderzone 14 und des längeren Zonenabschnitts 122, geschützt.
  • Die in 6 als weiteres Ausführungsbeispiel dargestellte Drosselvorrichtung ist gegenüber der zuvor beschriebenen Drosselvorrichtung insoweit modifiziert, als der die Spindel 21 antreibende Elektromotor als bürstenloser Gleichstrommotor 38 mit einem eine Statorwicklung aufweisenden Stator 39 und einen Permanentmagnetpole tragenden Rotor 40 ausgebildet ist, wobei der Stator 39 außen auf der Kanalwand 111 in der. Erweiterungszone 12 festgelegt ist und der Rotor 40 innen an der Kanalwand 112 rotiert. Der Rotor 40 ist mittels Speichen 41 auf einer Nabe 42 abgestützt, die fest auf der Rotorwelle 43 angeordnet ist. Die Spindel 21 ist starr mit der Rotorwelle 43 verbunden. Der Formkörper 16 steht innerhalb der Spindelbohrung 47 in Spindeleingriff mit der Spindel 21 und ist in den Führungsstegen 22, die wiederum durch Führungsschlitze 23 im Formkörper 16 hindurchragen, axial verschieblich geführt. Für den Spindeleingriff ist wiederum der Hilfs-Stellantrieb 29 vorgesehen, der in 6 nicht dargestellt ist. Die Druckfeder 35 für den Notluftbetrieb ist im Innern des Formkörper 16 angeordnet und stützt sich an einer am Spindelende befestigten Platte 44 und am Formkörper 16 ab, so dass bei Aufheben des Spindeleingriffs die Druckfeder 35 den Formkörper 16 wiederum gegen den Notluftanschlag 37 anlegt, ohne diesen axial auszulenken. Im übrigen sind der Strömungskanal 11 mit Erweiterungszone 12, Zylinderzonen 13, 14 und der das Drosselorgan 17 bildende Formkörper 16 identisch ausgebildet wie zu 1 bis 3 beschrieben, so dass gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Die Speichen 21 des Rotors 40 sind als Lüfterflügel so geformt, dass bei Verschieben des Formkörpers 16 in 1 nach rechts der Luftstrom im Ringraum 18 abgebremst und bei Verschieben des Formkörpers 16 in 2 und 3 nach links der Luftstrom im Ringraum 18 beschleunigt wird.
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Claims (16)

  1. Drosselvorrichtung für ein strömendes Medium, insbesondere für einer Brennkraftmaschine zugeführte Verbrennungsluft, mit einem Strömungskanal (11) mit einem im Strömungskanal (11) angeordneten Drosselorgan (17) zum Steuern des für das Medium zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnitts und mit einem das Drosselorgan (17) einstellenden Stellantrieb (19), dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (11) eine rotationssymmetrische Erweiterungszone (12) mit einem längeren Zonenabschnitt (121) und einem sich daran anschließenden, kürzeren Zonenabschnitt (122) sowie einen lichten Querschnitt aufweist, der über die Länge der Erweiterungszone (12) im längeren Zonenabschnitt (121) zunimmt und im kürzeren Zonenabschnitt (122) abnimmt, dass an der Kanalwand (111) im kürzeren Zonenabschnitt (122) eine ringförmige Dichtungsfläche (15) ausgebildet ist und dass das Drosselorgan (17) ein in der Erweiterungszone (12) einliegender, rotationssymmetrischer, stromlinienförmiger, birnenartiger Formkörper (16) ist, der längs der Kanalachse (112) zwischen zwei Endstellungen verschiebbar ist und in der ersten Endstellung sich an die Dichtfläche (15) anlegt und in der zweiten Endstellung einen maximalen Abstand von der Dichtfläche (15) einnimmt.
  2. Drosselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (16) eine solche Kontur aufweist, dass bei in der zweiten Endstellung sich befindlichem Formkörper (16) ein von dem Formkörper (16) und der Kanalwand (111) des Strömungskanals (11) begrenzter Ringraum (18) einen über die Länge der Erweiterungszone (12) im wesentlichen konstanten Querschnitt aufweist.
  3. Drosselvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (16) hohl ausgebildet ist und zumindest Teile des Stellantriebs (19) im Formkörper (16) aufgenommen sind.
  4. Drosselvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des längeren Zonenabschnitts (121) diametral angeordnete Führungsstege (22) von der Kanalwand (111) nach innen abstehen, die durch im Formkörper (16) vorhandene, axial verlaufende Führungsschlitze (23) hindurchtreten.
  5. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (19) als Spindelantrieb mit einem Elektromotor und mit einer vom Elektromotor antreibbaren Spindel (21) ausgebildet ist und dass zur axialen Verschiebung des Formkörpers (16) ein Spindeleingriff des Formkörpers (16) herstellbar ist.
  6. Drosselvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der vorzugsweise als Gleichstrommotor (20) ausgebildete Elektromotor an den Führungsstegen (22) befestigt ist und dass die Spindel (21) durch eine im Formkörper (16) ausgebildete Spindelbohrung (47) hindurchgeführt und endseitig in einer mittels Speichen (25) zentral im Strömungskanal (11) gehaltenen Hülse (24) gelagert ist.
  7. Drosselvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor als bürstenloser Gleichstrommotor (38) mit Stator (39) und auf einer Rotorwelle (43) sitzendem Rotor (40) ausgebildet ist, wobei der Stator (39) außen auf der Kanalwand (111) des Strömungskanals (11) sitzt und der Rotor (40) innen an der Kanalwand (111) rotiert.
  8. Drosselvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (43) beidseitig mit je einem Rotorwellenabschnitt aus dem Rotor (40) herausragt und dass der eine Rotorwellenabschnitt in einer zentral im Strömungskanal (12) gehaltenen Hülse (24) gelagert ist und der andere Rotorwellenabschnitt die Spindel (21) bildet, die durch die im Formkörper (16) ausgebildete Spindelbohrung (49) hindurchgeführt ist.
  9. Drosselvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (40) eine auf der Rotorwelle (43) sitzende Nabe (42) und von der Nabe (42) abgehende, als Lüfterflügel ausgebildete Speichen (41) aufweist, die so geformt sind, dass der Mediumstrom beim Verschieben des Formkörpers (16) in Richtung seiner ersten Endstellung abgebremst und beim Verschieben des Formkörpers (16) in Richtung seiner zweiten Endstellung beschleunigt wird.
  10. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Formkörpers (16) ein Hilfs-Stellantrieb (29) zum Herstellen und Aufheben des Spindeleingriffs des Formkörpers (16) mit der Spindel (21) angeordnet ist, dass ein Notluftanschlag (36; 48) für den Formkörper (16) und eine Druckfeder (35) vorgesehen sind, die den Formkörper (16) bei aufgehobenem Spindeleingriff gegen den Notluftanschlag (36) andrückt, und dass der Notluftanschlag (36; 48) so positioniert ist dass der Formkörper (16) eine seiner ersten Endstellung unmittelbar vorgeordnete Notluftstellung einnimmt, in der zwischen dem Formkörper (16) und der Dichtfläche (15) ein minimaler Strömungsquerschnitt vorhanden ist.
  11. Drosselvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Notluftanschlag (36) im Strömungskanal (12) am Ende der Erweiterungszone (12) angeordnet und als mindestens eine Biegefeder ausgebildet ist, deren Federkraft größer ist als die Federkraft der Druckfeder (35).
  12. Drosselvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (35) sich zwischen der Hülse (24) zur Spindellagerung und dem Formkörper (16) abstützt.
  13. Drosselvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Notluftanschlag (48) an dem in den Formkörper (16) hineinragenden Abschnitt eines der Führungsstege (22) ausgebildet ist, der mit einem zusammen mit dem Formkörper (16) sich verschiebenden Gegenanschlag (49) zusammenwirkt, und dass der Gegenanschlag (49) vom Hilfs-Stellantrieb (29) bei Aufheben des Spindeleingriffs in den Eingriffbereich des Notluftanschlags (48) verschoben oder geschwenkt wird.
  14. Drosselvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (35) sich zwischen dem Ende der von dem Rotorwellenabschnitt gebildeten Spindel (21) und der diesem gegenüberliegenden Innenwand des Formkörpers (16) abstützt.
  15. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Formkörpers (16) eine Lagesensorik (27) mit verschiebbarem und feststehendem Sensorteil (271, 272) angeordnet ist, wobei der verschiebbare Sensorteil (271) an dem Formkörper (16) und der feststehende Sensorteil (272) an dem in den Formkörper (16) hineinragenden Abschnitt eines der Führungsstege (22) angeordnet ist, und dass ein Anschlussstecker (28) für die Lagesensorik (27) außen auf der Kanalwand (111) des Strömungskanals (11) innerhalb der Erweiterungszone (12) platziert ist.
  16. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlussstecker (26, 28) für Stellantrieb (19) und Hilfs-Stellantrieb (29) innerhalb der Erweiterungszone (12) des Strömungskanals (11), vorzugsweise im Bereich eines der Führungsstege (22), außen auf der Kanalwand (111) des Strömungskanals (11) angeordnet sind.
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