DE3536522A1 - Saugrohr fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Saugrohr für eine Brennkraftmaschine, insbesondere ein aus Kunststoff hergestelltes Saugrohr für eine Brennkraftmaschine mit Drosselsteuerung, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In neuerer Zeit werden vermehrt Saugrohre aus Kunststoff vorgeschlagen, die gegenüber Metallsaugrohren nicht unbeträchtliche Vorteile besitzen. Zunehmende Bedeutung gewinnt dabei die Salz- bzw. Schmelzkerntechnik, weil damit selbst komplizierte Saugrohrgeometrien einstückig und mit hoher Genauigkeit und Oberflächenqualität herstellbar sind. Konstruktiv zu berücksichtigen sind die Erfüllung der Festigkeitsanforderungen, z. B. aufgrund der hochfrequenten Motorschwingungen und bei Flammrückschlägen (Fehlzündungen) in das Saugrohr. Insbesondere bei letzterem kann kurzzeitig ein beträchtlicher Überdruck im Saugrohr entstehen, der bei nicht ausreichender Dimensionierung der Saugrohrwände zu dessen Zerstörung oder bei metallischen Saugrohren gegebenenfalls Schäden an der Drosselklappenlagerung oder an stromauf der Drosselklappe vorgesehenen Brennstoffzumeßeinrichtungen verursachen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäße Saugrohr mit geringem Aufwand derart auszubilden, daß Schäden bei Flammrückschlägen in das Saugrohr ausgeschlossen sind.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist also im Saugrohr stromab der Drosselklappe eine Öffnung mit einem Verschlußorgan vorgesehen, welches bei einem bestimmten Überdruck öffnet bzw. herausgedrückt wird. Bei der Konstruktion des Saugrohres aus Kunststoff braucht dessen Dimensionierung nur auf diesen Überdruck ausgelegt zu werden, so daß es gewichtsgünstiger ausgeführt sein kann. Den definierten Überdruck übersteigende Drücke können nicht mehr auftreten so daß auch die Gefahr von Beschädigungen an Brennstoffzumeßeinrichtungen etc. eliminiert ist.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind den Ansprüchen 2 bis 6 entnehmbar. So kann gemäß Anspruch 2 das Verschluß organ ein Verschlußstopfen sein, der in die Öffnung eingeclipst ist, wobei sich die Clipsverbindung bei dem definierten Überdruck automatisch löst. Bevorzugt kann zwischen dem Verschlußstopfen und einer an die Öffnung angefomrten Rohrmuffe gemäß Anspruch 3 eine radiale Abdichtung mittels eines O-Ringes vorgesehen sein, welche einen gleichmäßigen Dichtungsdruck und eine hohe Dichtigkeit garantiert.

Wird das Saugrohr aus Kunststoff nach der Schmelzkerntechnik hergestellt, so sind im Saugrohr Öffnungen erforderlich, über die der Schmelzkern während des Umspritzens mit Kunststoff in der Form fixiert ist. Gemäß Anspruch 4 wird deshalb vorgeschlagen, eine derartige Öffnung für die Fixierung des Kernes mit geringem Mehraufwand für die Aufnahme des Verschlußorganes auszubilden. Eine gesonderte Öffnung kann dadurch entfallen.

Nachdem das Verschlußorgan zum Wiederinbetriebsetzen der Brennkraftmaschine wieder geschlossen werden muß, was gegebenenfalls auch durch eine federbelastete Klappe automatisch geschehen könnte, wird entsprechend den Ansprüchen 5 und 6 eine Verliersicherung vorgeschlagen. Diese Verliersicherung könnte gegebenenfalls durch ein Seil oder durch eine Kette gebildet sein, welche den Verschlußstopfen an einem benachbarten Bauteil oder an dem Saugrohr verliersicher hält. Gemäß Anspruch 6 kann jedoch an dem Verschlußstopfen, der vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff hergestellt ist, ein Sicherungshaken angeformt sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 ein in Schmelzkerntechnik hergestelltes Saugrohr aus Kunststoff in schematischer Darstellung;

Fig. 2 in schematischer Darstellung den Fertigungsablauf bei der Herstellung des Saugrohres nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III der Fig. 1 durch die Öffnung des Saugrohres mit Verschlußstopfen und

Fig. 4 eine Ansicht X des Verschlußstopfens gemäß Fig. 3.

Das Saugrohr 10 für eine fremdgezündete 4-Zylinder-Brennkraftmaschine mit Drosselsteuerung setzt sich im wesentlichen aus einem Sammelrohr 12 und vier Einzelrohren 14, 16, 18, 20 zusammen. Das Saugrohr 10 ist aus einem thermoplastischem Kunststoff in Schmelzkerntechnik hergestellt. Dabei wird so verfahren, daß ein der Innengeometrie des Saugrohres entsprechender Kern aus einem Metall mit extrem niedrigem Schmelzpunkt hergestellt wird. Dieser Kern (nicht dargestellt) wird durch in der Spritzgußmaschine 22 (vgl. Fig. 2) vorgesehene, in der Fig. 1 dargestellte Kernhalterungen 24, 26, 28 fixiert. Dazu sind im späteren Saugrohr 10 Öffnungen erforderlich, die eine derartige Kernfixierung ermöglichen. Als Öffnungen dienen dabei an den Einzelsaugrohren die Anschlußöffnungen an den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine sowie am Sammelrohr 12 eine Öffnung 29, an die später ein Klappenstutzen mit einer Drosselklappe als Leistungssteuerglied bzw. Drosselglied anschließbar ist, und eine Öffnung 30, in die der noch zu beschreibende Verschlußstopfen eingesetzt ist.

Nach der Fixierung des Kernes in der Spritzgußmaschine 22 wird der schmelzflüssige Kunststoff eingespritzt und somit das Saugrohr 10 geformt. Anschließend wird das Saugrohr mit dem Kern mittels eines Handhabungsautomaten aus der Spritzgußmaschine 22 entnommen und in einer Schmelzkern-Ausschmelzeinheit 32 (z. B. ein Induktionsofen oder ein Ölbad) eingesetzt. Dort wird unter Zufuhr relativ geringer Wärmeenergie der von der Spritzgußmaschine noch heiße Kern ausgeschmolzen und über eine Leitung 34 einer benachbarten Kerngußmaschine 36 zugeführt. In der Kerngußmaschine 36 wird der Kernschmelze wiederum soviel Wärme entzogen, daß der Kern wieder erstarrt und somit im noch warmen Zustand wiederum der Spritzgußmaschine 22 zugeführt werden kann.

Das Saugrohr 10 kann der Schmelzkern-Ausschmelzeinheit 32 entnommen werden und durch Beseitigen der Angüsse und dgl. fertig bearbeitet werden.

An die Wand 38 des Sammelrohres 12 bzw. um die Öffnung 30 herum ist eine Rohrmuffe 40 angeformt. In diese Rohrmuffe 40 ist ein Verschlußstopfen 42 als Verschlußorgan eingeclipst, welcher sich aus einem einseitig geschlossenem Rohrabschnitt 44 mit einem Boden 46 und mehreren, angeformten Rasthaken 48 zusammensetzt. Die Rasthaken 48 hintergreifen mit ihrer Anschrägung 50 an ihren Rastköpfen 52 eine an der Wand 38 bzw. der Öffnung 30 angeordnete, korrespondierende Anlagefläche 54. Ferner sind die Rastköpfe 52 mit einer Einbauschräge 56 versehen, die ein montageleichtes Einführen des Verschlußstopfens 42 in die Rohrmuffe 40 ermöglichen.

Die Rasthaken 48 sind als ein Träger gleicher Festigkeit ausgeführt und so bemessen, daß bei deren Verformung während der Montage deren Elastizitätsgrenze nicht überschrritten wird. Durch entsprechende Dimensionierung der Länge, des Querschnittes, des Winkels der Anschrägung 54 sowie der Anzahl von Rasthaken zur wirksamen Druckfläche des Verschlußstopfens 42 ist sichergestellt, daß der Verschlußstopfen 42 bei einem definierten Überdruck im Saugrohr 10 aus der Rohrmuffe 40 herausgedrückt wird, bis ein an dem Boden 46 des Verschlußstopfens 42 angeformter Sicherungshaken 58 an einen an der Rohrmuffe 40 ausgebildeten Ringflansch 60 zur Anlage kommt. Der Sicherungshaken 58 bildet somit in Verbindung mit dem Ringflansch 60 eine Verliersicherung. In herausgedrücktem Zustand des Verschlußstopfens 42 kann der Überdruck im Saugrohr 10 durch die zwischen den Rasthaken 48 vorgesehenen Spalte 62 entweichen.

Zur radialen Abdichtung des Verschlußstopfens 42 in der Rohrmuffe 40 ist der Rohrabschnitt 44 mit einer Ringnut 64 versehen, in die ein elastischer O-Ring 66 eingesetzt ist.

Bei einem den definierten Überdruck im Saugrohr 10 übersteigenden Druck überwiegt die auf den Verschlußstopfen 42 wirkende Gaskraft die Haltekraft der Rasthaken 48, 52, so daß diese radial nach innen federn und ein Herausrutschen des Verschlußstopfens 42 aus der Rohrmuffe 40 zulassen. Sobald die Spalte 62 von der Rohrmuffe 40 nicht mehr überdeckt werden, bilden sie zur Atmosphäre hin offene Verbindungen, so daß der unzulässige Überdruck entweichen kann. Ein vollständiges Herausrutschen des Verschlußstopfens 42 wird durch den Sicherungshaken 58 verhindert.

Vor Wiederinbetriebnahme der Brennkraftmaschine kann der Verschlußstopfen 42 ohne dazu erforderliches Werkzeug wieder in die Rohrmuffe 40 bzw. in die Öffnung 30 eingeschoben werden.

Claims (6)

1. Saugrohr für eine Brennkraftmaschine, insbesondere aus Kunststoff hergestelltes Saugrohr für eine Brennkraftmaschine mit Drosselsteuerung, welches stromab eines Drosselgliedes durch ein Sammelrohr und davon abzweigende Einzelrohre gebildet ist, gekennzeichnet durch eine an einem Wandabschnitt des Saugrohres vorgesehene Öffnung (30) mit einem Verschlußorgan (Verschlußstopfen 42), welches ab einem definierten Überdruck im Saugrohr (10) öffnet.

2. Saugrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan ein Verschlußstopfen (42) ist, der in die Öffnung (30) eingeclipst ist.

3. Saugrohr nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß um die Öffnung (30) eine Rohrmuffe (40) angeformt ist, daß der Verschlußstopfen (42) durch einen einseitig geschlossenen Rohrabschnitt (44) mit angeformten Rasthaken (48, 52) gebildet und mittels eines elastischen O-Ringes (66) radial in der Rohrmuffe (40) abgedichtet ist.

4. Saugrohr nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (30) eine bei der Herstellung des Saugrohres (10) zur Fixierung des Kernes erforderliche Öffnung ist.

5. Saugrohr nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan bzw. der Verschlußstopfen (42) in seiner Offenstellung verliersicher gehalten ist.

6. Saugrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußstopfen (42) zumindest einen Sicherungshaken (58) aufweist, der in der Offenstellung einen Ringflansch (60) an der Rohrmuffe (40) hintergreift.