EP0571663B1 - Ansaugrohr für eine Verbrennungskraftmaschine - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an intake pipe for an internal combustion engine with a safety valve which can be brought into the open position by a pressure in the interior which exceeds the atmospheric pressure, the safety valve consisting of a ring sleeve made of rubber-elastic material.
- Such an intake pipe is known from EP 0 280 122 A2.
- the intake pipe is equipped with a burst protection, which preferably has a separate opening of the intake system and an elastic, lip-like sealing element that cooperates in a biased manner with a limitation of the opening.
- the lip-like sealing element is designed as a flap valve and, depending on the design, lifts off its sealing surface at a predetermined overpressure within the intake pipe.
- Intake pipes for internal combustion engines are generally known and mostly consist of a metallic material or plastic.
- the wall thickness of the previously known intake pipes is often dimensioned such that combustion pressures, which can return to the intake pipe if the internal combustion engine is incorrectly set, can be absorbed without damage. It should be noted, however, that the wall thicknesses of such intake pipes have a considerable thickness, which both in is less satisfactory in terms of production technology and in terms of economy and functionality. Thin-walled plastic intake pipes often cannot withstand the excess pressure and burst.
- the invention has for its object to further develop an intake pipe of the type mentioned in such a way that the ring sleeve is held securely outside the cross section of the intake pipe when there is negative pressure in the intake pipe.
- the ring sleeve sealingly encloses a wall opening of the intake pipe in the area of its outer diameter and a pin in the area of its inner diameter, that the ring sleeve is designed as a bellows, that the bellows and the pin each have an adapted surface profile and that the surface profiles can be sealingly engaged with one another when subjected to negative pressure.
- the wall thicknesses of the intake pipe can be dimensioned to be comparatively thin-walled, since the excess pressure that can be present in the intake pipe is reduced via the safety valve.
- Such an intake pipe has good performance characteristics over a long period of use, is simple and inexpensive to manufacture in terms of production technology, and has a low weight.
- FIG. 2 also shows a section of an intake pipe, the ring collar being fixed on the intake pipe on the one hand and in the axial direction on the other hand on a vacuum connection which can be snapped into the wall opening of the intake pipe.
- the bellows 9 is designed as a preassembled unit 10 with the vacuum port 8.
- the outer diameter 5 of the bellows 9 is held captive in an undercut and is supported in the region of its inner diameter 7 on the vacuum connection 8.
- the bellows 9 briefly lifts off the vacuum connection 8 until the overpressure is released from the intake pipe and a pressure equalization with the atmosphere is established.
- the bellows 9 can be provided with reinforcement or stiffening ribs at least in the area of the wall opening 3 of the intake pipe 4.
- the preassembled unit 10 can be attached to the suction pipe by friction welding / rotary welding or snapping.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Ansaugrohr für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Sicherheitsventil, das durch einen den atmosphärischen Druck übersteigenden Druck im Inneren in Offenstellung bringbar ist, wobei das Sicherheitsventil aus einer Ringmanschette aus gummielastischem Werkstoff besteht.
- Ein solches Ansaugrohr ist aus der EP 0 280 122 A2 bekannt. Das Ansaugrohr ist zur Vermeidung von Beschädigungen aus Verpuffungen von Kraftstoff-Luftgemischen in Sauganlagen mit einem Berstschutz ausgerüstet, der vorzugsweise eine gesonderte Öffnung der Sauganlage sowie ein elastisches, lippenartiges Dichtelement aufweist, das vorgespannt mit einer Begrenzung der Öffnung zusammenwirkt. Das lippenartige Dichtelement ist als Flatterventil ausgebildet und hebt, abhängig von der Auslegung, bei einem vorher bestimmten Überdruck innerhalb des Ansaugrohrs von seiner Dichtfläche ab.
- Ansaugrohre für Verbrennungskraftmaschinen sind allgemein bekannt und bestehen zumeist aus einem metallischen Werkstoff oder aus Kunststoff. Die Wandstärke der vorbekannten Ansaugrohre 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 wirtschaftlicher als auch in funktionstechnischer Hinsicht wenig befriedigend ist. Dünnwandig ausgelegt Kunststoffansaugrohre halten oftmals den auftretenden Überdruck nicht aus und bersten.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ansaugrohr der Eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß die Ringmanschette bei im Ansaugrohr anliegendem Unterdruck sicher außerhalb des Durchtrittsquerschnitts des Ansaugrohrs gehalten wird.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.
- Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, daß die Ringmanschette eine Wanddurchbrechung des Ansaugrohrs im Bereich ihres Außendurchmessers und einen Zapfen im Bereich ihres Innendurchmessers dichtend umschließt, daß die Ringmanschette als Faltenbalg ausgebildet 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 das Sicherheitsventil können die Wandstärken des Ansaugrohrs vergleichsweise dünnwandig dimensioniert werden, da der Überdruck, der im Ansaugrohr anliegen kann, über das Sicherheitsventil abgebaut wird. Ein derartiges Ansaugrohr weist gute Gebrauchseigenschaften während einer langen Gebrauchsdauer auf, ist in fertigungstechnischer Hinsicht einfach und kostengünstig herstellbar und hat ein geringes Gewicht.
- Durch die Ausgestaltung des Zapfens gemäß der Form des Faltenbalgs legen sich die beiden Teile unter Unterdruckbeaufschlagung gasdicht aneinander an, so daß vorherbestimmbare Druckverhältnisse zur Motorsteuerung im Ansaugrohr herrschen. Die Ringmanschette wird bei im Ansaugrohr anliegendem Unterdruck nicht durch die Wanddurchbrechung hindurch in Richtung des Ansaugrohrs verformt. Bei eventuell auftretendem Überdruck innerhalb des Ansaugrohrs und damit innerhalb des Zapfens wird die schlauchförmige Ringmanschette aus gummielastischem 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 wird durch eine Reib- und/oder formschlüssige Verbindung der Ringmanschette auf dem Zapfen vorgenommen. 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.
- Die Ringmanschette kann im Bereich der Wanddurchbrechung des Ansaugrohrs mit einer Armierung oder Versteifungsrippen versehen 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. 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 Befestigungsmöglichkeiten 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 Figur 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 vormontierbare Einheit ausgeführt sind und nachträglich durch Rotationsschweißen mit dem Ansaugrohr verbunden werden.
- In Figur 2 ist ebenfalls ein Ausschnitt aus einem Ansaugrohr dargestellt, wobei die Ringmanschette einerseits am Ansaugrohr und in axialer Richtung andererseits an einem in die Wanddurchbrechung des Ansaugrohrs einschnappbaren Unterdruckanschluß festgelegt ist.
- In den Figuren 1 und 2 ist jeweils ein Ausführungsbeispiel eines Ansaugrohrs für eine Verbrennungskraftmaschine dargestellt, 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 Figuren 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 Unterdruckbeaufschlagung abdichtet. Der Unterdruckanschluß 8 kann beispielsweise mit der Kurbelgehäuseentlüftung der Verbrennnungskraftmaschine verbunden sein.
- In Figur 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 beispielsweise 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 Gebrauchseigenschaften 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 Figur 2 ist der Zapfen 6, der auch in diesem Beispiel als Unterdruckanschluß 8 ausgebildet ist, in die Wanddurchbrechung 3 des Ansaugrohrs 4 eingeschnappt. Der Unterdruckanschluß 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 Unterdruckanschluß 8 verbunden. Die vorteilhafte Wirkungsweise unterscheidet sich von der Wirkungsweise der Ausgestaltung nach Figur 1 nicht.
- Die Ansaugrohre gemäß der Figuren 1 und 2 bestehen aus einem geeigneten Kunststoff wie z. B. Polyamid, ebenso wie der in den Figuren 1 und 2 zweistückig mit dem Ansaugrohr 4 ausgebildete Unterdruckanschluß 8. Eine davon abweichende Materialwahl ist durchaus möglich.
Claims (5)
- Ansaugrohr für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Sicherheitsventil (1), das durch einen den atmosphärischen Druck übersteigenden Druck im Inneren (2) in Offenstellung bringbar ist, wobei das Sicherheitsventil (1) aus einer Ringmanschette aus gummielastischem Werkstoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringmanschette eine Wanddurchbrechung (3) des Ansaugrohrs (4) im Bereich ihres Außendurchmessers (5) und einen Zapfen (6) im Bereich ihres Innendurchmessers (7) dichtend umschließt, daß die Ringmanschette als Faltenbalg (9) ausgebildet ist, daß der Faltenbalg (9) und der Zapfen (6) jeweils ein aneinander angepaßtes Oberflächenprofil aufweisen und daß die Oberflächenprofile bei Unterdruckbeaufschlagung dichtend miteinander in Eingriff bringbar sind.
- Ansaugrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (6) als Unterdruckanschluß (8) ausgebildet ist.
- Ansaugrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (6) als Sensoranschluß ausgebildet ist.
- Ansaugrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringmanschette und der Zapfen (6) als vormontierbare Einheit (10) ausgebildet sind und daß die Einheit (10) an dem Ansaugrohr befestigbar ist.
- Ansaugrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (10) mit einer Einschnappvorrichtung (11) zur Befestigung versehen ist.
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