DE4424316A1 - Klappenventil für eine Luftleitung, insbesondere zur Umschaltung der Luftansaugrohr-Schwinglänge bei einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Klappenventil für eine Luftleitung, insbesondere zur Umschaltung der Luftansaugrohr-Schwinglänge bei einer Brennkraftmaschine

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DE4424316A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Klappenventil für eine Luftleitung, insbesondere zur Umschaltung der Luftansaugrohr-Schwinglänge bei einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.
Ein derartiges Klappenventil wird beispielsweise für eine Anordnung aus dem DE-U 89 06 045 benötigt und weist dort einen pneumatischen Steller auf, der über ein Elektroschaltventil mit niedrigem Druck beaufschlagt wird und gegen eine Rückstellfeder arbeitet.
Bei dieser Anordnung besteht der Nachteil, daß das Elektroschaltventil in Schaltstellung immer bestromt sein muß, d. h. die erforderliche Stromfestigkeit aufweisen muß, wobei ein erheblicher Stromverbrauch vorliegt. Darüber hinaus stellt die Bereitstellung von niedrigem Druck in bestimmten Betriebsbereichen ein Problem dar, da bei hoher Belastung der Brennkraftmaschine im Luftansaugsystem kein ausreichend niedriger Druck vorliegt, dieser also in einem Druckbehälter gespeichert werden muß, der platzmäßig nur schwer anzuordnen ist.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Klappenventil derart zu gestalten, daß ein geringerer Bauraumbedarf besteht, eine geringe Verstellarbeit verrichtet und kein niedriger Druck bereitgestellt werden müssen.
Diese Aufgabe ist mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst worden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Klappenventils ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Diese zeigt:
Fig. 1 und 2 den schematischen Aufbau des Klappenventils,
Fig. 3 eine anwendbare Schaltung.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt und Fig. 2 eine Seitenansicht eines Klappenventils 1 in einem Kanalabschnitt 2 einer Luftleitung 3, hierbei kann es sich um das Luftansaugrohr einer Brennkraftmaschine handeln, mit einer auf einer Stellwelle 4 angeordneten Klappe 5, die innerhalb des Kanalabschnittes 2, 3 eine Auf- und Zustellung einnehmen kann und von einem elektromotorischen Stellantrieb 6 gesteuert wird. Die Klappe 5 besteht aus Kunststoff und ist bei geschlossener Klappe gesehen - wie dargestellt - rechteckig ausgebildet und mit der Stellwelle 4 verspritzt.
Die Stellwelle 4 ist einstückig mit der Stellwelle des Stellantriebs 7 ausgebildet und innerhalb des Stellantriebsgehäuses 7 in einem Festsitzlager und andererseits in einem Radiallager 8 des Kanalabschnittgehäuses 9 gelagert.
Es ist vorgesehen, daß die Stellwelle 4 mit bereits umspritzter Klappe 5 in den Rotor des Stellantriebs 6 eingepreßt ist, wobei der Stellantrieb 6 als 90°-Stellmotor ausgebildet ist und in seinen Endstellungen ein deutliches, durch Permanentmagnete hervorgerufenes Halte- oder Rastmoment aufweist, dem die Klappenstellung - auf oder zu - vorgegeben zugeordnet ist. Obwohl nicht extern dargestellt, ist vorgesehen, daß das Stellglied 6 in Halte- oder Raststellung durch elastomergedämpfte Anschläge arretiert ist.
Zur einfachen Montage weist das Stellantriebsgehäuse 7 einen Arretierbund 10 auf, der gleich groß oder größer als der Schwenkdurchmesser der Klappe 5 ist.
Fig. 3 zeigt eine Schaltung 11 zur Ansteuerung des Stellmotors 6, bestehend aus einem Zeitschaltglied 22 und einem elektronischen Drehrichtungsumschalter 23. Diese Schaltung ermöglicht es, daß der Stellmotor 6 hinsichtlich seiner Drehrichtung und Bestromungszeit gesteuert werden kann. Der Stellmotor 6 muß nur für den Zeitraum der Verstellung von einer Endstellung in die andere bestromt werden. Da durch den Einsatz des 90°-Stellmotors 6 der in seinen Endstellungen ein deutliches, durch Permanentmagnete hervorgerufenes Halte- oder Rastmoment aufweist, auf eine Rückdrehfeder verzichtet werden kann, ergeben sich kleine Verstellkräfte und eine sehr kurze Verstellzeit von kleiner als 0,2 Sekunden.
Durch diese kurze Verstellzeit ist es möglich geworden, auf sonst übliche Endschalter oder eine Stromerkennungsschaltung zur Feststellung, daß die Verstellung durch Anschlag der Anschläge beendet ist, zu verzichten, in dem eine feste, längere als die Verstellung benötigte Bestromungszeit durch das Zeitschaltglied 22, zum Beispiel 0,5 Sekunden, vorgegeben wird.
Es werden also keine hohen Anforderungen an die Kurzschlußstromfestigkeit des Stellmotors 7 gestellt und dieser hat den Vorteil, daß keine schleifenden Kontakte zur Kommutierung notwendig sind und daß die gegen Stöße empfindlichen Wicklungen im Stator angeordnet sind.

Claims (6)

1. Klappenventil für eine Luftleitung, insbesondere zur Umschaltung der Luft­ ansaugrohr-Schwinglänge bei einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einer auf einer Stellwelle angeordneten Klappe, die innerhalb eines Kanalabschnittes eine Auf- und Zustellung einnehmen kann und von einem elektromotorischen Stellantrieb gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (5) aus Kunststoff besteht, bei geschlossener Klappe gesehen rechteckig ausgebildet ist und mit der Stellwelle (4) verspritzt ist, wobei die Stellwelle einstückig mit der Stellwelle des Stellantriebs (6) ausgebildet und innerhalb des Stellantriebsgehäuses (7) in einem Festsitzlager und andererseits in einem Radiallager (8) des Kanalabschnittsgehäuses (9) gelagert ist.
2. Klappenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellwelle (4) mit bereits umspritzter Klappe (5) in den Rotor des Stellantriebs (6) eingepreßt ist, wobei der Stellantrieb (6) als 90°-Stellmotor ausgebildet ist und in seinen Endstellungen ein deutliches, durch Permanentmagnete hervorgerufenes Halte- oder Rastmoment aufweist, dem die Klappenstellung - auf oder zu - vorgegeben zugeordnet ist.
3. Klappenventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (6) in Halte- oder Raststellung durch elastomergedämpfte Anschläge arretiert ist.
4. Klappenventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellantriebsgehäuse (7) einen Arretierbund (10) aufweist, der gleich groß oder größer als der Schwenkdurchmesser der Klappe (5) ist.
5. Klappenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung des Stellantriebs (7) über eine elektrische Schaltung (21) erfolgt, bestehend aus einem Zeitschaltglied (22) und einem elektronischen Umschalter (23).
6. Klappenventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitschaltglied (22) für eine Bestromungszeit von 0,5 Sekunden ausgelegt ist.
DE4424316A 1994-07-09 1994-07-09 Klappenventil für eine Luftleitung, insbesondere zur Umschaltung der Luftansaugrohr-Schwinglänge bei einer Brennkraftmaschine Withdrawn DE4424316A1 (de)

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DE19620749A1 (de) * 1996-05-23 1997-11-27 Behr Gmbh & Co Klappe für einen Luftführungskanal
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US6802768B2 (en) 2002-05-22 2004-10-12 Delphi Technologies, Inc. Motorized HVAC AC valve

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