DROSSELKLAPPENGEHÄUSE FÜR EINE DROSSELKLAPPENANORDNUNG FÜR EINEN VERBRENNUNGSMOTOR

Abstract

 Beschrieben und dargestellt ist ein Drosselklappengehäuse (1) für eine Drosselklappenanordnung für einen Verbrennungsmotor, wobei das Drosselklappengehäuse (1) zur Aufnahme einer schwenkbar gelagerten Drosselklappe dient und den Bewegungsraum für die Drosselklappe bildet, wobei das Drosselklappengehäuse (1) an einer ersten Seite eine Einströmöffnung (2) zur Aufnahme eines Fluids aufweist und das Drosselklappengehäuse (1) an einer zweiten Seite eine Ausströmöffnung (3) zur Abgabe eines Fluids aufweist und wobei im Bewegungsraum des Drosselklappengehäuses (1) wenigstens ein in den Strömungsquerschnitt hineinragender Dichtsteg (4) angeordnet ist, der der Drosselklappe in Schließposition als Anschlag dient.
Ein Drosselklappengehäuse (1) mit verbesserten Dichtheitseigenschaften wird dadurch erzielt, dass der Dichtsteg (4) spanfrei in der Wandung des Drosselklappengehäuses (1) ausgebildet ist.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drosselklappengehäuse für eine Drosselklappenanordnung für einen Verbrennungsmotor, wobei das Drosselklappengehäuse zur Aufnahme einer schwenkbar gelagerten Drosselklappe dient und den Bewegungsraum für die Drosselklappe bildet, wobei das Drosselklappengehäuse an einer ersten Seite eine Einströmöffnung zur Aufnahme eines Fluids aufweist und das Drosselklappengehäuse an einer zweiten Seite eine Ausströmöffnung zur Abgabe eines Fluids aufweist und wobei im Bewegungsraum des Drosselklappengehäuses wenigstens ein in den Strömungsquerschnitt hineinragender Dichtsteg angeordnet ist, der der Drosselklappe in Schließposition als Anschlag dient. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Drosselklappengehäuses.

[0002] Drosselklappenanordnungen für Verbrennungsmotoren sind seit Langem bekannt. Im Zuluftstrang eines Verbrennungsmotors werden derartige Drosselklappenanordnungen vorgesehen, um die in den Motor einströmende Luftmenge gezielt steuern zu können, sodass durch Einstellung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses Einfluss auf die Abgabeleistung bei Ottomotoren genommen werden kann. Bei Dieselmotoren kommt Drosselklappenanordnungen im Zuluftstrang eine andere Bedeutung zu, nämlich bezüglich der Einstellung der Rückführungsrate von Abgasen. Im Abgasstrang von Verbrennungsmotoren werden Drosselklappenanordnungen häufig angewendet zur Beeinflussung von Schallemissionen und zur Beeinflussung des Staudrucks in dem Abgasstrang. Aufgrund der thermischen Belastung sind Drosselklappengehäuse üblicherweise aus Metall hergestellt.

[0003] Gemeinsam ist den Drosselklappenanordnungen, dass durch Verschwenken der Drosselklappe in dem Drosselklappengehäuse der Strömungsquerschnitt und damit der Strömungswiderstand zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung beeinflusst wird. Die Einströmöffnung dient der Aufnahme eines Fluids - im Regelfall also von Frischluft, Abgas oder einem Gemisch aus beidem - in das Drosselklappengehäuse. Entsprechend entweicht das Fluid über die Ausströmöffnung aus dem Drosselklappengehäuse. Der Strömungsweg zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung wird durch die Drosselklappe beeinflusst.

[0004] Es ist ohne Weiteres ersichtlich, dass ein Qualitätsmerkmal für Drosselklappenanordnungen der Dichtheitheitsgrad ist, der in der Schließstellung der Drosselklappe erzielt wird. Bei der Produktion von Drosselklappenanordnungen muss dieser Dichtheitsgrad selbstverständlich mit hoher Genauigkeit reproduziert werden können, um eine gleichbleibende Qualität zu realisieren.

[0005] Aus dem Stand der Technik sind vielfach Drosselklappenanordnungen bekannt, bei denen das Drosselklappengehäuse auch im Bereich des Bewegungsraums der Drosselklappe vollkommen unkonturiert, also glatt ist, sodass die Drosselklappe in Schließposition mit dem Drosselklappengehäuse einen Dichtspalt bildet, der in Strömungsrichtung betrachtet, also von der Einströmöffnung durch das Klappengehäuse zur Ausströmöffnung schauend, erkennbar ist. Die Drosselklappe steht dann praktisch senkrecht auf der Wandung des Drosselklappengehäuses. Es ist ferner bekannt, im Bewegungsraum des Drosselklappengehäuses und zwar auf die Wandung des Drosselklappengehäuses zusätzliches Material - beispielsweise in Form eines an die Wandung des Drosselklappengehäuses angeformtes Blech - anzubringen, so dass ein Anschlag für die Drosselklappe in ihrer Schließposition entsteht. Dies ist beispielsweise dann einfach, wenn das Drosselklappengehäuse ein kreisförmiges Rohr ist, in das als Anschlag dann einfach ein geringfügig kleineres Rohr bzw. Halbrohre oder Rohrsegmente eingebracht werden. Dies ist verhältnismäßig aufwendig, zum Einen weil zusätzliche konstruktive Elemente in die beengten Abmessungen des Drosselklappengehäuses eingebracht und dort präzise positioniert werden müssen, zum Anderen, weil ein weiterer Verfahrensschritt zur Befestigung dieser Konstruktionselemente durchzuführen ist. Auch stellt sich bei dem Zusammenfügen von Drosselklappengehäuse und den zusätzlichen Dichtelementen wieder die Frage nach einer zuverlässig zu realisierenden Dichtheit (Problematik der Spaltenbildung).

[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Drosselklappengehäuse mit verbesserten Dichtheitseigenschaften anzugeben, sowie ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines derartigen Drosselklappengehäuses.

[0007] Die zuvor aufgezeigte und hergeleitete Aufgabe ist bei dem zuvor beschriebenen Drosselklappengehäuse zunächst und im Wesentlichen dadurch gelöst, dass der Dichtsteg spanfrei in der Wandung des Drosselklappengehäuses ausgebildet ist. Durch die spanfreie Ausbildung des Dichtsteges in der Wandung des Drosselklappengehäuses ist klargestellt, dass der Dichtsteg mit dem Material der Wandung hergestellt ist und keine zusätzlichen Elemente zur Realisierung des Dichtsteges in das Drosselklappengehäuse eingebracht sind. Ein solches Drosselklappengehäuse lässt sich durch Verfahren der spanfreien Umformung herstellen, also beispielsweise durch Anwendung der Hochdruckumformung oder durch Pressen des Wandmaterials des Drosselklappengehäuses in eine entsprechend konturierte Gegenform mit einem starren Stempel (MatrizePatrize-Umformung).

[0008] Ein solches Drosselklappengehäuse ist auch deshalb in besonderer Weise vorteilhaft, weil nicht nur einfache Geometrien des Bewegungsraumes der Drosselklappe und einfache Drosselklappengeometrien realisiert werden können, sondern praktisch beliebige Konturen realisierbar sind.

[0009] Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Drosselklappengehäuse und der Dichtsteg des Drosselklappengehäuses aus einem einstückigen Rohrteil durch spanfreie Umformung hergestellt sind. Auch aus Rundrohren lassen sich unrunde Drosselklappengehäuse, speziell im Bereich des Bewegungsraums der Drosselklappe, herstellen.

[0010] Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Drosselklappengehäuses ist vorgesehen, dass der Dichtsteg in dem Bewegungsraum überall dort ausgebildet ist, wo die Drosselklappe nur in Schließposition mit dem Drosselklappengehäuse abschließt. Bei dem Dichtsteg muss es sich also nicht um eine vollständig und geschlossen umlaufende Dichtkontur handeln, vielmehr wird der Dichtsteg nur dort ausgebildet, wo er gegenüber der Drosselklappe auch eine entsprechende Dicht- und Anschlagwirkung entfalten kann. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Drosselklappe an einer Welle befestigt ist, die mittig durch den Strömungsquerschnitt des Bewegungsraumes des Drosselklappengehäuses verläuft. Beim Verschwenken der Drosselklappe mit einer derartigen Welle bewegt sich zwangsläufig ein Teil der Drosselklappe entgegen der Strömungsrichtung und der andere Teil der Drosselklappe in Strömungsrichtung. Am Ort der Welle selbst wird die Drosselklappe praktisch nicht bewegt, jedenfalls nicht bewegt im Sinne einer Freigabe und eines Verschließens eines Strömungsquerschnittes. Im Bereich der Welle muss demzufolge auch der Dichtsteg nicht ausgeführt sein. Anhand dieses Beispiels wird ersichtlich, dass der Dichtsteg von mehreren Dichtsteg-Segmenten gebildet werden kann, die entlang der Dichtkontur in und mit dem Drosselklappengehäuse ausgebildet sind.

[0011] Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Dichtsteg ein dreieckförmiges Profil aufweist mit einer Strömungsflanke, mit einer Dichtflanke und mit einer Kuppe, wobei die Strömungsflanke und die Dichtflanke von jeweils einem Grundniveau des Drosselklappengehäuses mit einem Fußpunkt entspringen und in der Kuppe zusammenlaufen. Die Kuppe ragt dabei am weitesten in den Strömungsquerschnitt hinein. Die Dichtflanke ist an der Seite des Dichtstegs ausgebildet, an der die Drosselklappe in Schließposition anschlägt. Die Strömungsflanke ist folglich an der anderen Seite, also gegenüberliegend der Dichtflanke, angeordnet. Eine solche Geometrie des Dichtsteges ist besonders einfach herzustellen und auch materialschonend herzustellen. Durch das spanlose Umformen der Wandung des Drosselklappengehäuses ist praktisch immer ein Materialfluss zu bewirken, der das umgeformte Material ganz erheblich belasten kann. Die Beanspruchung ist dort am größten, wo der größte innere Materialversatz bewirkt wird, da das Gefüge des Materials dort am stärksten verändert wird. Mit einer dreieckförmigen Ausgestaltung des Dichtsteges ist es möglich, mit vergleichsweise sanft verlaufenden Konturen eine Dichtstruktur zu realisieren. Das dreieckförmige Profil hat zudem auch strömungstechnische Vorteile, da der durch das Drosselklappengehäuse geführte Fluidstrom durch die Flanken des Dichtsteges kontinuierlich und versatzfrei geführt wird, so dass der Einfluss des Dichtsteges strömungstechnisch verhältnismäßig gering ist.

[0012] Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass in der Dichtflanke zwischen ihrem Fußpunkt und der Kuppe ein ebener Dichtbereich ausgebildet ist. Bei einem rohrförmigen Drosselklappengehäuse wird damit praktisch eine umlaufende Dichtfläche realisiert, die - in oder entgegengesetzt der Strömungsrichtung auf die Dichtflanke schauend - einen Dichtring bildet. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil es besonders einfach ist, die Teile der Drosselklappe ebenfalls eben auszubilden, die in der Schließposition der Drosselklappe dem ebenen Dichtbereich der Dichtflanke gegenüberstehen.

[0013] Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Drosselklappengehäuses zeichnet sich dadurch aus, dass das dreieckförmige Profil des Dichtstegs asymmetrisch ausgebildet ist, wobei die Dichtflanke steiler als die Strömungsflanke verläuft. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Dichtflanke verhältnismäßig steil verlaufen zu lassen, also mit einer sehr großen Steigung in den Strömungsquerschnitt hinein. Ein Grund dafür ist, dass die Dichtflanke dann nur sehr wenig geneigt ist gegenüber dem Strömungsquerschnitt und damit gegenüber der in Schließposition befindlichen Drosselklappe, die dann üblicherweise im Strömungsquerschnitt positioniert ist, also senkrecht zur Strömungsrichtung. Wenn die Drosselklappe nicht nur mit einer schmalen Kante an ihrer äußeren Berandung an der Dichtflanke des Dichtsteges umlaufend anliegen soll, sondern eine bessere Dichtwirkung erzielt werden soll, dann sollte die Drosselklappe in Schließposition flächig an der Dichtflanke des Dichtsteges anliegen, so dass eine umlaufende Dichtfläche realisiert wird. In diesem Bereich muss die Drosselklappe also ein entsprechend angeformtes Gegenstück zu der Dichtflanke bilden. Je steiler die Dichtflanke in den Strömungsquerschnitt hineinragt, um so weniger muss die Drosselklappe in ihrem dichtenden Randbereich - abweichend von der reinen Form einer ebenen Scheibe - angeschrägt werden. Nachteilig an dem steilen Verlauf der Dichtflanke in den Strömungsquerschnitt ist, dass die Materialbelastung durch spanloses Umformen, beispielsweise durch Innenhochdruckumformen, in diesem Bereich sehr hoch ist, da mit wenig Material eine verhältnismäßig große Verformung realisiert werden muss.

[0014] Aufgrund der angesprochenen asymmetrischen Ausbildung des Dichtsteges verläuft die Strömungsflanke flacher als die Dichtflanke, sodass also im Vergleich zu der Dichtflanke deutlich mehr Material der Wandung des Drosselklappengehäuses zur Verfügung steht, um die Strömungsflanke von ihrem Fußpunkt bis zur Kuppe hin auszubilden.

[0015] Die asymmetrische Ausgestaltung des dreieckförmigen Dichtstegprofils führt insgesamt dazu, dass ein verhältnismäßig großer Flächenanteil des Dichtsteges - nämlich der im Bereich der Strömungsflanke - verhältnismäßig gering belastet ist und dass eine bessere Steifigkeit als bei einer symmetrischen Ausführung erreicht wird. Die spanfreie Ausbildung des Dichtsteges in der Wandung des Drosselklappengehäuses lässt eine präzise Realisierung des Anstellwinkels der Dichtflanke zu und auch eine präzise Realisierung eines ebenen Dichtbereiches, wobei hier eine etwas größere Materialbelastung in Kauf genommen wird als bei der Strömungsflanke.

[0016] Die Realisierung einer am äußeren Umfang der Drosselklappe vorgesehenen Blende mit einer der Neigung der Dichtflanke entsprechenden Neigung ist ebenfalls vorteilhaft, da auf diesem Wege ebenfalls eine Versteifung der Drosselklappe an sich bewirkt wird. Die Neigung der Dichtflanke führt zusätzlich dazu, dass die Dichtfläche vergrößert wird, jedenfalls gegenüber einer senkrecht verlaufenden Dichtflanke, die also senkrecht zur Strömungsrichtung verläuft.

[0017] Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass der der ebene Dichtbereich der Dichtflanke mehr als 70°, besonders bevorzugt mehr als 75° und ganz besonders bevorzugt etwa 80° gegenüber der Strömungsachse des Drosselklappengehäuses geneigt ist.

[0018] Entsprechend ist bei der asymmetrischen Ausgestaltung des Dichtsteges vorgesehen, dass die Strömungsflanke weniger als 50°, besonders bevorzugt weniger als 40° und ganz besonders bevorzugt etwa 35° gegenüber der Strömungsachse des Drosselklappengehäuses geneigt ist.

[0019] Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines Drosselklappengehäuses für eine Drosselklappenanordnung für einen Verbrennungsmotor, wobei das Drosselklappengehäuse zur Aufnahme einer schwenkbar gelagerten Drosselklappe dient und den Bewegungsraum für die Drosselklappe bildet, wobei das Drosselklappengehäuse an einer ersten Seite eine Einströmöffnung zur Aufnahme eines Fluids aufweist und das Drosselklappengehäuse an einer zweiten Seite eine Ausströmöffnung zur Abgabe eines Fluids aufweist und wobei im Bewegungsraum des Drosselklappengehäuses wenigstens ein in den Strömungsquerschnitt hineinragender Dichtsteg angeordnet ist, der der Drosselklappe in Schließposition als Anschlag dient.

[0020] Die eingangs hergeleitete Aufgabe wird bei diesem Verfahren dadurch gelöst, dass ein einstückiges Rohrteil so umgeformt wird, dass der Dichtsteg im Drosselklappengehäuse durch spanfreie Umformung hergestellt wird.

[0021] Vorzugsweise wird das Rohrteil durch Druckwirkung von Innen nach außen umgeformt, sodass ein Materialfluss nach außen in ein formgebendes Außenwerkzeug bewirkt wird, insbesondere durch Innenhochdruckumformen oder durch bewegen eines starren Innenwerkzeugs in ein starres Außenwerkzeug.

[0022] Alternativ wird das Rohrteil durch Druckwirkung von außen nach innen umgeformt, so dass ein Materialfluss nach innen in ein formgebendes Innenwerkzeug bewirkt wird, insbesondere durch Außenhochdruckumformen oder durch Bewegen eines starren Außenwerkzeugs in ein starres Innenwerkzeug.

[0023] Insbesondere wird das Verfahren so ausgeführt, dass die zuvor beschriebenen gegenständlichen Merkmale des Drosselklappengehäuses realisiert werden.

[0024] Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Drosselklappenanordnung und das Verfahren zur Herstellung einer solchen Drosselklappenanordnung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1

ein erfindungsgemäßes Drosselklappengehäuse in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2

ein erfindungsgemäßes Drosselklappengehäuse in Draufsicht mit Dichtstegprofil und Ausnehmung für eine Antriebswelle,

Fig. 3

schematisch das Dichtstegprofil gemäß Fig. 2,

Fig. 4

eine Detailansicht des Dichtsteges im Bereich der Ausnehmung für eine Antriebswelle,

Fig. 5

eine schematische Draufsicht für eine erste Realisierung des Dichtstegs im Bereich der Ausnehmung für eine Antriebswelle und

Fig. 6

eine schematische Draufsicht für eine zweite, alternative Realisierung des Dichtstegs im Bereich der Ausnehmung für eine Antriebswelle.

[0025] In den Fig. 1 bis 5 sind in unterschiedlichem Detaillierungsgrad und mit unterschiedlichen Schwerpunkten Drosselklappengehäuse 1 dargestellt. Drosselklappengehäuse bilden zusammen mit den in Ihnen verbauten Drosselklappen Drosselklappenanordnungen; die Drosselklappen sind hier selbst nicht dargestellt, von Interesse sind vornehmlich die Drosselklappengehäuse 1.

[0026] Drosselklappengehäuse 1 dienen zur Aufnahme einer schwenkbar gelagerten Drosselklappe und bilden daher den Bewegungsraum für die Drosselklappe. Das Drosselklappengehäuse 1 weist an einer ersten Seite eine Einströmöffnung 2 zur Aufnahme eines Fluids auf, und das Drosselklappengehäuse 1 weist an einer zweiten Seite eine Ausströmöffnung 3 zur Abgabe des das Drosselklappengehäuse 1 durchströmenden Fluids auf; dadurch wird die Durchströmungsrichtung D definiert.

[0027] Im Bewegungsraum des Drosselklappengehäuses 1 ist ein in den Strömungsquerschnitt hineinragender Dichtsteg 4 angeordnet, der der Drosselklappe in Schließposition als Anschlag dient. Von Bedeutung ist hier, dass der Dichtsteg 4 spanfrei in der Wandung des Drosselklappengehäuses 1 ausgebildet ist. Bei den hier dargestellten Ausführungsbeispielen sind das Drosselklappengehäuse 1 und der Dichtsteg 4 des Drosselklappengehäuses 1 aus einem einstückigen Rohrteil durch spanfreie Umformung hergestellt sind. Die in den Figuren dargestellten Drosselklappengehäuse 1 sind durch Innenhochdruckumformung hergestellt worden, und zwar unter Verwendung eines soliden aber flexiblen Umformmediums. Als Umformmedium ist ein Polyurethan-Elastomer verwendet worden. Das Medium wird in den Rohling des Drosselklappengehäuses 1 eingeführt, axial, also in Durchströmungsrichtung D zusammengestaucht, wodurch das Material radial entweicht und die Wandung des Rohlings in ein nicht dargestelltes Außenwerkzeug drückt, wodurch das endgeformte Drosselklappengehäuse 1 entsteht, das in den Figuren gezeigt ist. Fluide Umformmedien sind ebenfalls einsetzbar.

[0028] In den Fig. 1, 2 und 4 bis 6 ist zu erkennen, dass der Dichtsteg 4 in dem Bewegungsraum dort ausgebildet ist, wo die Drosselklappe nur in Schließposition mit dem Drosselklappengehäuse 1 abschließt; in dem Bereich der Wellenöffnung 5 oder um die Wellenöffnung 5 ist der Dichtsteg 4 nicht ausgebildet. So entstehen zwei nahezu halbkreisförmige Dichtstegsegmente, die unzusammenhängend sind und die gemeinsam den Dichtsteg 4 bilden.

[0029] In den Figuren 2 bis 4, insbesondere im Detail der Fig. 3 ist gut erkennbar, dass der Dichtsteg 4 ein dreieckförmiges Profil aufweist mit einer Strömungsflanke 6, mit einer Dichtflanke 7 und mit einer Kuppe 8, wobei die Strömungsflanke 6 und die Dichtflanke 7 von jeweils einem Grundniveau G des Drosselklappengehäuses 1 mit einem Fußpunkt FP entspringen und in der Kuppe 8 zusammenlaufen. Das Grundniveau wird durch den geraden Verlauf der Wandung des Drosselklappengehäuses gebildet, von dem ausgehend die Konturierung des Wandung durch den Dichtsteg 4 beginnt. Die Kuppe 8 ist das Element, das am weitesten in den Strömungsquerschnitt hineinragt. Die Dichtflanke 7 ist an der Seite des Dichtstegs 4 ausgebildet, an der die Drosselklappe in Schließposition anschlägt.

[0030] In der Dichtflanke 7 ist zwischen ihrem Fußpunkt FP und der Kuppe 8 ein ebener Dichtbereich 9 ausgebildet. Das ist besonders vorteilhaft, da ohne großen Aufwand an der Drosselklappe eine entsprechend ebene Gegenfläche ausgebildet werden kann, beispielsweise in Form einer aufgebrachten Blende. Dadurch wird eine deutlich bessere Dichtwirkung erzielt, als wenn der Dichtsteg 4 und die Drosselklappe nur in einer linienförmigen Berührkontur gegeneinander abdichten würden.

[0031] Das dreieckförmige Profil des Dichtstegs 4 ist asymmetrisch ausgebildet, wobei die Dichtflanke 7 steiler als die Strömungsflanke 6 verläuft. Der ebene Dichtbereich 9 ist etwa 80° gegenüber der Strömungsachse bzw. der Durchflussrichtung D respektive gegenüber dem Grundniveau G des Drosselklappengehäuses 1 geneigt.

[0032] In Fig. 3 ist gut zu erkennen, dass die Dichtflanke 7 fußpunktseitig unter das Grundniveau des Drosselklappengehäuses 1 reicht, nämlich das Grundniveau um die Distanz h unterschreitet. Die umgeformte Kontur läuft bogenförmig in das Grundniveau G des Drosselklappengehäuses 1 aus. Dieses "Unterschwingen" des Konturverlaufs bewirkt, dass größere Umformradien realisiert werden können bei kleinerer Materialbelastung. Darüber hinaus lässt sich so auch eine größerer ebener Dichtbereich 9 realisieren, da der Dichtbereich 9 weit beabstandet ist von dem Auslaufbereich des bogenförmigen Abschnitts am Fußpunkt FP der Dichtflanke 7.

[0033] Fig. 3 lässt erkennen, dass die Strömungsflanke 6 etwa 35° gegenüber der Strömungsachse D des Drosselklappengehäuses 1 und damit gegenüber dem Grundniveau G des Drosselklappengehäuses 1 geneigt ist.

[0034] In den Fig. 1, 2 und 4 bis 6 ist jeweils mindestens ein kreisrunder Öffnungsbereich 5 als Durchtrittsstelle für eine Antriebswelle 10 dargestellt; die Welle 10 ist nur in den Fig. 5 und 6 schematisch dargestellt. Wenn das Drosselklappengehäuse 1 durch Innenhochdruckumformen ausgebildet wird, ist der lediglich definierte Öffnungsbereich 5 noch geschlossen; er wird erst im Nachhinein eröffnet, hier durch Lasertrennen.

[0035] In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel läuft der Dichtsteg 4 außermittig auf den Öffnungsbereich 5 zu, wobei die Höhe des Dichtstegs 4 rampenförmig auf das Niveau der Berandung des definierten Öffnungsbereichs 5 abfällt. Die Höhe des Dichtstegs 4 ist also bereits bei Erreichen der Umrandung des Öffnungsbereiches 5 auf Null abgesungen. Die in Fig. 4 perspektivisch dargestellte Situation ist in Fig. 5 noch mal vereinfacht dargestellt, wobei an die Stelle des definierten Öffnungsbereiches 5 die Welle 10 getreten ist. Dies ist erforderlich, um die Vorteilhaftigkeit der beschriebenen Konstruktion erkennen zu können. Obwohl die Höhe des Dichtstegs 4 rampenförmig, also entlang der Rampe 11, auf das Niveau der Berandung des definierten Öffnungsbereichs abfällt, ist in Strömungsrichtung betrachtet (Fig. 5 unten) ein über den vollen Umfang nahezu geschlossener Dichtring realisiert, auch direkt an der Welle 10.

[0036] Eine alternative Realisierung dazu ist in Fig. 6 dargestellt. Auch hier läuft der Dichtsteg 4 außermittig auf den kreisrunden Öffnungsbereich 5 als Durchtrittsstelle für die Antriebswelle 10, die in Fig. 6 an die Stelle des Öffnungsbereiches 5 getreten ist. Die Höhe des Dichtstegs 4 bleibt hier bis zur Berandung des definierten Öffnungsbereichs 5 bzw. bis zur Welle 10 unverändert. In Fig. 6 oben ist angedeutet, dass die Rampe 11 erst im Bereich der potenziellen Öffnung 5, hier ersetzt durch die Welle 10, abfällt. Auch so kann in Strömungsrichtung gesehen eine geschlossene Dichtkontur realisiert werden, jedoch ist dann die Berandung der Öffnung 5 nicht mehr kreisrund.

Bezugszeichen

[0037] 

1

Drosselklappengehäuse

2

Einströmöffnung

3

Ausströmöffnung

4

Dichtsteg

5

Öffnungsbereich für Welle

6

Strömungsflanke

7

Dichtflanke

8

Kuppe

9

ebener Dichtbereich

10

Welle

11

Rampe

Ansprüche

1. Drosselklappengehäuse (1) für eine Drosselklappenanordnung für einen Verbrennungsmotor, wobei das Drosselklappengehäuse (1) zur Aufnahme einer schwenkbar gelagerten Drosselklappe dient und den Bewegungsraum für die Drosselklappe bildet, wobei das Drosselklappengehäuse (1) an einer ersten Seite eine Einströmöffnung (2) zur Aufnahme eines Fluids aufweist und das Drosselklappengehäuse (1) an einer zweiten Seite eine Ausströmöffnung (3) zur Abgabe eines Fluids aufweist und wobei im Bewegungsraum des Drosselklappengehäuses (1) wenigstens ein in den Strömungsquerschnitt hineinragender Dichtsteg (4) angeordnet ist, der der Drosselklappe in Schließposition als Anschlag dient,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Dichtsteg (4) spanfrei in der Wandung des Drosselklappengehäuses (1) ausgebildet ist.

2. Drosselklappengehäuse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselklappengehäuse (1) und der Dichtsteg (4) des Drosselklappengehäuses (1) aus einem einstückigen Rohrteil durch spanfreie Umformung hergestellt sind.

3. Drosselklappengehäuse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtsteg (4) in dem Bewegungsraum überall dort ausgebildet ist, wo die Drosselklappe nur in Schließposition mit dem Drosselklappengehäuse (1) abschließt.

4. Drosselklappengehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtsteg (4) ein dreieckförmiges Profil aufweist mit einer Strömungsflanke (6), mit einer Dichtflanke (7) und mit einer Kuppe (8), wobei die Strömungsflanke (6) und die Dichtflanke (7) von jeweils einem Grundniveau G des Drosselklappengehäuses (1) mit einem Fußpunkt FP entspringen und in der Kuppe (8) zusammenlaufen, wobei die Kuppe (8) am weitesten in den Strömungsquerschnitt hineinragt und wobei die Dichtflanke (7) an der Seite des Dichtstegs (4) ausgebildet ist, an der die Drosselklappe in Schließposition anschlägt.

5. Drosselklappengehäuse (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Dichtflanke (7) zwischen ihrem Fußpunkt FP und der Kuppe (8) ein ebener Dichtbereich (9) ausgebildet ist.

6. Drosselklappengehäuse (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das dreieckförmige Profil des Dichtstegs (4) asymmetrisch ausgebildet ist, insbesondere wobei die Dichtflanke (7) steiler als die Strömungsflanke (6) verläuft, wobei der ebene Dichtbereich (9) vorzugsweise mehr als 70°, besonders bevorzugt mehr als 75°, ganz besonders bevorzugt etwa 80° gegenüber der Strömungsachse D bzw. der Grundniveaulinie G des Drosselklappengehäuses (1) geneigt ist.

7. Drosselklappengehäuse (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtflanke (7) fußpunktseitig unter das Grundniveau (8) des Drosselklappengehäuses (1) reicht, insbesondere bogenförmig in die Grundniveaulinie G des Drosselklappengehäuses (1) ausläuft.

8. Drosselklappengehäuse (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsflanke (6) vorzugsweise weniger als 50°, besonders bevorzugt weniger als 40°, ganz besonders bevorzugt etwa 35° gegenüber der Strömungsachse D bzw. der Grundniveaulinie G des Drosselklappengehäuses (1) geneigt ist.

9. Drosselklappengehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein kreisrunder Öffnungsbereich (5) als Durchtrittsstelle für eine Antriebswelle (10) der Drosselklappe definiert ist, wobei der Dichtsteg (4) außermittig auf den Öffnungsbereich (5) zuläuft, wobei die Höhe des Dichtstegs (4) rampenförmig auf das Niveau der Berandung des definierten Öffnungsbereichs (5) abfällt.

10. Drosselklappengehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein kreisrunder Öffnungsbereich als Durchtrittsstelle für eine Antriebswelle (10) der Drosselklappe definiert ist, wobei der Dichtsteg (4) außermittig auf den Öffnungsbereich (5) zuläuft, wobei die Höhe des Dichtstegs (4) bis zur Berandung des definierten Öffnungsbereichs (5) unverändert beibehalten wird und die Höhe des Dichtstegs (4) erst danach rampenförmig abfällt.

11. Verfahren zur Herstellung eines Drosselklappengehäuses (1) für eine Drosselklappenanordnung für einen Verbrennungsmotor, wobei das Drosselklappengehäuse (1) zur Aufnahme einer schwenkbar gelagerten Drosselklappe dient und den Bewegungsraum für die Drosselklappe bildet, wobei das Drosselklappengehäuse (1) an einer ersten Seite eine Einströmöffnung (2) zur Aufnahme eines Fluids aufweist und das Drosselklappengehäuse (1) an einer zweiten Seite eine Ausströmöffnung (3) zur Abgabe eines Fluids aufweist und wobei im Bewegungsraum des Drosselklappengehäuses (1) wenigstens ein in den Strömungsquerschnitt hineinragender Dichtsteg (4) angeordnet ist, der der Drosselklappe in Schließposition als Anschlag dient,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein einstückiges Rohrteil so umgeformt wird, dass der Dichtsteg (4) im Drosselklappengehäuse (1) durch spanfreie Umformung hergestellt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrteil durch Druckwirkung von Innen nach außen umgeformt wird, sodass ein Materialfluss nach außen in ein formgebendes Außenwerkzeug bewirkt wird, insbesondere durch Innenhochdruckumformen oder durch Bewegen eines starren Innenwerkzeugs in ein starres Außenwerkzeug.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrteil durch Druckwirkung von außen nach innen umgeformt wird, sodass ein Materialfluss nach innen in ein formgebendes Innenwerkzeug bewirkt wird, insbesondere durch Außenhochdruckumformen oder durch Bewegen eines starren Außenwerkzeugs in ein starres Innenwerkzeug.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrteil zu einem Drosselklappengehäuse (1) mit Dichtsteg (4) umgeformt wird gemäß den Merkmalen wenigstens eines Kennzeichnungsteils eines der Ansprüche 3 bis 10.

Zeichnung