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Title:
DRUM CONTROLLER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/020879
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a drum controller which is especially used in the induction system of a multi-cylinder internal combustion engine, comprising an induction distributor and individual induction pipes arranged next to each other and ending in a flange. Said controller is arranged in a longitudinal bore hole of the individual induction pipes and is used to open and close said tubes. The drum controller (10) comprises a moveable sleeve (15) and a fixed core (16). The individual induction pipes (11) are opened or closed when said sleeve (15) is rotated.

Inventors:
JESSBERGER THOMAS (DE)
NEUSCHWANDER HELMUT (DE)
RENTSCHLER KLAUS (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/006608
Publication Date:
April 29, 1999
Filing Date:
October 20, 1998
Export Citation:
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Assignee:
MANN & HUMMEL FILTER (DE)
JESSBERGER THOMAS (DE)
NEUSCHWANDER HELMUT (DE)
RENTSCHLER KLAUS (DE)
International Classes:
F02B27/02; F02B29/08; F02B75/22; F02D9/16; F16K5/04; (IPC1-7): F02B27/00
Domestic Patent References:
WO1997034097A11997-09-18
WO1983002800A11983-08-18
Foreign References:
EP0177794A11986-04-16
DE4244504A11993-05-19
Attorney, Agent or Firm:
Voth, Gerhard (Filterwerk Mann + Hummel GmbH Ludwigsburg, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Schaltwalze, insbesondere zur Verwendung in einer Saugrohranlage für eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit einem Ansaugverteiler und nebeneinander angeordneten Einzelsaugrohren, welche in einem Flansch enden, wobei in einer Längsbohrung der Einzelsaugrohre die Schaltwalze angeordnet ist, zum Verschließen und Öffnen der Einzelsaugrohre dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwalze (10) aus einer beweglichen Schalthülse (15) und einem feststehenden Kern (16) besteht und bei einer Drehbewegung der Schalthülse (15) die Einzelsaugrohre (11) verschließt bzw. öffnet.
2. Schaltwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Kern (16) an wenigstens einem Ende mit dem Ansaugverteiler (17) verbunden ist.
3. Schaltwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung des feststehenden Kerns (16) an Lagerbereichen der beweglichen Schalthülse (15) erfolgt.
4. Schaltwalze nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des ständig geöffneten Kanals (14) die Schalthülse (15) Durchbrüche (1521) aufweist.
5. Schaltwalze, insbesondere zur Verwendung in einer Saugrohranlage für eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit einem Ansaugverteiler und nebeneinander angeordneten Einzelsaugrohren, welche in einem Flansch enden und wobei in einer Längsbohrung der Einzelsaugrohre (2429) die Schaltwalze (27) angeordnet ist, zum Verschließen und Offnen der Einzelsaugrohre, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwalze (22) Schaltklappen (31,32,33) aufweist und ein Fixierteil (34) vorgesehen ist, welches mit dem Ansaugverteiler verbunden ist.
6. Schaltwalze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fixierteil (34) mit einem Saugrohrzwischenflansch verbunden ist.
7. Schaltwalze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkiappen (3133) auf der Schaltwalze (22) vormontiert oder im Montagespritzgießverfahren angespritzt sind.
Description:
Beschreibung Schaltwalze Die Erfindung betrifft eine Schaltwalze, insbesondere zur Verwendung in einer Saugrohranlage für eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.

Bei einer Saugrohranlage gemäß EP B 0 177 794 sind Einzelsaugrohre mit einem Sammelsaugrohr zu einer Einheit zusammengefaßt, an die als weiteres Bauteil ein Ansaugverteiler angeflanscht ist, der einerseits über ein Drosselklappenteil mit dem Sammelsaugrohr und andererseits mit den Einzelsaugrohren in Verbindung steht. Die zweiten Einzelsaugrohre können durch Klappen abgesperrt oder freigegeben werden, die auf Wellen angeordnet sind, welche den Ansaugverteiler durchdringen. Diese bekannte Saugrohranlage ist in der Herstellung verhältnismäßig aufwendig und bereitet Probleme im Bezug auf ein einwandfreies Zusammenwirken der im Ansaugverteiler gelagerten Schwenkklappen mit den in einem anderen Bauteil angeordneten zweiten Einzelsaugrohren.

Aus der DE A 42 44 504 ist eine Saugrohranlage für eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine bekannt. Die Saugrohranlage weist einen rohrförmigen Ansaugverteiler auf, von dem erste Einzelsaugrohre ausgehen, die sich in einem Bogen um den Ansaugverteiler erstrecken und zu den einzelnen Zylindern der beiden Zylinderreihen führen. Zweite kürzere Einzelsaugrohre gehen ebenfalls von dem Ansaugverteiier aus und münden in die zugehörigen Einzelsaugrohre. Der Ansaugverteiler und die ersten und zweiten Einzelsaugrohre sind von einem einstückigen Bauteil gebildet das eine Längsbohrung aufweist. In die Längsbohrung ist eine Schaltwalze eingesetzt, die für jedes zweite Einzelsaugrohr einen Durchbruch aufweist, der durch Drehen der Schaltwalze in-oder außer Fluchtung mit dem betreffenden zweiten Einzelsaugrohr gebracht werden kann. Es hat sich gezeigt, daß eine solche Schaltwalze Verwirbelungen der Ansaugluft erzeugt. Diese Verwirbelungen führen bei bestimmten Motorbetriebszuständen zu einer Leistungsminderung der Mehrzylinderbrennkraftmaschine. Die Verwirbelung ist insbesondere dort von Nachteil, wo die Schaltwalze sich durch sämtliche Ansaugkanäle erstreckt und in den Ansaugkanälen, die nicht mit der Schaltwalze verschlossen werden sondern offen bleiben müssen, eine starke Veränderung der Kanalkontur hervorrufen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Schaltwalze zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, einfach herstellbar ist und die Strömung der Ansaugluft nicht nachteilig beeinflußt.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Schaltwalze aus zwei Bauteilen besteht. Zum einen besteht diese aus einer beweglichen Schalthülse und zum anderen aus einem feststehenden Kern, wobei ein Schließen und Offnen des Einzelsaugrohres durch die Drehbewegung der Schalthülse erfolgt. Der feststehende Kern hat die Aufgabe, die strömungsbeeinflußende Kontur des Einzelsaugrohres zu optimieren.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist der feststehende Kern an wenigstens einem Ende mit dem Ansaugverteiler verbunden. Zur Befestigung des Kerns eignet sich beispielsweise eine Steckverbindung oder eine Schraubverbindung. Im Bereich der Einzelsaugrohre erfolgt die Abstützung des feststehenden Kernes über geeignete Lagerstellen bzw. Lagerbereichen und zwar indirekt über die Schalthülse. Die Schalthülse, die sich über sämtliche Einzelsaugrohre erstreckt, ist in den Einzelsaugrohren, die nicht verschlossen werden dürfen, mit Druchbrüchen versehen und zwar derart, daß sowohl in der Geschlossenstellung als auch in der Offenstellung die Strömungskontur des offenen Einzelsaugrohres nicht beeinträchtigt wird.

Eine alternative Lösungsform der Aufgabe sieht vor, die Schaltwalze mit Schaltklappen zu versehen, wobei das System Schaltwalze-klappen mit einem Fixierteil an dem Ansaugverteiler befestigt ist. Dieser Aufbau ist besonders einfach und zeichnet sich dadurch aus, daß auch hier die Schaltwalze nur eine geringe Beeinflussung der Luftströmung in den nicht zu verschließenden Einzelsaugrohren verursacht.

Das Fixierteil kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung mit einem Saugrohrzwischenflansch verbunden werden. Sowohl das Fixierteil als auch die Schaltwalzenklappenkombination kann vormontiert werden und täßt sich damit wirtschaftlich in den Ansaugverteiler einbauen.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt : Figur 1 den Schnitt durch einen Endflansch eines Ansaugverteilers Figur 2 den Schnitt durch einen Endflansch eines Ansaugverteilers in einer zweiten Schnittebene Figur 3 den Endflansch eines Ansaugverteilers mit geschlossenem Kanal Figur 4 den Endflansch eines Ansaugverteilers mit geöffnetem Kanal Figur 5 den Endflansch eines Ansaugverteilers mit einem unterbrochen offenen Kanal Figur 6 eine Schaltwalze mit Schaltklappen Figur 7 den Endflansch eines Ansaugverteilers mit Schaltklappe.

Zur Optimierung von Drehmoment und Leistung einer Verbrennungskraftmaschine werden Schaltwalzen 10, gemäß Figur 1 in Ansaugleitungen eingesetzt, mit welchen die Saugrohrlänge variiert werden kann. Zur Erzeugung eines hohen Drehmoments, wird dabei aus einem langen Kanal (Drehmomentkanal) die Luft angesaugt, für hohe Leistung und bei hoher Drehzahl wird die Luft aus einem kurzen Kanal (Leistungskanal) angesaugt. Die Schaltwalze 10 hat dabei die Aufgabe, den Leistungskanal 11 zu öffnen oder zu schließen. Die Kontur der Schaltwalze 10 entspricht dabei dem Kanalquerschnitt des Saugrohres und verhindert, daß die Strömung abreist oder behindert wird. Wenn die Schaltwalze 10 zur Kanalabschaltung eines zweizügigen Saugrohres, zum Beispiel für einen Direkteinspritzer eingesetzt werden soll, muR ein Kanal, wie in Figur 1 dargestellt, geöffnet und geschlossen werden und der zweite benachbarte Kanal, gemäß Figur 2, in beiden Schaltpositionen geöffnet bleiben. Die Kontur 12 der Schaltwalze 10 hat dabei einen nachteiligen Einfluß auf die Strömung, da es hier zu Verwirbelungen 13 oder zu einem Störmungsabriß kommt.

Figur 2 zeigt, daß der zweite Kanal (Drehmomentkanal 14) in jeder Stellung der Schaltwalze 10 eine ungünstige Kontur aufweist.

Figur 3 zeigt die Möglichkeit, mit einer Schaltwalze 10 die aus einer beweglichen Schalthülse 15 und einem feststehenden Kern 16 besteht, ohne Eingriffe in die Kontur der Einzelsaugrohre den Leistungskanal 11 zu verschließen. In der hier gezeigten Darstellung ist durch eine entsprechende Stellung der Schalthülse 15, der Leistungskanal 11 verschlossen. Figur 4 zeigt den geöffneten Leistungskanal 11, Schalthüse 15 und Kern 16 sind deckungsgleich.

Figur 5 zeigt den Drehmomentkanal 14. Auch dieser Drehmomentkanal wird durch den Kern 16 sowie die Schalthülse 15 durchstoßen. Die Schalthülse 15 weist im Bereich des Drehmomentkanals 14 sowohl die Durchbrüche 18,19 als auch die Durchbrüche 20,21 auf. Dies bedeutet, daß in jeder Stellung, das heißt sowohl in der Geschlossen-als auch in der Offenstellung der Schalthülse der Drehmomentkanal 14 geöffnet bleibt und gleichzeitig keine Störung der Kanalkontur auftritt.

Figur 6 zeigt eine Variante zur Verbesserung der Montage einer Schaltwalze mit aufgesetzten Schaltklappen. Die Schaltwalze 22 erstreckt sich durch einen Flansch 23 in welchem die nebeneinander angeordneten Einzelsaugrohre 24, 25,26,27,28,29 enden. Die Schaltwalze 22 wird über einen Antrieb 30 angesteuert, sie trägt zum Verschließen der Einzelsaugrohre 24,26,28, Schaltklappen 31,32,33, die hier in der geöffneten Stellung gezeigt sind. Die Schaltwalze ist im Bereich der Einzelsaugrohre 25,27,29 verjüngt, so daß eine möglichst geringe Beeinflussung der Strömung in diesen Kanälen erfolgt. Die einzelnen Schaltklappen 31-33 sind beispielsweise über eine Schraub-oder eine Nietverbindung an der Schaltwalze 22 befestigt.

Figur 7 zeigt einen Schnitt durch das in Figur 6 gezeigte Einzelsaugrohr 24. Die Schaltklappe 31 ist in einer halb geöffneten Stellung dargestellt. Eine wesentliche Erleichterung der Montage der Schaltklappe ergibt sich dadurch, daß ein Fixierteil 34 vorgesehen ist, auf welches sowohl die Schaltwalze 22 als auch die Schaltklappen vormontiert werden können. Das Fixierteil wird mit den weiteren Elementen in den Flanschbereich 35 der Einzelsaugrohre eingesetzt.

Eine Flanschdichtung 36, welche als Profildichtung ausgestaltet ist, hält das Fixierteil 34 in der gewünschten Position und sorgt außerdem für eine Abdichtung zwischen dem Flanschteil 35 bzw. der gesamten Flanschstruktur der Saugrohraniage an einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine.

Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, einen Zwischenflansch vorzusehen, welcher das Fixierteil 34 und die Schaltwalze trägt. Dieser Zwischenflansch ist ebenfalls eine vormontierte Baueinheit, die zwischen Saugrohranlage und Mehrzylinderbrennkraftmaschine eingefügt werden kann.