DE4222020C1 - Kunststoffsaugrohr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffsaugrohr einer Verbrennungskraftmaschine und ein Verfahren zum Verschließen einer Öffnung durch einen Deckel angepaß­ ten Profils.

Aus der DE-PS 35 26 522 ist ein Kunststoffsaugrohr für eine Verbrennungskraft­ maschine bekannt, das in Schmelzkerntechnik hergestellt wird, wobei während des Herstellungsprozesses ein durch eine Haltevorrichtung gehaltener Schmelz­ kern umspritzt wird. Nach der Fixierung des Kerns in der Spritzgußmaschine wird der schmelzflüssige Kunststoff eingespritzt und somit das Saugrohr geformt. An­ schließend wird das Saugrohr mit dem Kern mittels eines Handhabungsautoma­ ten aus der Spritzgußmaschine entnommen und in einer Schmelzkern-Aus­ schmelzeinheit, die beispielsweise durch einen Induktionsofen gebildet sein kann, eingesetzt. Nachdem unter Zufuhr relativ geringer Wärmeenergie der Schmelz­ kern ausgeschmolzen ist, bleiben fertigungsbedingte Öffnungen im Kunststoff­ saugrohr zurück, die zur Funktion verschlossen werden müssen. Die Öffnungen werden durch entsprechend ausgebildete Deckel aus Kunststoff verschlossen, wobei die Deckel zur Begrenzung des inneren Überdrucks durch eingeclipste Verschlußstopfen verschlossen werden. Der Verschlußstopfen ist mit Haken ver­ sehen, die in radialer Richtung elastisch nachgiebig ausgebildet sind, wobei die Verschlußstopfen beim Auftreten von Überdruck im Saugrohr aus der Öffnung herausgedrückt werden, so daß ein Druckausgleich stattfinden kann. Dabei ist allerdings zu beachten, daß die Gebrauchseigenschaften derartiger Kunststoff­ saugrohre wenig befriedigend sind. Durch an sich unerhebliche Unregelmäßigkei­ ten im Verbrennungsablauf der Verbrennungskraftmaschine werden die Deckel in der Öffnung oftmals nicht mehr gehalten und die Gebrauchseigenschaften der Verbrennungskraftmaschine beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegen inneren Überdruck unemp­ findlicheres Kunststoffsaugrohr anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren und durch ein Kunst­ stoffsaugrohr gemäß der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestal­ tungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Im Hinblick auf eine gute Haltbarkeit des Kunststoffsaugrohrs auch bei Einleitung von Überdruck, der beispielsweise dann anliegt, wenn sich der Verbrennungs­ druck durch eine fehlerhaft eingestellte Verbrennungskraftmaschine bis in die Sauganlage ausbreitet, ist es vorgesehen, daß nicht kreisrunde Öffnungen im Kunststoffsaugrohr einer Verbrennungskraftmaschine mit Deckeln angepaßter Gestalt verschlossen werden und zwar derart, daß der Deckel relativ verdreht von außen durch die Öffnung eingeführt und anschließend in dem Saugrohr soweit zurückgedreht wird, daß er die Öffnung und einen die Öffnung umschließenden Randbereich des Saugrohr von innen durch Formschluß vollständig überdeckt. Die Querschnittsfläche der Öffnung ist kleiner, als die Fläche des Deckels. Hier­ bei ist von Vorteil, daß das Kunststoffsaugrohr eine gute Haltbarkeit gegen eventuell auftretenden Überdruck aufweist. Der Deckel wird von innen am Rand­ bereich des Saugrohrs, der die Öffnung umschließt, befestigt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Öffnung und der Deckel je­ weils oval ausgeführt sein, wobei das Verhältnis von Hauptachse zu Nebenachse bevorzugt 1,1 : 1 bis 3 : 1 beträgt. Die Montage des Deckels gestaltet sich dabei be­ sonders einfach. Verkantungen bei der Montage des Deckels in der Öffnung kann durch diese Ausgestaltung vorgebeugt werden.

In Abhängigkeit von den jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalls ins­ besondere dem Durchtrittsquerschnitt innerhalb des Saugrohrs sind die Ab­ messungen von Deckel und Öffnung anzupassen.

Eine in fertigungstechnischer und wirtschaftlicher Hinsicht besonders günstige Ausgestaltung kann durch eine Öffnung und einen Deckel gegeben sein, die im wesentlichen eckig ausgebildet sind. Die Form von Öffnung und Deckel kann beispielsweise quadratisch sein. Davon abweichende, mehreckige Aus­ gestaltungen sind ebenfalls denkbar. Zum Verschließen der Öffnung durch den Deckel von innen kann der Deckel zunächst aus der Ebene der Öffnung um 90° in eine Ebene senkrecht dazu gedreht und anschließend um 45° ge­ kippt werden, so daß er anschließend diagonal durch die Öffnung geführt werden kann. Innerhalb des Saugrohrs wird der Deckel dann wieder in seine Ausgangsposition zurückbewegt bis er die Öffnung vollständig überdeckt und anschließend an dem Randbereich der Öffnung festgelegt.

Zum Befestigen des Deckels kann dieser auf der der Öffnung zugewandten Seite zumindest teilweise mit einem Kleber beschichtet sein, um von innen im Randbereich um die Öffnung angeklebt zu werden. Dem vergleichsweise geringen Unterdruck innerhalb des Saugrohrs hält eine derartige Verbindung problemlos stand. Auftretender Überdruck innerhalb der Sauganlage vermag den Deckel durch den im Vergleich zur Öffnung größeren Querschnitt nicht aus dem Kunststoffsaugrohr zu sprengen. Die Funktionstüchtigkeit der Ver­ brennungskraftmaschine bleibt erhalten und eine Beschädigung des Kunst­ stoffsaugrohrs erfolgt nicht. Bedarfsweise können die Öffnung und/oder der Deckel auf den einander zugewandten Seiten mit einer Flüssigdichtung verse­ hen sein. Eine zuverlässige Abdichtung des Saugrohrs zur Umgebung ist da­ durch gewährleistet.

Nach einer anderen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, daß der Deckel aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht und auf der der Öffnung zu­ gewandten Seite einstückig angeformte Vorsprünge aufweist, die durch Vi­ brationsschweißen mit dem Randbereich der Öffnung in Eingriff bringbar sind.

Beim Vibrationsschweißen sind die Kontaktflächen der zu verschweißenden Teile, in diesem Fall der Randbereich, der die Öffnung begrenzt und der Deckel, so zu gestalten, daß die sich bildende Schmelze allseitig Freiraum zur Bil­ dung einer Schweißbraue hat. Die Schmelze erstreckt sich beim Vibrations­ schweißen dann umfangsseitig entlang des Randbereichs, befestigt den Deckel und dichtet die Öffnung des Kunststoffsaugrohrs ab.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß der Deckel mit einer Einschnappvorrichtung versehen ist und daß die Einschnapp­ vorrichtung von innen in die zu verschließende Öffnung einschnappbar ist. Die Einschnappvorrichtung kann beispielsweise durch mehrere umfangsseitig am Deckel ausgebildete, widerhakenartige Krallen gebildet sein, die den Randbe­ reich der Öffnung unter axialer Vorspannung umschließen. Diese Ausgestal­ tung ist in fertigungstechnischer Hinsicht einfach, da der ohnehin vorhandene Randbereich der fertigungsbedingen Öffnung als Widerlager genutzt werden kann. Ein Einschnappen des Deckels in eine separat erzeugte, dafür vorgese­ hene Öffnung ist aber ebenfalls möglich.

Zur verbesserten Abdichtung, insbesondere bei Verwendung eines Deckels mit Einschnappvorrichtung, kann diese zumindest eine in Richtung der Öff­ nung offene und diese umfangsseitig umschließende Nut aufweisen, in die eine Dichtung einlegbar ist. Als Dichtung kann beispielsweise zumindest ein O-Ring zur Anwendung gelangen, der gute Gebrauchseigenschaften auch noch nach einer langen Gebrauchsdauer und wechselnden Belastungen auf­ weisen. Neben einer O-Ring Dichtung, die in die Nut eingelegt werden kann, kann beispielsweise auch eine Flüssigdichtungen wie Silikon zur An­ wendung gelangen, die zwischen dem Deckel und dem Randbereich um die Öffnung angeordnet ist.

Um eine Vereinfachung der Montage des Deckels im Kunststoffsaugrohr zu erreichen, kann der Deckel eine einstückig an geformte Haltevorrichtung auf­ weisen, beispielsweise einen zentrisch auf der dem Saugrohr abgewandten Seite am Deckel angeordneten Halteknauf. Eine maschinelle Endmontage wird dadurch begünstigt.

Im folgenden werden die als Anlage beigefügten Zeichnungen erläutert. Diese zeigen jeweils einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Kunststoff­ saugrohr für eine Verbrennungskraftmaschine in geschnittener und teilweise schematischer Darstellung.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kunststoffsaugrohrs gezeigt, wobei die Schnitte von Fig. 1 und Fig. 2 um 90° versetzt zueinander angeordnet sind.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei der Deckel im Randbereich, der die Öffnung umschließt, in das Ansaugrohr eingeschnappt ist.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsbeispiel ähnlich dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 3 gezeigt, wobei der Deckel durch ein Verfahren, ähnlich dem Nieten bei metallischen Werkstoffen umgeformt und dadurch im Randbereich des An­ saugrohrs gehalten wird.

Im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 und 2 ist ein Kunststoffsaug­ rohr 2 gezeigt, das eine fertigungsbedingte Öffnung 1 aufweist, die von innen durch einen Deckel 3 verschlossen ist. Wie aus den Fig. 1 und 2 zu erse­ hen ist, überdeckt der Deckel 3 die Öffnung 1 des Kunststoffsaugrohrs 2 voll­ ständig. Sowohl die Öffnung 1 als auch der Deckel 3 weisen jeweils einen nicht kreisförmigen Querschnitt auf, so daß der relativ größere Deckel durch entsprechendes Verdrehen durch die relativ kleinere Öffnung 1 geführt wer­ den kann und anschließend derart positioniert wird, daß er von der Innenseite des Kunststoffsaugrohrs 2 die Öffnung 1 gasdicht verschließt. Der Deckel 3 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem thermoplastischen Kunststoff und weist in Richtung des Randbereichs 4 der Öffnung 1 Vorsprünge 5 auf, die durch Vibrationsschweißen zumindest teilweise abschmelzen und dadurch mit dem Ansaugrohr 2 in Eingriff bringbar sind. Der durch Vibrationsschweißen befestigte Deckel wird dauerhaft und gasdicht am Kunststoffsaugrohr 2 gehalten.

In Fig. 3 ist der Deckel 3 im Randbereich 4 des Kunststoffsaugrohrs 2 durch eine widerhakenförmige Einschnappvorrichtung 6 gebildet. Zur zuverlässigen Abdichtung des nicht kreisförmigen Deckels 3 in der nicht kreisförmigen Öffnung 1 weist der Deckel 3 eine in Richtung der Öffnung 1 offene umfangs­ seitig umlaufende Nut auf, in die eine Dichtung 7, in diesem Beispiel ein O-Ring, eingelegt ist. In seinem zentralen Bereich weist der Deckel eine Haltevorrichtung 8 zur besseren Handhabung während der Montage auf. Auch in diesem Beispiel bestehen der Deckel 3 und das Saugrohr 2 aus Kunststoff.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, das dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 3 ähnlich ist. Anstelle der Einschnappvorrichtung 6 gelangen in diesem Beispiel einstückig mit dem Deckel ausgebildete Stifte zur Anwen­ dung, die nach dem Einführen des Deckels 3 in das Kunststoffsaugrohr 2 durch Ausnehmungen im Randbereich 4 geführt werden und anschließend derart umgeformt werden, daß der Deckel 3 die Öffnung 1 bei Beaufschla­ gung mit Unterdruck und Überdruck zuverlässig abdichtet.

Das erfindungsgemäße Kunststoffsaugrohr weist gute Gebrauchseigenschaf­ ten während einer langen Gebrauchsdauer auf.

Claims (10)

1. Verfahren zum Verschließen einer nicht kreisförmigen Öffnung (1) eines Kunststoffsaugrohres (2) einer Verbrennungskraftmaschine, bei dem die Öffnung (1) durch einen Deckel (3) angepaßter Gestalt verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (3) relativ verdreht von außen durch die Öffnung (1) eingeführt und anschließend in dem Kunststoffsaugrohr (2) soweit zurückgedreht wird, daß er die Öffnung (1) und einen die Öffnung (1) umschließenden Randbereich (4) des Kunststoffsaugrohrs (2) von innen durch Formschluß vollständig überdeckt.

2. Kunststoffsaugrohr zur Verwendung bei einem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Öffnung (1) kleiner als die Fläche des Deckels (3) ist.

3. Kunststoffsaugrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (1) und der Deckel (3) jeweils oval ausgeführt sind und das Verhältnis von Hauptachse zu Nebenachse 1,1 : 1 bis 3 : 1 beträgt.

4. Kunststoffsaugrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (1) und der Deckel (3) im wesentlichen eckig ausgebildet sind.

5. Kunststoffsaugrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (1) und der Deckel (3) quadratisch ausgebildet sind.

6. Kunststoffsaugrohr nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (3) auf der der Öffnung (1) zugewandten Seite zu­ mindest teilweise mit einem Kleber beschichtet ist.

7. Kunststoffsaugrohr nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (3) aus einem thermoplastischem Kunststoff besteht und auf der der Öffnung (1) zugewandten Seite einstückig angeform­ te Vorsprünge (5) aufweist, die durch Vibrationsschweißen mit dem Kunststoffsaugrohr (2) in Eingriff bringbar sind.

8. Kunststoffsaugrohr nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (3) mit einer Einschnappvorrichtung (6) versehen ist und daß die Einschnappvorrichtung (6) in die zu verschließende Öff­ nung (1) einschnappbar ist.

9. Kunststoffsaugrohr nach Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (3) eine in Richtung der Öffnung (1) offene und diese umfangsseitig umschließende Nut aufweist, in die eine Dichtung (7) einlegbar ist.

10. Kunststoffsaugrohr nach Anspruch 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (3) eine einstückig angeformte Haltevorrichtung (8) aufweist.