DE19732344A1

DE19732344A1 - Piston engine carburettor has throttle flat flap resting against raised inlet ridge

Info

Publication number: DE19732344A1
Application number: DE1997132344
Authority: DE
Inventors: Michael Haede; Peter Kohlen
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-07-28
Filing date: 1997-07-28
Publication date: 1999-02-18

Abstract

A throttle valve (1) consists of an approx. flat flap (9) rotating on a central pivot (4) within a passage (2) with an inner face. The inner face of the passage bears a small ridge (8) at that point where the flat flap (9) edges come into contact with the passage walls, preventing further rotation of the throttle flap. Alternatively, further rotation of the throttle flap can be prevented by presentation to the edge of a recess produced during the manufacturing process.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Durchflußmasse eines flüssigen oder gasförmigen Mediums, insbesondere einen Drosselklappenstutzen gemäß den Merkmalen der jeweiligen Oberbegriffe der unabhängigen Patentan sprüche.The invention relates to a device for controlling the flow mass of a liquid or gaseous medium, especially a throttle body according to the features of the respective preambles of the independent patent claims.

Solche Vorrichtungen zur Steuerung der Durchflußmasse von flüssigen oder gasförmigen Medien, wobei es sich insbesondere um Drosselklappenstutzen zur Leistungssteuerung bei Brennkraftmaschinen handelt, sind bekannt. Dabei ist in einem rohrartigen Gehäuse eine zwischen einer Minimalstellung, insbesondere einer Schließstellung, und einer Maximalstellung drehbar gelagerte Klappe (Drosselklappe) angeordnet.Such devices for controlling the flow mass of liquid or gaseous media, in particular throttle body for Power control in internal combustion engines is known. Here is in a tubular housing between a minimum position, in particular a closed position, and a maximum position rotatable flap (Throttle valve) arranged.

Bei der Herstellung des Gehäuses entstehen im Bereich des Wandbereiches der Klappe in ihrer Minimalstellung (Schließstellung) Unebenheiten, die in der Schließstellung zu Undichtigkeiten und in der Minimalstellung zu unerwünschten Leckluftraten führen. Bei diesen Unebenheiten handelt es sich in den meisten Fällen um Formtrenngrate, die beim Ausformen des gegossenen Gehäuses ent stehen. Damit ist in nachteiliger Weise eine aufwendige Nachbearbeitung zumin dest des Innenbereiches des Gehäuses erforderlich.During the manufacture of the housing, the Flap in its minimum position (closed position) bumps in the Closed position for leaks and in the minimum position for unwanted ones Lead leakage rates. Most of these bumps are Cases around mold separating burrs, which ent when molding the cast housing stand. In a disadvantageous manner, this means that expensive post-processing is at least least of the interior of the housing required.

Aus der DE 43 29 522 A1 ist ebenfalls ein Drosselklappenstutzen bekannt, des sen Gehäuse zur Aufnahme der Drosselklappe einschließlich einer Lagerung für die Drosselklappenwelle zweigeteilt ist. Auch hier ist der Nachteil gegeben, daß in der Minimalstellung beziehungsweise der Schließstellung der Drosselklappe im Stoßbereich der beiden Gehäusehälften eine Trennfuge vorhanden ist. Diese Trennfuge muß entweder durch nachträgliche Bearbeitung, die aufwendig ist, be seitigt werden, um Undichtigkeiten oder Leckluftraten zu vermeiden, oder aber es müssen die Stoßbereiche der beiden Gehäusehälften mit höchster Präzision ge fertigt werden, wodurch sich nachteiliger Weise wieder der Herstellungsaufwand erhöht.From DE 43 29 522 A1 a throttle body is also known housing for the throttle valve including a bearing for the throttle valve shaft is divided into two. Here too there is the disadvantage that in the minimum position or the closed position of the throttle valve in There is a joint between the two halves of the housing. This Parting line must be either by subsequent processing, which is expensive to avoid leaks or leakage rates, or it the joint areas of the two housing halves must be extremely precise are manufactured, which disadvantageously increases the manufacturing costs again elevated.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Steuerung der Durchflußmasse eines flüssigen oder gasförmigen Mediums bereitzustellen die mit einem einfachen Herstellungsverfahren, das zumindest eine Nachbearbei tung des Gehäuses überflüssig macht, produzierbar ist.The invention is therefore based on the object of a control device to provide the flow mass of a liquid or gaseous medium the one with a simple manufacturing process that at least one rework tion of the housing is superfluous, is producible.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.This object is solved by the features of the independent claims.

Eine erste Lösung sieht vor, daß die Innenwand des Gehäuses in etwa in Höhe der Lagerung der Klappe eine zumindest teilweise radial umlaufende Erhebung (wie beispielsweise ein bei der Herstellung des Gehäuses entstehender Form trenngrat) und/oder eine Vertiefung (wie beispielsweise eine beim Zusammenset zen zweier Gehäusehälften entstehende Trennfuge) aufweist und der Randbe reich der Klappe in der Minimalstellung, insbesondere der Schließstellung, aus dem Bereich der Erhebung und/oder Vertiefung heraus angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, daß beispielsweise im konkreten Fall des Vorhandenseins des Form trenngrates oder der Trennfuge eine Nachbearbeitung entfällt, da der Randbe reich der Klappe insbesondere in ihrer Schließstellung mit diesen Bereichen nicht in Berührung kommt. Diejenigen Randbereiche der Klappe, die in ihrer Schließ stellung mit der Innenwand des Gehäuses in Verbindung kommen beziehungs weise an dieser anliegen, bedürfen keiner Nachbearbeitung, da diese aufgrund der Präzision der Herstellungsform (insbesondere Gußform) schon die erforderli chen guten Oberflächeneigenschaften aufweisen.A first solution provides that the inner wall of the housing is approximately in height the bearing of the flap an at least partially radially encircling elevation (such as a shape created during the manufacture of the housing separating ridge) and / or a recess (such as one when assembling zen of two housing halves, and the edge reach the flap in the minimum position, especially the closed position the area of the elevation and / or depression is arranged out. this has the advantage that, for example, in the specific case of the presence of the form parting ridges or the parting line a post-processing is not necessary because the edge not rich in the flap, especially in its closed position with these areas comes into contact. Those edge areas of the flap that are in their closing position come into contact with the inner wall of the housing wise about this, do not require post-processing, as this is due to the precision of the manufacturing mold (especially the casting mold) already the required Chen have good surface properties.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Klappe einer langgestreckten S-Form ent sprechend ausgebildet, so daß dadurch die Endbereiche der Klappe nicht mit den Unebenheiten in Berührung kommen. In a development of the invention, the flap is an elongated S-shape designed to speak, so that thereby the end regions of the flap not with the Bumps come into contact.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Klappe im Bereich der Welle, auf der sie angeordnet ist, einen Quersteg mit in etwa rechtwinklig daran angeordneten Flä chenbereichen, insbesondere in etwa halbkreisförmig ausgestaltete Flächenberei che, auf. Der Quersteg mit in etwa rechtwinklig daran angeordneten Flächenbe reichen kann ein Bauteil sein, wobei es auch denkbar ist, daß die Flächenbereiche nachträglich an dem Quersteg (oder direkt an der Drosselklappenwelle) durch Verschrauben, Vernieten, Kleben oder dergleichen angebracht werden.In a development of the invention, the flap in the area of the shaft on which it is arranged, a crossbar with approximately at right angles arranged thereon areas, in particular roughly semicircular areas che, on. The crossbar with surface areas arranged approximately at right angles to it A component can be sufficient, although it is also conceivable that the surface areas subsequently on the crossbar (or directly on the throttle valve shaft) Screwing, riveting, gluing or the like can be attached.

Eine andere erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht vor, daß die Innenwand des Gehäuses zumindest im Bereich der Minimalstellung der Klappe konisch verlau fend ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, daß ein im Gußverfahren hergestelltes Gehäuse derart entformt werden kann, daß der Bereich der Minimalstellung (insbesondere Schließstellung) der Klappe mit der erforderlichen Präzision her stellbar ist, ohne daß es einer Nachbearbeitung bedarf. Ist das Gehäuse konisch verlaufend ausgebildet, ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Klappe in vorteilhafterweise elliptisch ausgebildet, um sich in ihrer Minimalstellung beziehungsweise Schließstellung den Konturen des Gehäuses anzupassen.Another embodiment of the invention provides that the inner wall of the Housing tapered at least in the area of the minimum position of the flap fend is trained. This has the advantage that a casting Housing can be demolded in such a way that the range of the minimum position (in particular closed position) of the flap with the required precision is adjustable without the need for post-processing. The housing is conical designed to run in a further embodiment of the invention Flap is advantageously elliptical to be in its minimum position or to adjust the closed position to the contours of the housing.

Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Vorrichtungen sind im folgenden be schrieben und anhand der Figuren erläutert.Embodiments of devices according to the invention are in the following be wrote and explained using the figures.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 u. 2 Drosselklappenstutzen mit konisch verlaufendem Gehäuse, Fig. 1 u. 2 throttle body with conical housing,

Fig. 3 u. 4 Drosselklappenstutzen mit gekröpfter Drosselklappe. Fig. 3 u. 4 throttle body with cranked throttle.

Fig. 1 zeigt einen Drosselklappenstutzen 1 mit einem Gehäuse 2, wobei die In nenwände des Gehäuses 2 zumindest im Bereich einer Minimalstellung, insbe sondere einer Schließstellung, einer Drosselklappe 3 konisch zulaufen. Die Dros selklappe 3 ist auf einer Drosselklappenwelle 4 angeordnet, wobei nach Betäti gung der Drosselklappenwelle 4 von einem nicht gezeigten Stellantrieb beispiels weise in Abhängigkeit einer Leistungsanforderung die Drosselklappe 3 in eine Drehrichtung 5 geöffnet und entgegen der Drehrichtung 5 geschlossen werden kann. Fig. 1 zeigt die Schließstellung der Drosselklappe 3, wobei die Drossel klappe 3 elliptisch ausgestaltet ist, um sich der Konusform des Drosselklappenstutzens 1 anzupassen. Mit der Bezugsziffer 6 ist eine Strömungsrichtung des flüssigen oder gasförmigen Mediums (wie beispielsweise Luft oder ein Kraftstoff- Luftgemisch für die Verbrennung einer Brennkraftmaschine) bezeichnet. Bei Be trachtung der Fig. 1 ist erkennbar, daß oberhalb der Drosselklappenwelle 4 der Innenradius des Gehäuses 2 kleiner ist als unterhalb der Drosselklappenwelle 4, wodurch die Konusform entsteht. Die Radienverhältnisse können aber auch um gekehrt sein. Mit der Bezugsziffer 7 ist ein Bereich bezeichnet, in dem die Innen wand zur Aufnahme der Drosselklappenwelle 4 beziehungsweise deren Lagerung so gestaltet werden muß, daß ein Verklemmen verhindert wird. Fig. 1 shows a throttle valve body 1 with a housing 2 , the inner walls of the housing 2 tapering at least in the region of a minimum position, in particular a closed position, of a throttle valve 3 . The throttle valve 3 is arranged on a throttle valve shaft 4 , and after actuation of the throttle valve shaft 4 by an actuator (not shown), for example, depending on a power requirement, the throttle valve 3 can be opened in a direction of rotation 5 and closed against the direction of rotation 5 . Fig. 1 shows the closed position of the throttle valve 3 , wherein the throttle valve 3 is elliptical to adapt to the conical shape of the throttle valve body 1 . Reference number 6 denotes a direction of flow of the liquid or gaseous medium (such as air or a fuel-air mixture for the combustion of an internal combustion engine). When loading of Figure 1 trachtung. It can be seen that above the throttle shaft 4, the inner radius of the housing 2 is less than below the throttle shaft 4, whereby the cone shape. The radius ratios can also be reversed. The reference numeral 7 denotes an area in which the inner wall for receiving the throttle valve shaft 4 or its storage must be designed so that jamming is prevented.

Fig. 2 zeigt eine Stellung der Drosselklappe 3, die von ihrer Minimalstellung oder Schließstellung abweicht, wobei die Drosselklappe 3 über Ansteuerung der Dros selklappenwelle 4 von dem nicht gezeigten Stellantrieb in Drehrichtung 5 verstellt wurde. Dabei ist auch erkennbar, daß die Randbereiche der Drosselklappe 3, die in vorteilhafter Weise aus Kunststoff hergestellt ist, der Konusform des Gehäuses 2 angepaßt sind. Diese Anpassung kann beispielsweise vor dem Einbau durch entsprechende Bearbeitung erfolgen; denkbar ist auch, daß die Drosselklappe 3 auf Spaltmaß zu dem Innenradius des Gehäuses 2 eingebaut wird und anschlie ßend durch plastische Verformung im Randbereich an die Innenform des Gehäu ses 2 angepaßt wird. Fig. 2 shows a position of the throttle valve 3 that is different from its minimum position or closed position, the throttle valve 3 selklappenwelle over control of the Dros 4 was adjusted by the not-shown actuator in rotation 5. It can also be seen that the edge regions of the throttle valve 3 , which is advantageously made of plastic, are adapted to the conical shape of the housing 2 . This adjustment can be done, for example, by appropriate processing before installation; It is also conceivable that the throttle valve is installed on gap size to the inner radius of the housing 2 and subsequently 3 ßend by plastic deformation in the edge region to the inner shape of the Gehäu ses is adjusted. 2

Fig. 3 zeigt wiederum einen Drosselklappenstutzen 1, bei dem diesmal das Ge häuse 2 rohrartig (zylinderförmig) ausgestaltet ist. Mit der Bezugsziffer 8 ist ein Formtrenngrat, der radial umläuft, bezeichnet, der bei der Ausformung entsteht, wenn die beiden Formhälften (bei Betrachtung der Fig. 3) nach oben und unten herausgezogen werden. Anstelle des Formtrenngrates 8 kann aber auch eine Trennfuge oder auch Formtrenngrate und Trennfugen vorhanden sein, die bei der Herstellung entstehen und für den späteren Betrieb von Nachteil sind, da die Formtrenngrate 8 bei einer gerade ausgestalteten Drosselklappe 3 die Bewegung behindern würden und Trennfugen unerwünschte Leckluftraten mit sich bringen würden. Gleiches gilt für den Fall, wenn das Gehäuse 2 zweigeteilt ist, so daß sich dann (in etwa an der Stelle des Formtrenngrates 8 gemäß Fig. 3) die beiden Ge häusehälften aneinanderstoßen und in diesem Bereich ebenfalls Unebenheiten hervorrufen würden. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß die Drosselklappe 3 gekröpft ist, wobei in etwa parallel zueinander versetzte Flächenbereiche 9 (in etwa halbkreisförmig) an einem Quersteg 10, der mit der Drosselklappenwelle 4 verbunden ist, angeordnet sind. Denkbar ist auch, im Bereich der Drosselklap penwelle 4 sich überlappende Flächenbereiche 9, die unter Zwischenlegung der Drosselklappenwelle 4 miteinander verbunden (zum Beispiel verklebt) sind. Auch eine geschwungene Form der Drosselklappenwelle 3 ist denkbar. Wesentlich ist eine Ausgestaltung der Drosselklappe 3, bei der die umlaufenden Randbereiche aus dem Bereich der Unebenheiten (Formtrenngrate 8) heraus verlegt sind. Fig. 3 again shows a throttle body 1 , in which this time the Ge housing 2 is tubular (cylindrical). The reference numeral 8 designates a mold separating burr, which runs radially, which arises during the molding process when the two mold halves (when looking at FIG. 3) are pulled out upwards and downwards. Instead of the mold parting line 8 , however, a parting line or also parting line burrs and parting lines may be present, which arise during manufacture and are disadvantageous for later operation, since the parting line burrs 8 would hinder the movement in the case of a throttle valve 3 just designed, and parting lines with undesirable air leak rates would bring themselves. The same applies to the case when the housing 2 is divided into two, so that then (approximately at the location of the mold separating ridge 8 according to FIG. 3) the two halves of the housing collide and would also cause unevenness in this area. For this purpose, it is provided that the throttle valve 3 is cranked, surface areas 9 offset approximately parallel to one another (approximately semicircular) being arranged on a transverse web 10 which is connected to the throttle valve shaft 4 . It is also conceivable, in the field of Drosselklap penwelle 4 overlapping surface areas 9 which are connected to each other with the interposition of the throttle shaft 4 (for example glued). A curved shape of the throttle valve shaft 3 is also conceivable. What is essential is an embodiment of the throttle valve 3 , in which the peripheral edge regions are moved out of the region of the unevenness (mold separating burrs 8 ).

Fig. 4 zeigt wieder die Drosselklappe 3, die aus ihrer in Fig. 3 gezeigten Schließstellung heraus bewegt ist. FIG. 4 again shows the throttle valve 3 , which is moved out of its closed position shown in FIG. 3.

Reference list

11

Drosselklappenstutzen
Throttle body

22nd

Gehäuse
casing

33rd

Drosselklappe
throttle

44th

Drosselklappenwelle
Throttle valve shaft

55

Drehrichtung
Direction of rotation

66

Strömungsrichtung
Flow direction

77

Bearbeitungsbereich
Machining area

88th

Formtrenngrat
Mold separating ridge

99

Flächenbereiche
Surface areas

1010th

Quersteg
Crossbar

Claims

1. Device for controlling the flow mass of a liquid or gaseous medium comprising a tubular housing with a in the Ge housing between a minimum position, in particular a closed position, and a maximum position rotatably mounted flap, which is characterized in that the inner wall of the housing in approximately at the position of the flap tion has an at least partially radially encircling elevation and / or depression and the edge region of the flap is arranged in the mini painting position from the area of the elevation and / or depression.

2. Device according to claim 1, characterized in that the survey is a mold separating burr that arises during the manufacture of the housing.

3. Device according to claim 1, characterized in that the recess a joint created when two housing halves are put together is.

4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the device is a throttle valve connector ( 1 ), with a in the housing ( 2 ) of the throttle valve connector ( 1 ) between a minimum position, in particular re a closed position, and a maximum position a throttle valve shaft ( 4 ) rotatably mounted throttle valve ( 3 ).

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the flap, in particular the throttle valve ( 3 ), is designed in accordance with an elongated S-shape.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the flap, in particular the throttle valve ( 3 ), in the region of the throttle valve shaft ( 4 ) has a transverse web ( 10 ) with surface areas ( 9 ) arranged approximately at right angles thereto, in particular approximately semicircular surface areas.

7. Device for controlling the flow mass of a liquid or gas shaped medium having a tubular housing with a in the Ge housing between a minimum position, in particular a closed position, and a maximum position rotatable flap, which thereby characterized is that the inner wall of the housing at least in the area of Minimum position of the flap is conical.

8. The device according to claim 7, characterized in that the flap el is lipically formed.

9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the on direction is a throttle valve connector ( 1 ), with a in the housing ( 2 ) of the throttle valve connector ( 1 ) between a minimum position, in particular a closed position, and a maximum position around a throttle valve shaft ( 4 ) rotatably mounted throttle valve ( 3 ).

10. The device according to claim 9, characterized in that the housing ( 2 ) of the throttle valve connector ( 1 ) and / or the throttle valve ( 3 ) are / is made of plastic.