DE102008035069B4

DE102008035069B4 - Kfz-Verbrennungsmotor-Ansauganordnung

Info

Publication number: DE102008035069B4
Application number: DE200810035069
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Hüsges; Hans-Ulrich Kühnel
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 2008-07-26
Filing date: 2008-07-26
Publication date: 2010-11-11
Anticipated expiration: 2028-07-27
Also published as: DE102008035069A1

Abstract

Kfz-Verbrennungsmotor-Ansauganordnung (10) mit
einem Saugrohr (12) mit einem Flansch (18), und
einem Zwischenflanschelement (14) mit einem Flansch (20), der auf dem Saugrohr-Flansch (18) aufliegt, wobei
die beiden Flansche (18, 20) durch mindestens ein Spannelement (16) miteinander verbunden sind, und
das Spannelement (16) als eine eine Spannschraube (24) aufweisende steife Keilklammer (22) ausgebildet ist, die die beiden Flansche (18, 20) radial erfasst und axial miteinander verspannt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Spannschraube (24) in eine Gewindebohrung (30) an einem der beiden Flansche (20) eingeschraubt ist,
dass auf der dem Spannelement (16) radial gegenüberliegenden Seite der Flansche (18, 20) in den beiden Flanschen (18, 20) eine Klemmkeil-Anordnung (50) ausgebildet ist, die klemmend mit der Keilklammer (22) zusammenwirkt,
dass die Klemmkeil-Anordnung (50) von einer keilförmigen Klemmnase (52) des einen Flansches (18) und einem keilförmigen Klemmmund (54) des anderen Flansches (20) gebildet wird, und
dass der...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kfz-Verbrennungsmotor-Ansauganordnung mit einem Saugrohr mit einem Flansch, und einem Zwischenflanschelement nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Die Ansauganordnung kann mit einem zweiten Flansch des Zwischenflanschelementes an einem Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors befestigt werden. Das Zwischenflanschelement dient u. a. der zylinderweisen Aufteilung der durch das Sammel-Ansaugrohr angesaugten Ansaugluft. Hierzu weist das Zwischenflanschelement pro angeschlossenen Zylinder des zu versorgenden Verbrennungsmotors bzw. Zylinderkopfes ein Leitungsrohr auf.
Bei herkömmlichen Kfz-Verbrennungsmotor-Ansauganordnungen werden die Flansche, über die das Saugrohr und das Zwischenflanschelement miteinander verbunden sind, in der Regel durch axiale Spannelemente in Form einer Verschraubung miteinander verbunden. Unter einer axialen Verschraubung ist eine Verschraubung ungefähr senkrecht zur Flanschebene zu verstehen. Diese Verschraubung hat den Vorteil, dass sie einfach konstruiert ist. Nachteilig hierbei ist, dass axial stehende Schrauben beziehungsweise Bolzen von dem Saugrohr axial derart verdeckt sein können, dass die Schrauben beziehungsweise Bolzen schwer oder völlig unzugänglich sind, so dass eine Montage beziehungsweise Demontage erschwert oder unmöglich ist. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn das Zwischenflanschelement bereits auf dem Zylinderkopf montiert ist. Hierauf muss bei der Konstruktion des Saugrohres bzw. des Zwischenflanschelementes Rücksicht genommen werden.
Aus DE 9 36 482 B ist ein Spannring bekannt, dessen beide Halbschalen unmittelbar durch Spannschrauben unmittelbar miteinander verspannt sind. Der Spannring hat einen keilförmigen Querschnitt, durch den die beiden aneinander gegenüberliegenden ebenfalls keilförmigen Flansche miteinander verspannt werden.
Aus DE 4338719 A1 ist eine Ansauganordnung bekannt, bei der die beiden Flansche unmittelbar und ausschließlich durch Spannschrauben miteinander verspannt werden, die mit ihren Stirnflächen auf entsprechende Keilflächen der Flansche aufliegen. Hierdurch wird an einem der beiden Flansche ein punktueller Druck aufgebracht. In einer weiteren Ausführungsform spannt eine Spannschraube, die die gesamte Flanschbreite der beiden Flansche überspannt, ein einseitig keilförmiges Spannelement. Die Montage dieser Anordnung ist aufwendig, da das Spannelement erst nach Durchführung der Schraube durch eine erste Stecköffnung auf die Schraube aufgeschraubt werden kann, und das Schraubenende anschließend eingefädelt werden muss. Angesichts der in der Regel äußerst beengten Platzverhältnisse ist diese Anordnung in der Praxis nicht praktikabel.
Eine weitere Anordnung ist der Druckschrift DE 102 51 771 A1 zu entnehmen, bei der ebenfalls die Spannschrauben mit ihren Stirnseiten unmittelbar auf entsprechend angewinkelte Flächen eines Flansches aufliegen, und die beiden gegenüber liegenden Flansche auf diese Weise miteinander verspannt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Kfz-Verbrennungsmotor-Ansauganordnung zu schaffen, deren Spannelemente hohe Normalkräfte großflächig aufbringen und einfach zugänglich sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruches 1.
Die erfindungsgemäße Kfz-Verbrennungsmotor-Ansauganordnung weist als Spannelement eine steife Keilklammer auf, die durch eine radiale Spannschraube angezogen wird, wobei die Keilklammer die beiden Flansche radial erfasst und umfasst, und axial miteinander verspannt. Die Keilklammer ist in Seitenansicht beispielsweise U-förmig und weist zwei Klemmschenkel auf, deren Abstand zueinander in einer bevorzugten Ausgestaltung mit zunehmender Tiefe abnimmt. Mit der Spannschraube, die an einem der beiden Flansche unmittelbar fixiert ist, wird die Keilklammer festgezogen. Die Spannschraube ist als Schraube mit Schraubenkopf ausgebildet, die in eine Gewindebohrung an einem der beiden Flansche eingeschraubt wird.
Mit Hilfe der Keilklammer, die die beiden Flansche unmittelbar umfasst und zusammendrückt, kann die Spannkraft gleichmäßiger auf eine größere Länge und Fläche der beiden Flansche verteilt werden als dies bei unmittelbarer Verspannung der beiden Flansche durch axiale Spannschrauben möglich ist. Ferner liegt die Spannschraube im Wesentlichen in einer Quer- bzw. Radialebene und ist daher seitlich, das heißt radial, zugänglich. Schließlich können durch die Keilklammer sehr hohe Anpresskräfte, mit denen die beiden Flansche aufeinander gedrückt werden, generiert werden.
Auf der dem Spannelement radial gegenüberliegenden Seite des Flansches ist an den beiden Flanschen eine Klemmkeil-Anordnung ausgebildet, die klemmend mit der Keilklammer zusammenwirkt. Die Klemmkeil-Anordnung wird durch einstückig an die beiden Flansche angeformte Elemente gebildet. Hierdurch wird die Anzahl separater Spannelemente, die bei der Montage montiert und gespannt werden müssen, auf ein Minimum beschränkt. Die axiale Spannkraft für die Klemmkeil-Anordnung wird durch die Keilklammer bzw. ihre Spannschraube generiert.
Die Klemmkeil-Anordnung wird von einer keilförmigen Klemmnase des einen Flansches und einem keilförmigen Klemmmund des anderen Flansches gebildet. Die Klemmnase greift also in einen den Klemmmund bildenden Hinterschnitt der Klemmnase ein. Auf der anderen Seite der Flansche fixiert die Spannschraube die Keilklammer an dem Flansch, an dem der Klemmmund vorgesehen ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung liegt die Spannrichtung der Keilklammer annähernd parallel zur Flanschebene. Die Spannrichtung ist die Richtung, in der sich die Keilklammer beim Spannen bewegt. Die Flanschebene ist die Berührungsebene der beiden Flansche. Die Keilklammer bewegt sich also beim Spannen in der Flanschebene oder in einer Ebene parallel zu der Flanschebene. Hierdurch wird eine symmetrische Kraftverteilung auf beide Flansche und auf beide Schenkel der Keilklammer sichergestellt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung liegt die Spannschraube parallel zu der Flanschebene und ist seitlich der Flansche für ein Werkzeug zugänglich. Durch diese Maßnahme muss bei der Gestaltung des Saugrohrs keine Rücksicht auf eine axiale Zugänglichkeit von axialen Spannschrauben mehr genommen werden.
Vorzugsweise bilden die Flansche jeweils einen Keil, indem die Rückseiten der Flansche jeweils abgeschrägt beziehungsweise keilförmig ausgebildet sind. Die beiden Schenkel der Keilklammer weisen proximal entsprechende Keilbacken auf, zwischen denen der von den beiden Flanschen gemeinsam gebildete Keil eingeklemmt und axial zusammengedrückt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der von den beiden Flanschen gebildete Keil symmetrisch ausgebildet. Das gleiche gilt entsprechend für die Keilklammer.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
1: einen Ausschnitt einer Kfz-Verbrennungsmotor-Ansauganordnung in Seitenansicht im teilweisen Querschnitt, und
2: eine Draufsicht auf ein Zwischenflanschelement der Anordnung der 1.
In der 1 ist eine Kfz-Verbrennungsmotor-Ansauganordnung 10 dargestellt, die im wesentlichen gebildet wird von einem Kunststoff- oder Metall-Saugrohr 12, einem sechsflutigen Metall-Zwischenflanschelement 14 mit sechs Leitungsrohren 61–66, und zwei Spannelementen 16. Die Spannelemente 16 verspannen einen Flansch 18 des Saugrohres 12 mit einem Flansch 20 des Zwischenflanschelementes 14. Die Ansauganordnung 10 ist an einem Zylinderkopf 11 fixiert.
Die beiden Spannelemente 16 bestehen jeweils im Wesentlichen aus einer steifen Metall-Keilklammer 22 und einer Spannschraube 24. Die Spannschraube 24 wird von einem Gewindebolzen 26 und einer entsprechenden Gewindemutter 28 gebildet. Der Gewindebolzen 26 ist in eine radiale Gewindebohrung 30 des Saugrohr-Flansches 20 eingeschraubt. Durch die Gewindemutter 28 wird die Keilklammer 22 radial in Bezug auf die beiden Flansche 18, 20 gespannt.
Die Spannrichtung der Keilklammer 22 ist ungefähr parallel zur Flanschebene, das heißt zu der Berührungsebene der beiden Flansche 18, 20. Die Spannschraube 24 ist radial für ein Werkzeug zugänglich. Die beiden Flansche 18, 20 weisen jeweils eine zur Flansch-Berührungsebene geneigte Keilfläche 32, 34 auf, die zusammen einen Keil bilden. Die Keilklammer 22 ist, wie in der in 1 dargestellten Seitenansicht erkennbar, im Wesentlichen U-förmig ausgebildet. Die beiden Schenkel 36, 38 der Keilklammer 22 weisen jeweils zum Spannelement 16 symmetrisch geneigte Keilbacken 40, 42 auf. Der Keilwinkel der Keilbacken 40, 42 entspricht ungefähr dem Keilwinkel der beiden Flansch-Keilflächen 32, 34.
Auf der dem Spannelement 16 radial gegenüberliegenden Seite der Flansche 18, 20 ist eine Klemmkeil-Anordnung 50 ausgebildet. Die Klemmkeil-Anordnung 50 wird von einer keilförmigen Klemmnase 52 des einen Flansches 18 und einem entsprechend keilförmigen Klemmmund 54 des anderen Flansches 20 gebildet. Der den Klemmmund 54 aufweisende Flansch 20 ist derselbe, der die Gewindebohrung 30 aufweist.
Der Zusammenbau des Saugrohrs 12 mit dem Zwischenflanschelement 14 erfolgt, indem zunächst die Klemmnasen 52 in die entsprechenden Klemmmünder 54 eingesteckt werden. Wenn die beiden Flansche 18, 20 aufeinander liegen, werden die Spannelemente 16 montiert und schließlich durch Festziehen der Spannmuttern 28 gespannt. Durch die dabei generierten axialen Spannkräfte werden die Flanschflächen der beiden Flansche 18, 20 aufeinander gedrückt.

Claims

Kfz-Verbrennungsmotor-Ansauganordnung (10) mit einem Saugrohr (12) mit einem Flansch (18), und einem Zwischenflanschelement (14) mit einem Flansch (20), der auf dem Saugrohr-Flansch (18) aufliegt, wobei die beiden Flansche (18, 20) durch mindestens ein Spannelement (16) miteinander verbunden sind, und das Spannelement (16) als eine eine Spannschraube (24) aufweisende steife Keilklammer (22) ausgebildet ist, die die beiden Flansche (18, 20) radial erfasst und axial miteinander verspannt, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschraube (24) in eine Gewindebohrung (30) an einem der beiden Flansche (20) eingeschraubt ist, dass auf der dem Spannelement (16) radial gegenüberliegenden Seite der Flansche (18, 20) in den beiden Flanschen (18, 20) eine Klemmkeil-Anordnung (50) ausgebildet ist, die klemmend mit der Keilklammer (22) zusammenwirkt, dass die Klemmkeil-Anordnung (50) von einer keilförmigen Klemmnase (52) des einen Flansches (18) und einem keilförmigen Klemmmund (54) des anderen Flansches (20) gebildet wird, und dass der den Klemmmund (54) aufweisende Flansch (20) derselbe ist, der die Gewindebohrung (30) aufweist.
Kfz-Verbrennungsmotor-Ansauganordnung (10) nach Anspruch 1, wobei die Spannrichtung der Keilklammer (22) annähernd parallel zur Flanschebene der beiden Flansche (18, 20) liegt.
Kfz-Verbrennungsmotor-Ansauganordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Spannschraube (24) parallel zu der Flanschebene liegt und seitlich der Flansche (18, 20) für ein Werkzeug zugänglich ist.
Kfz-Verbrennungsmotor-Ansauganordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Flansche (18, 20) einen Keil bilden, die Keilklammer (22) in Seitenansicht U-förmig ausgestaltet ist und zwei gegenüberliegende Keilbacken (40, 42) aufweist, zwischen denen der Flansche-Keil eingeklemmt ist.
Kfz-Verbrennungsmotor-Ansauganordnung (10) nach Anspruch 4, wobei der von den Flanschen (18, 20) gebildete Keil symmetrisch ist.