DE4217191A1 - Ansaugrohr für eine Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ansaugrohr für eine Verbrennungs­ kraftmaschine.

Ansaugrohre für Verbrennungskraftmaschinen sind allgemein bekannt und bestehen zumeist aus einem metallischen Werkstoff oder aus Kunststoff. Die Wandstärke der vorbekannten Ansaug­ rohre ist oftmals so dimensioniert, daß Verbrennungsdrücke, die bei unsachgemäß eingestellter Verbrennungskraftmaschine in das Ansaugrohr zurückschlagen können, unbeschadet aufgenommen werden können. Dabei ist allerdings zu beachten, daß die Wandstärken derartiger Ansaugrohre eine erhebliche Dicke aufweisen, was sowohl in fertigungstechnischer und in wirt­ schaftlicher als auch in funktionstechnischer Hinsicht wenig befriedigend ist. Dünnwandig ausgelegte Kunststoffansaugrohre halten oftmals den auftretenden Überdruck nicht aus und bersten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ansaugrohr der vorbekannten Art derart weiterzuentwickeln, daß es in ferti­ gungstechnischer und wirtschaftlicher Hinsicht günstiger herstellbar ist, ein geringeres Gewicht aufweist und Ver­ brennungsdrücken, die in das Ansaugrohr zurückschlagen können, standhält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, daß das Ansaugrohr ein Sicherheitsventil umfaßt, das durch einen den atmosphärischen Druck überschreitenden Druck im inneren in Offenstellung bringbar ist. Hierbei ist von Vorteil, daß die Wandstärken des Ansaugrohr vergleichsweise dünnwandig dimen­ sioniert werden können, da Überdruck, der innerhalb des An­ saugrohrs auftreten kann, über das Sicherheitsventil abgebaut wird. Ein derartiges Ansaugrohr weist gute Gebrauchseigenschaf­ ten während einer langen Gebrauchsdauer auf, ist in fertigungs­ technischer Hinsicht einfach und kostengünstig herstellbar und hat ein geringes Gewicht.

Gemäß einer besonders einfachen Ausgestaltung kann das Sicher­ heitsventil aus einer schlauchförmigen Ringmanschette aus gummielastischem Werkstoff bestehen, die zumindest eine Wand­ durchbrechung eines mit dem Ansaugrohr strömungsleitend verbun­ denen Zapfens dichtend überdeckt. Bei eventuell auftretendem Überdruck innerhalb des Ansaugrohrs und damit innerhalb des Zapfens wird die schlauchförmige Ringmanschette aus gummi­ elastischem Werkstoff ebenfalls druckbeaufschlagt und hebt von der Oberfläche des Zapfen ab, so daß sich ein Druckausgleich mit der Atmosphäre ergibt. Die Ringmanschette wird dabei nur in radialer Richtung belastet. Die Befestigung der Ringmanschette auf dem Zapfen kann beispielsweise durch eine Schelle vorgenommen werden oder durch eine reib- und/oder formschlüssige Verbindung der Ringmanschette auf dem Zapfen. Die Ringmanschette kann beispielsweise innenumfangsseitig auf der dem Ansaugrohr zugewandten Seite mit einem zumindest teilweise umlaufenden Vorsprung versehen sein, der in eine in Richtung der Ringmanschette offene, umlaufende Nut des Zapfens eingeschnappt ist.

Das Sicherheitsventil kann aus einer Ringmanschette aus gummi­ elastischem Werkstoff bestehen, die eine Wanddurchbrechung des Ansaugrohrs im Bereich ihres Außendurchmessers und einen Zapfen im Bereich ihres Innendurchmessers dichtend umschließt. Die Ringmanschette kann im Bereich der Wanddurchbrechung des Ansaugrohrs mit einer Armierung oder Versteifungsrippen ver­ sehen sein um bei dem üblicherweise im Ansaugrohr anliegenden Unterdruck nicht durch die Wanddurchbrechungen hindurch in Richtung des Ansaugrohrs verformt zu werden.

Der Zapfen kann als Unterdruckanschluß oder als Sensoranschluß ausgebildet sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß die Ringmanschette als Faltenbalg ausge­ bildet ist, daß der Faltenbalg und der Zapfen jeweils ein aneinander angepaßtes Oberflächenprofil aufweisen und daß die Oberflächenprofile bei Unterdruckbeaufschlagung dichtend miteinander in Eingriff bringbar sind. Durch die Ausgestaltung des Zapfens gemäß der Form des Faltenbalgs legen sich die beiden Teile bei Unterdruckbeaufschlagung gasdicht aneinander an, so daß vorherbestimmbare Druckverhältnisse zur Motor­ steuerung im Ansaugrohr herrschen. Der Faltenbalg kann dabei im Bereich seiner axialen Enden durch Ringwulste verstärkt sein, um auch bei Überdruckbeaufschlagung eine sichere Festlegung zumindest im Bereich des Ansaugrohrs zu gewährleisten. Bei Überdruckbeaufschlagung des inneren des Ansaugrohrs bleibt der Außendurchmesser des Faltenbalgs weitgehend dicht im Bereich der Wanddurchbrechung angeordnet, während sich die ansonsten dichte Verbindung zwischen dem Zapfen und dem Faltenbalg öffnet und für einen Druckausgleich mit der Atmosphäre sorgt. Einem Bersten des Ansaugrohres wird dadurch zuverlässig vorgebeugt.

Die Ringmanschette und der Zapfen können als vormontierbare Einheit ausgebildet und gemeinsam an dem Saugrohr befestigbar sein. Die Befestigung der Einheit kann beispielsweise durch eine Einschnappvorrichtung erfolgen, die in eine Öffnung des Ansaugrohrs einschnappbar ist. Davon abweichende Befestigungs­ möglichkeiten sind ebenfalls denkbar wie beispielsweise Kleben oder Rotationsschweißen.

Das erfindungsgemäße Ansaugrohr wird nachfolgend anhand der als Anlage beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Diese zeigen die zu berücksichtigenden Einzelkomponenten in geschnittener und teilweise schematischer Darstellung.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einem Ansaugrohr gezeigt, bei dem der Zapfen als Unterdruckanschluß ausgebildet ist und die Ringmanschette, die als Faltenbalg ausgebildet ist, als vormon­ tierbare Einheit ausgeführt sind und nachträglich durch Rota­ tionsschweißen mit dem Ansaugrohr verbunden werden.

In Fig. 2 ist ebenfalls ein Ausschnitt aus einem Ansaugrohr dargestellt, wobei die Ringmanschette einerseits am Ansaugrohr und in axialer Richtung andererseits an einem in die Wanddurch­ brechung des Ansaugrohrs einschnappbaren Unterdruckanschluß festgelegt ist.

In Fig. 3 ist das Ansaugrohr einstückig mit einem Zapfen, der als Unterdruckanschluß ausgebildet ist, ausgeführt und weist Wanddurchbrechungen auf, die durch die Ringmanschette bei Beaufschlagung mit Unterdruck verschlossen sind. Die Ringman­ schette ist in diesem Beispiel nicht faltenbalgartig ausge­ bildet.

In Fig. 4 ist das Sicherheitsventil durch eine schlauchförmige Ringmanschette gebildet, die eine Wanddurchbrechung des Zapfens überdeckt.

In den Fig. 1 bis 4 ist jeweils ein Ausführungsbeispiel eines Ansaugrohrs für eine Verbrennungskraftmaschine darge­ stellt, das mit einem Sicherheitsventil versehen ist, wobei das Sicherheitsventil 1 durch einen den atmosphärischen Druck übersteigenden Druck im inneren 2 in Offenstellung bringbar ist.

In den Fig. 1 und 2 ist das Sicherheitsventil 1 durch eine Ringmanschette aus gummielastischem Werkstoff gebildet, die faltenbalgartig ausgebildet ist und eine Wanddurchbrechung 3, die als Unterdruckanschluß 8 genutzt werden kann, bei Unter­ druckbeaufschlagung abdichtet. Der Unterdruckanschluß 8 kann beispielsweise mit der Kurbelgehäuseentlüftung der Verbrennungs­ kraftmaschine verbunden sein.

In Fig. 1 ist der Faltenbalg 9 als vormontierbare Einheit 10 mit dem Unterdruckanschluß 8 ausgeführt. Der Außendurchmesser 5 des Faltenbalgs 9 ist in einer Hinterschneidung unverlierbar gehalten und im Bereich seines Innendurchmessers 7 auf dem Unterdruckanschluß 8 abgestützt. Bei Überdruck im inneren 2 des Ansaugrohrs 4, der beispiels­ weise bei fehlerhaft eingestellter Verbrennungskraftmaschine durch den Verbrennungsdruck gebildet sein kann, hebt der Faltenbalg 9 kurzzeitig vom Unterdruckanschluß 8 ab, bis der Überdruck aus dem Saugrohr abgebaut und ein Druckausgleich mit der Atmosphäre hergestellt ist. Zur Verbesserung der Gebrauchs­ eigenschaften kann der Faltenbalg 9 zumindest im Bereich der Wanddurchbrechung 3 des Ansaugrohrs 4 mit einer Armierung oder Versteifungsrippen versehen sein. Die vormontierbare Einheit 10 kann durch Reibschweißen/Rotationsschweißen oder Einschnappen am Ansaugrohr befestigt werden.

In Fig. 2 ist der Zapfen 6, der auch in diesem Beispiel als Unterdruckanschluß 8 ausgebildet ist, in die Wanddurch­ brechung 3 des Ansaugrohrs 4 eingeschnappt. Der Unterdruckan­ schluß 8 ist dadurch in axialer Richtung räumlich fixiert. Die Ringmanschette in Form eines Faltenbalgs 9 ist einerseits im Bereich ihres Außendurchmessers 5 an eine einstückig mit dem Ansaugrohr 4 ausgebildeten Aufnahme und andererseits im Bereich ihres Innendurchmessers 7 mit dem Unterdruck 8 verbunden. Die vorteilhafte Wirkungsweise unterscheidet sich von der Wirkungs­ weise der Ausgestaltung nach Fig. 1 nicht.

In Fig. 3 ist das Ansaugrohr 4 einstückig mit einem Zapfen 6 ausgebildet, wobei zur Unterdruckbeaufschlagung Wanddurchbre­ chungen 3 vorgesehen sind. Die Ringmanschette ist in diesem Beispiel im wesentlichen S-förmig ausgebildet und weist im Bereich ihrer axialen Begrenzungen jeweils einen umlaufenden Wulst auf. Der Bereich der Ringmanschette, der im Normalfall durch die Wanddurchbrechungen 3 mit Unterdruck beaufschlagbar ist, kann mit einer Armierung versehen sein, wodurch gleich­ bleibend gute Gebrauchseigenschaften während einer langen Gebrauchsdauer bedingt sind.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel ähnlich dem Ausführungs­ beispiel aus Fig. 1 gezeigt, wobei die Ringmanschette schlauchförmig ausgebildet ist und aus einem gummielastischen Werkstoff besteht. Die Ringmanschette überdeckt zwei Wanddurch­ brechungen 13 des Zapfens 6, der ebenso wie die Zapfen 6 aus den vorangegangenen Figuren als Rohr- oder Schlauchanschluß ausgebildet sein kann. Zur räumlichen Fixierung auf dem Zapfen 6 kann die Ringmanschette beispielsweise durch eine Schelle gehalten sein. Die vormontierbare Einheit 10 kann ebenso, wie zu Fig. 1 beschrieben, am Ansaugrohr befestigt werden.

Die Ansaugrohre gemäß der Fig. 1 bis 4 bestehen aus einem geeigneten Kunststoff wie z. B. Polyamid, ebenso wie der in den Fig. 1 und 2 zweistückig mit dem Ansaugrohr 4 ausgebildete Unterdruckanschluß 8. Eine davon abweichende Materialwahl ist durchaus möglich.

Claims (8)

1. Ansaugrohr für eine Verbrennungskraftmaschine, gekenn­ zeichnet durch ein Sicherheitsventil (1), das durch einen den atmosphärischen Druck übersteigenden Druck im inneren (2) in Offenstellung bringbar ist.

2. Ansaugrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsventil (1) aus einer schlauchförmigen Ringmanschette aus gummielastischem Werkstoff besteht, die zumindest eine Wanddurchbrechung (13) eines mit dem Ansaugrohr strömungsleitend verbundenen Zapfens (6) dichtend überdeckt.

3. Ansaugrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsventil (1) aus einer Ringmanschette aus gummielastischem Werkstoff besteht, die eine Wanddurch­ brechung (3) des Ansaugrohres (4) im Bereich ihres Außendurchmessers (5) und einen Zapfen (6) im Bereich ihres Innendurchmessers (7) dichtend umschließt.

4. Ansaugrohr nach Anspruch 2 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Zapfen (6) als Unterdruckanschluß (8) ausgebildet ist.

5. Ansaugrohr nach Anspruch 2 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Zapfen (6) als Sensoranschluß ausgebildet ist.

6. Ansaugrohr nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ringmanschette als Faltenbalg (9) ausge­ bildet ist, daß der Faltenbalg (9) und der Zapfen (6) jeweils ein aneinander angepaßtes Oberflächenprofil aufweisen und daß die Oberflächenprofile bei Unter­ druckbeaufschlagung dichtend miteinander in Eingriff bringbar sind.

7. Ansaugrohr nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ringmanschette und der Zapfen (6) als vormontierbare Einheit (10) ausgebildet sind und daß die Einheit (10) an dem Ansaugrohr befestigbar ist.

8. Ansaugrohr nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (10) mit einer Einschnappvorrichtung (11) zur Befestigung versehen ist.