EP1216355A1 - Geteiltes ansaugleitungsteil einer brennkraftmaschine - Google Patents

Geteiltes ansaugleitungsteil einer brennkraftmaschine

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EP1216355A1
EP1216355A1 EP00965887A EP00965887A EP1216355A1 EP 1216355 A1 EP1216355 A1 EP 1216355A1 EP 00965887 A EP00965887 A EP 00965887A EP 00965887 A EP00965887 A EP 00965887A EP 1216355 A1 EP1216355 A1 EP 1216355A1
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EP
European Patent Office
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locking
suction pipes
hook
hook plates
intake pipe
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EP00965887A
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English (en)
French (fr)
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EP1216355B1 (de
Inventor
Horst Danneberg
Thomas Leinung
Guido Regener
Peter Effenberger
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Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Solvay Automotive GmbH
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Publication date
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10091—Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements
    • F02M35/10144—Connections of intake ducts to each other or to another device
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    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10006—Air intakes; Induction systems characterised by the position of elements of the air intake system in direction of the air intake flow, i.e. between ambient air inlet and supply to the combustion chamber
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    • F02M35/10124—Ducts with special cross-sections, e.g. non-circular cross-section
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    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/1034—Manufacturing and assembling intake systems
    • F02M35/10354—Joining multiple sections together

Definitions

  • the invention relates to a split / intake line part, in particular for use in an internal combustion engine.
  • a suction line part can represent an independent suction pipe or can also be part of a suction system of an internal combustion engine.
  • Known intake pipes are designed as solid whole parts and consist of the actual intake pipes and the connectors for the air supply to the individual working cylinders.
  • the intake duct part can be made of metal or plastic.
  • the intake line parts are preferably made of plastic.
  • DE 40 03 282 describes an intake line part with suction pipes which can be pivoted relative to one another, the connection being retained when pivoting.
  • the object of the invention is to provide a suction line part in which the divided suction pipes are connected in a gas-tight manner by means of a connecting element and the assembly and disassembly of the suction pipe elements should be uncomplicated. This object is achieved on the basis of the preamble of the main claim by its characterizing features.
  • the suction tubes which are arranged next to one another and are preferably connected to one another and are connected transversely to the flow direction, are connected to one another in a gas-tight manner with an easily mountable connecting element.
  • the split suction tubes are pressed against the restoring force of a seal arranged in the connecting surfaces of the suction tubes and are held in the compressed state.
  • the connecting element bridges the connecting joint by two hook plates arranged above and below the parts to be connected, which have hooks on one long side and elongated holes on the other long side.
  • the two hook plates are connected to one another by means of bolts which are guided through the suction tube parts or are rigidly connected to them.
  • the hook plates are arranged so that the long side, which has the elongated holes, bears on the intake manifold part, which is firmly connected to the engine.
  • bolts are also arranged which come into engagement with the hooks of the hook plates when the two halves of the intake manifold are joined. With the help of a closing and Clamping device, the hook plates are moved in the longitudinal direction and thus a gas-tight connection of the suction pipe parts is established.
  • Fig. 1 is a perspective view of the intake pipe part with the connecting element
  • Fig. 2 is a perspective view of the removable intake manifold part with the corresponding parts of the connecting element.
  • Fig. 3 is a perspective view of the fixed intake manifold part with the corresponding parts of the connecting element without the upper hook plate.
  • Fig. 4 shows a detailed representation of the hook contour
  • Fig. 5 shows the locking and tensioning device
  • the connecting element comprises two hook plates 1, each with elongated holes 2 and hooks 3 arranged on the long sides, for receiving the bolts 4, and a locking or tensioning device 5.
  • the number of elongated holes 2 and hook 3 depends on the design the suction pipe parts 6, 7 to be connected
  • the removable suction pipes 7 have on their cut surface a sealing surface 8 on the end face for receiving a seal, and positioning bolts or projections 9 for adjustment and securing against lateral displacement of the suction pipes.
  • the hooks 3 on the hook plates 1 can engage behind the bolts 4 on the flange of the removable suction pipe 7 in such a way that the suction pipes 6, 7 are pressed together when the hook plates 1 are displaced longitudinally.
  • the hooks 3 have an increasing profile 12, 13 at the beginning, which is matched to the force-compression characteristic of the seal used, so that at the beginning of the closing process the flanges of the suction pipes 6, 7 travel as far as possible in the compression direction is along the hook contour area 12, which has a steep rise and when the pressing position is reached, the greatest possible force is generated along the hook contour area 13.
  • At the end of the hook plate movement there is no movement in the pressing direction along the hook contour region 14, so that a tolerance compensation of the position of the bolts 4 on the intake manifold flanges can take place due to the further movement.
  • the suction pipes 6, 7 to be connected to each other are provided with bores 10 for receiving the bolts 4, which connect the divided suction pipes to one another by means of the hook plates 1.
  • the length of the bolts 4 can be the same or different. It depends on the shape of the suction pipes 6, 7 to be connected. Depending on the space available, an oblique or straight flange must be connected to one another.
  • the two hook plates 1 can thus be arranged obliquely or parallel to one another.
  • the bolts 4 for receiving the hook plates 1 are formed directly from the suction pipes 6, 7 or are produced from pressed-in parts or sheet metal.
  • the mechanical connection of the divided suction pipes is carried out by inserting a seal into the groove 8 in the groove provided and the hook plates 1 being arranged and mounted above and below the divided suction pipes 6, 7 and by bolts 4 passing through the holes 10 are guided between the individual suction pipes 6, 7, adjusted and connected to one another.
  • the gas-tight locking takes place with the locking or tensioning device 5.
  • the locking or tensioning device 5 is located on the head between the hook plates 1.
  • the locking and tensioning device 5 comprises a housing 11 flanged to the suction pipes 6, in which the locking mechanism 15 is located and a recess 16 in the hook plate 1 for actuating the locking and unlocking of the locking and tensioning device.
  • a housing 11 for receiving the closing and tensioning device 5 is directly molded onto the corresponding point on the intake manifold 6.
  • the housing for receiving the locking and tensioning device 5 is mounted directly between the two hook plates 1 on the suction pipe 6.
  • locking mechanism 15 known components such as eccentrics, cross beams, levers or screws can be used as the locking mechanism 15.
  • the shape of the housing 11 depends on the type of locking mechanism 15 selected.
  • the housing 11 has a circular or oval circumference.
  • an eccentric is used as the locking mechanism, the eccentric pin being through the Recess 16 is performed.
  • the recess 16 has the shape of an elongated hole and is mounted transversely to the hook plate. Other shapes and arrangements of the recess 16 are also conceivable and depend on the type of the locking mechanism 15.
  • the rotary movement of the eccentric 15 mounted in the housing 11 is converted into a linear movement of the hook plates 1 via the eccentric pin, which is mounted in the recess 16, if necessary with the aid of a correspondingly suitable tool.
  • the locking takes place by sliding the bolts 4 on an inclined plane 12, 13 in the hook contour 3 when the hook plates 1 are moved in the longitudinal direction.
  • the hook plates 1 shift due to a tensile load on the locking and tensioning device 5.
  • the two flanges of the suction pipes 6, 7 are pulled together and press the seal together. Unlocking takes place in the opposite direction by releasing the locking or tensioning device 5.
  • the invention is not limited to a suction pipe part with 5 suction pipes.
  • Hook plate elongated hole, hook, bolt, locking and tensioning device, suction pipe (flow channel), fixed, suction pipe (flow channel), removable, sealing groove, positioning bolt, hole for receiving the bolts, housing for receiving the locking and tensioning device , serves to compensate for tolerances

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Description

Geteiltes 7Ansaugleitungsteil einer Brennkraftmaschine
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein geteiltes /Ansaugleitungsteil insbesondere zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine. Ein derartiges 7Ansaugleitungsteil kann ein eigenständiges Saugrohr darstellen oder auch Bestandteil einer Sauganlage einer Brennkraftmaschine sein.
Bekannte Saugrohre sind als feste Ganzteile ausgeführt und bestehen aus den eigentlichen Ansaugrohren und den Anschlußstücken für die Luftzufuhr zu den einzelnen Arbeitszylindern.
Das Ansaugleitungsteil kann aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein. Aus Gewichts- und Wirtschaftlichkeitsüberlegungen werden die Ansaugleitungsteile vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Aus funktionstechnischen Gründen kann es erforderlich sein, die Ansaugleitungsteile trennbar zu gestalten. Zur Wartung oder Reparatur der Brennkraftmaschine ist es erforderlich, einen Teil des Ansaugleitungsteiles zu entfernen, um den Zugang zu den dahinterliegenden Bauteilen zu ermöglichen.
Es ist ebenfalls bekannt, Saugrohre mit Querteilungen herzustellen, wobei die einzelnen Teile elastisch miteinander verbunden sind (DE 31 18 064) .
Die DE 40 03 282 beschreibt ein Ansaugleitungsteil mit gegeneinander verschwenkbaren Saugrohren, wobei die Anbindung beim Schwenken erhalten bleibt .
Die vollständige Demontage des Ansaugleitungsteiles bei den bekannten Lösungen ist oft mit hohem Aufwand verbunden. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ansaugleitungsteil bereitzustellen, bei dem die geteilten Saugrohre mittels eines Verbindungselementes gasdicht verbunden werden und die Montage und Demontage der Saugrohrelemente unkompliziert sein soll. Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Hauptanspruches durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß werden die quer zur Strömungsrichtung geteilten nebeneinander angeordneten und vorzugsweise miteinander verbundenen Saugrohre mit einem leicht montierbaren Verbindungselement gasdicht miteinander verbunden. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß eine sehr geringe Bauhöhe benötigt wird und eine große Formteiltoleranz der Flanschflächen ausgeglichen werden kann.
Die geteilten Saugrohre werden gegen die Rückstellkraft einer in den Verbindungsflächen der Saugrohre angeordneten Dichtung gepreßt und im zusammengepreßten Zustand gehalten. Das Verbindungselement überbrückt die Verbindungsfuge durch zwei oberhalb und unterhalb der zu verbindenden Teile angeordneten Hakenplatten, die auf der einen Längsseite Haken und auf der anderen Längsseite Langlöcher aufweisen.
Die beiden Hakenplatten werden mittels Bolzen, die durch die Saugrohrteile geführt werden, oder mit ihnen starr verbunden sind, miteinander verbunden.
Die Hakenplatten werden so angeordnet, daß die Längsseite, welche die Langlöcher aufweist, an dem Saugrohrteil, das fest mit dem Motor verbunden ist, anliegt.
In dem anderen Saugrohrteil, das leicht demontierbar ist, um den Zugang zu den dahinterliegenden Bauteilen zu ermöglichen, sind ebenfalls Bolzen angeordnet, die beim Zusammenfügen der beiden Saugrohrhälften mit den Haken der Hakenplatten in Eingriff kommen. Mit Hilfe einer Schließ- und Spanneinrichtung werden die Hakenplatten in Längsrichtung verschoben und somit eine gasdichte Verbindung der Saugrohrteile hergestellt.
Durch die Verschiebung der Hakenplatten werden die Flansche der Saugrohre zusammengezogen und -mittels der Dichtung zusammengepreßt .
Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Ansaugleitungsteils mit dem Verbindungselement
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des demontierbaren Saugrohrteils mit den entsprechenden Teilen des Verbindungselementes .
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des festen Saugrohrteils mit den entsprechenden Teilen des Verbindungselementes ohne die obere Hakenplatte .
Fig. 4 eine Detaildarstellung der Hakenkontur
Fig. 5 die Schließ- und Spanneinrichtung
Bezugnehmend auf die Zeichnungen umfaßt das Verbindungs- element zwei Hakenplatten 1 mit jeweils an den Längsseiten angeordneten Langlöchern 2 und Haken 3 zur Aufnahme der Bolzen 4 und eine Schließ- oder Spanneinrichtung 5. Die Anzahl der Langlöcher 2 und Haken 3 richtet sich nach der konstruktiven Ausführung der zu verbindenden Saugrohrteile 6, 7. Die demontierbaren Saugrohre 7 weisen an ihrer Schnittfläche eine stirnseitig ausgebildete Dichtfläche 8 zur Aufnahme einer Dichtung, sowie Positionierungsbolzen oder -vor- sprünge 9 zur Justierung und Sicherung gegen seitliches Verschieben der Saugrohre auf .
Die Haken 3 an den Hakenplatten 1 können die Bolzen 4 auf dem Flansch des demontierbaren Saugrohres 7 derart hintergreifen, daß bei einer Längsverschiebung der Hakenplatten 1 die Saugrohre 6, 7 zusammengepreßt werden. Die Haken 3 weisen am Anfang ein ansteigendes Profil 12, 13 auf, welches mit der Kraft-Verpreßweg-Kennlinie der eingesetzten Dichtung abgestimmt ist, so daß am Beginn des Schließvorgangs ein möglichst großer Weg der Flansche der Saugrohre 6, 7 in Verpreß- richtung zurückzulegen ist, entlang des Hakenkonturbereiches 12, der einen steilen Anstieg aufweist und bei Erreichen der Verpreßstellung eine möglichst hohe Kraft entlang des Hakenkonturbereiches 13 erzeugt wird. Am Ende der Hakenplattenbewegung erfolgt keine Bewegung in Verpreßrichtung entlang des Hakenkonturbereiches 14, so daß durch die weitere Bewegung ein Toleranzausgleich der Position der Bolzen 4 auf den Saugrohrflanschen erfolgen kann.
Die jeweils miteinander zu verbindenden Saugrohre 6, 7 sind mit Bohrungen 10 zur Aufnahme der Bolzen 4 versehen, die die geteilten Saugrohre mittels der Hakenplatten 1 miteinander verbinden. Die Länge der Bolzen 4 kann gleich oder verschieden sein. Sie richtet sich nach der Form der zu verbindenden Saugrohre 6, 7. Je nach zur Verfügung stehendem Raum muß ein schräger oder gerader Flansch miteinander verbunden werden. Die beiden Hakenplatten 1 können also schräg oder parallel zueinander angeordnet werden.
Es ist ebenfalls denkbar, daß die Bolzen 4 zur Aufnahme der Hakenplatten 1 direkt aus den Saugrohren 6, 7 geformt sind oder aus eingepreßten Teilen bzw. Blech erzeugt werden. Die mechanische Verbindung der geteilten Saugrohre erfolgt dadurch, daß in die Trennfuge in die vorgesehene Nut 8 eine Dichtung eingelegt wird und oberhalb und unterhalb der geteilten Saugrohre 6, 7 die Hakenplatten 1 angeordnet bzw. montiert werden und diese durch Bolzen 4, die durch die Bohrungen 10 zwischen den einzelnen Saugrohren 6, 7 geführt werden, justiert und miteinander verbunden werden.
Die gasdichte Verriegelung erfolgt mit der Schließ- oder Spanneinrichtung 5. Die Schließ- oder Spanneinrichtung 5 befindet sich am Kopf zwischen den Hakenplatten 1.
Die Schließ- und Spanneinrichtung 5 umfaßt ein an die Saugrohre 6 angeflanschtes Gehäuse 11, in dem sich der Schließmechanismus 15 befindet und eine Aussparung 16 in der Hakenplatte 1 zur Betätigung der Ver- und Entriegelung der Schließ- und Spanneinrichtung.
In einer Ausführungsform wird an der entsprechenden Stelle am Saugrohr 6 ein Gehäuse 11 zur Aufnahme der Schließ- und Spanneinrichtung 5 direkt angeformt.
In einer anderen Ausführungsform wird das Gehäuse zur Aufnahme der Schließ- und Spanneinrichtung 5 direkt zwischen den beiden Hakenplatten 1 an das Saugrohr 6 montiert .
In der Schließ- und Spanneinrichtung 5 können an sich bekannte Bauteile wie Exzenter, Traverse, Hebel oder auch Schrauben als Schließmechanismus 15 eingesetzt werden.
Die Form des Gehäuses 11 richtet sich nach der Art des gewählten Schließmechanismus 15.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung hat das Gehäuse 11 einen kreisförmigen oder ovalen Umfang. Als Schließmechanismus wird in einer bevorzugten Ausführungsform ein Exzenter verwendet, wobei der Exzenterzapfen durch die Aussparung 16 geführt wird. Die Aussparung 16 hat die Form eines Langloches und ist quer zur Hakenplatte angebracht. Andere Formen und Anordnungen der Aussparung 16 sind ebenfalls denkbar und von der Art des Schließmechanismus 15 abhängig.
In der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform wird die Drehbewegung des im Gehäuse 11 gelagerten Exzenters 15 über den Exzenterzapfen, der in der Aussparung 16 gelagert ist, in eine Linearbewegung der Hakenplatten 1 umgewandelt, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines entsprechend geeigneten Werkzeuges .
Die Verriegelung erfolgt durch das Gleiten der Bolzen 4 auf einer schiefen Ebene 12, 13 in der Hakenkontur 3 beim Verschieben der Hakenplatten 1 in Längsrichtung. Die Hakenplatten 1 verschieben sich aufgrund einer Zugbelastung der Schließ- und Spanneinrichtung 5. Dabei werden die beiden Flansche der Saugrohre 6, 7 zusammengezogen und pressen die Dichtung zusammen. Die Entriegelung erfolgt in entgegengesetzter Richtung durch Lösen der Schließ- oder Spanneinrichtung 5.
Eine seitliche Bewegung der Saugrohre 6, 7 wird durch ein an die Flansche angeformtes Widerlager, vorzugsweise Positionierungsbolzen 9, verhindert.
Es sei darauf hingewiesen, daß bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungen die Querschnitte der Strömungskanäle (Saugrohre) unterschiedlich sind, so daß die Hakenplatten schräg zueinander angeordnet sind. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, andere Querschnittsformen zu verwenden.
Ebenso ist die Erfindung nicht auf ein Ansaugleitungsteil mit 5 Saugrohren beschränkt. BezugszeichenaufStellung
Hakenplatte Langloch Haken Bolzen Schließ- und Spanneinrichtung Saugrohr (Ströhmungskanal) fest Saugrohr (Ströhmungskanal) demontierbar Dichtungsa fnahmenut Positionierungsbolzen Bohrung zur Aufnahme der Bolzen Gehäuse zur Aufnahme der Schließ- und Spanneinrichtung Hakenkonturbereich mit steilem Anstieg Hakenkonturbereich mit auslaufendem Anstieg, wobei eine maximale Kraftübertragung gewährleistet ist Hakenkonturbereich, dient zum Toleranzausgleich Schließmechanismus Aussparung

Claims

Patentansprüche
1. Ansaugleitungsteil einer Brennkraftmaschine mit quer geteilten Saugrohren, die über ein dichtendes Verbindungselement miteinander verbunden sind, wobei das Verbindungselement gekennzeichnet ist durch eine Dichtung zwischen den beiden Saugrohrteilen (6,7), zwei Hakenplatten (1) mit an den Längsseiten angeordneten Langlöchern (2) und Haken (3) zur Aufnahme der Bolzen (4) und einer Schließ- und Spanneinrichtung
(5) , die am Kopf zwischen den beiden Hakenplatten (1) angeordnet ist, zur gasdichten Verriegelung der Saugrohre.
2. Ansaugleitungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hakenplatten (1) , die ober- und unterhalb der geteilten Saugrohre angebracht werden, mittels Bolzen (4) die durch die Bohrungen (10) , die sich hinter den Trennflächen der geteilten Saugrohre (6,7) befinden, geführt werden, miteinander verbunden werden.
3. Ansaugleitungsteil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Haken (3) an ihrem Grund ein ansteigendes Profil (12 - 14) , das mit der Kraft-Verpreßweg-Kennlinie der eingesetzten Dichtung abgestimmt ist, aufweisen.
4. Ansaugleitungsteil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Schließ- und Spanneinrichtung (5) aus einem an die Saugrohre (6) angeflanschten Gehäuse (11) in dem sich ein Schließmechanismus (15) befindet und einer Aussparung (16) in den Hakenplatten (1) zur Betätigung der Ver- oder Entriegelung, besteht.
5. Ansaugleitungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Exzenter, Traverse, Hebel oder Schrauben als Schließmechanismus eingesetzt werden.
EP00965887A 1999-09-14 2000-08-22 Geteiltes ansaugleitungsteil einer brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP1216355B1 (de)

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PCT/EP2000/008164 WO2001020157A1 (de) 1999-09-14 2000-08-22 Geteiltes ansaugleitungsteil einer brennkraftmaschine

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AU (1) AU7647800A (de)
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