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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING A HOUSING OR AN INSERT FOR A HOUSING OF A BUTTERFLY VALVE CONNECTION PIECE AND BUTTERFLY VALVE CONNECTION PIECE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/018229
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method for producing a housing (1) of a butterfly valve connection piece and to a butterfly valve connection piece. Said housing (1) comprises a throughflow opening (2) wherein a butterfly valve (9) is pivotably arranged around a pivoting axis (8) extending in a perpendicular position with respect to the longitudinal extension of the throughflow opening (2). When in a closed position, the butterfly valve (9) rests with the radially peripheral edge thereof in a beginning area of the valve (6) on the inner wall of the throughflow opening (2). The beginning area of the valve (6) extends from the resting area of the butterfly valve (9) on the inner wall of the throughflow opening (2) in the direction which the valve flap opens (5) and has a circular cross section which is offset along the pivoted longitudinal axis (10) of the throughflow opening (2). The inflow (4) and outflow (7) areas which are adjacent to the beginning area of the valve (6) on the inflow and outflow side spread outwards in a conical manner. The inner wall of the throughflow opening (2) has a non-machined injection moulding surface with a central separation edge (20) which extends from the furthest point (18) perpendicular to the pivoting axis (8) of the transition between the end of the beginning area of the butterfly valve (6) and the inflow area (4) to the furthest point (19) perpendicular to the pivoting axis (8) of the transition between the beginning area of the valve (6) and the outflow area (7) and which is orientated in the direction of the longitudinal extension of the pivoting axis (8) of the butterfly valve (9).

Inventors:
VON WILLICH JOACHIM (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/003042
Publication Date:
March 06, 2003
Filing Date:
August 19, 2002
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
VON WILLICH JOACHIM (DE)
International Classes:
B22D17/24; B29C45/26; F02D9/10; F16K1/22; F16K27/02; (IPC1-7): B22D/
Domestic Patent References:
WO1997004259A11997-02-06
Foreign References:
US5315975A1994-05-31
US5374031A1994-12-20
DE4429956A11996-02-29
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses oder eines Einsatzteils für ein Gehäuse eines Drosselklappen stutzens, mit einer Durchströmöffnung des Gehäuses oder des Einsatzteils, in die eine Drosselklappe um eine sich quer zur Längserstreckung der Durchström öffnung erstreckende Schwenkachse schwenkbar anor denbar und die Drosselklappe in ihrer Schließstel lung mit ihrem radial umlaufenden Rand in einem Drosselanfangsbereich an der Innenwand der Durch strömöffnung in Anlage ist, wobei der Drosselan fangsbereich, der sich von dem Anlagebereich der Drosselklappe an der Innenwand der Durchströmöffnung in Drosselklappenöffnungsrichtung erstreckt, etwa kalottenartig oder etwa mit einem entlang einer ver schwenktem Längsachse der Durchströmöffnung verscho benen Kreisquerschnitt und die sich an das Ende des Drosselanfangsbereichs zuströmund abströmseitig anschließenden Zuströmund Abströmbereiche zylin drisch oder sich konisch erweiternd ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Er zeugung der Durchströmöffnung (2) ein an einer Kern trennebene (17) in einen ersten Kernteil (12) und einen zweiten Kernteil (13) getrennter Kern in einer äußeren Spritzgußform (11) angeordnet wird, wobei die Kernteile (12,13) mit ihren einander zugewand ten Stirnflächen (15,16) der Kerntrennebene (17) aneinander in Anlage gebracht sind und der Kern (14) durch Spritzgießen umspritzt wird und wobei die Kerntrennebene (17) sich etwa von der rechtwinklig zur Schwenkachse (8) entferntesten Stelle (18) des Übergangs zwischen dem Ende des Drosselanfangsbe reichs (6, 6') und dem Zuströmbereich (7) zu der rechtwinklig zur Schwenkachse (8) entferntesten Stelle (19) des Übergangs zwischen dem Ende des Drosselanfangsbereichs (6, 6') und dem Abströmbe reich (7) erstreckt und entsprechend der Längser streckung der Schwenkachse (8) der Drosselklappe (9) ausgerichtet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kern (14) mit einem Leichtme tall, insbesondere mit Aluminium umspritzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kern (14) mit einem Kunststoff umspritzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kern (14) mit einem Ther moplast oder einem Duroplast umspritzt wird.
5. Drosselklappenstutzen mit einem nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellten Ge häuse oder Einsatzteil eines Gehäuses, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) oder Ein satzteil des Gehäuses eine Durchströmöffnung (2) aufweist, in die eine Drosselklappe (9) um eine sich quer zur Längserstreckung der Durchströmöffnung (2) erstreckende Schwenkachse (8) schwenkbar angeordnet und die Drosselklappe (9) in ihrer Schließstellung mit ihrem radial umlaufenden Rand in einem Dros selanfangsbereich (6, 6') an der Innenwand der Durchströmöffnung (2) in Anlage ist, daß der Dros selanfangsbereich (6,6'), der sich von dem Anlage bereich der Drosselklappe (9) an der Innenwand der Durchströmöffnung (2) in Drosselklappenöffnungsrich tung (5) erstreckt, etwa kalottenartig oder etwa mit einem entlang einer verschwenkten Längsachse (10) der Durchströmöffnung (2) verschobenen Kreisquer schnitt und die sich an das Ende des Drosselanfangs bereichs (6, 6') zuströmund abströmseitig an schließenden Zuströmund Abströmbereiche (4,7) zy lindrisch oder sich konisch erweiternd ausgebildet sind, wobei die Innenwand der Durchströmöffnung (2) zumindest im Drosselanfangsbereich (6, 6') eine me chanisch unbearbeitete Spritzgußoberfläche mit einem Kerntrennungsgrat (20) besitzt, der sich etwa von der rechtwinklig zur Schwenkachse (8) entferntesten Stelle (18) des Übergangs zwischen dem Ende des Drosselanfangsbereichs (6, 6') und dem Zuströmbe reich (4) zu der rechtwinklig zur Schwenkachse (8) entferntesten Stelle (19) des Übergangs zwischen dem Ende des Drosselanfangsbereichs (6, 6') und dem Ab strömbereich (7) erstreckt und entsprechend der Längserstreckung der Schwenkachse (8) der Drossel klappe (9) ausgerichtet ist.
6. Drosselklappenstutzen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (9) in ihrer Schließstellung in einem Abstand vom Übergang zwischen dem Ende des Drosselanfangsbereichs (6, 6') und dem Zuströmbereich (4) und in einem Abstand vom Übergang zwischen dem Ende des Drosselanfangsbe reichs (6, 6') und dem Abströmbereich (7) mit ihrem radial umlaufenden Rand im Drosselanfangsbereich (6, 6') an der Innenwand der Durchströmöffnung (2) in Anlage ist.
Description:
Beschreibung Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses oder eines Einsatzteils für ein Gehäuse eines Drosselklappenstut- zens sowie Drosselklappenstutzen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Her- stellung eines Gehäuses oder eines Einsatzteils für ein Gehäuse eines Drosselklappenstutzens, mit einer Durch- strömöffnung des Gehäuses oder des Einsatzteils, in die eine Drosselklappe um eine sich quer zur Längserstrek- kung der Durchströmöffnung erstreckende Schwenkachse schwenkbar anordenbar und die Drosselklappe in ihrer Schließstellung mit ihrem radial umlaufenden Rand in einem Drosselanfangsbereich an der Innenwand der Durch- strömöffnung in Anlage ist, wobei der Drosselanfangsbe- reich, der sich von dem Anlagebereich der Drosselklappe an der Innenwand der Durchströmöffnung in Drosselklap- penöffnungsrichtung erstreckt, etwa kalottenartig oder etwa mit einem entlang einer verschwenktem Längsachse der Durchströmöffnung verschobenen Kreisquerschnitt und die sich an das Ende des Drosselanfangsbereichs zu- ström-und abströmseitig anschließenden Zuström-und Abströmbereiche zylindrisch oder konisch sich erwei- ternd ausgebildet sind, sowie auf einen Drosselklappen- stutzen mit einem nach dem Verfahren hergestellten Ge- häuse oder Einsatzteil eines Gehäuses.

Bei derartigen Gehäusen oder Einsatzteilen für Gehäuse ist es bekannt, zumindest den Drosselanfangsbereich in Drosselklappenöffnungsrichtung wegen dessen komplizier- ter kalottenartiger oder verschwenkter Ausgestaltung durch spanende Bearbeitung herzustellen. Die kalotten- artige oder verschwenkte Ausgestaltung des Drosselan- fangsbereichs dient dazu, den von der Drosselklappe freigegebenen Öffnungsquerschnitt beim Öffnen aus der Schließstellung heraus während des Drosselanfangsbe- reichs sich nur langsam vergrößern zu lassen, um eine Feinfühligkeit der Luftdurchströmung in diesem Bereich zu ermöglichen.

Die Herstellungsweise dieser bekannten Gehäuse und Ein- satzteile ist sehr aufwendig und ermöglicht es nicht, das Gehäuse oder das Einsatzteil aus Kunststoff herzu- stellen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses oder eines Einsatzteils so- wie einen Drosselklappenstutzen der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei nur wenige, einfache Herstel- lungsschritte erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem zur Erzeugung der Durchströmöffnung ein an einer Kerntrennebene in einen ersten Kernteil und einen zweiten Kernteil getrennter Kern in einer äußeren Spritzgußform angeordnet wird, wobei die Kernteile mit ihren einander zugewandten Stirnfläche der Kerntrenne- bene aneinander in Anlage gebracht sind und der Kern durch Spritzgießen umspritzt wird und wobei die Kern- trennebene sich etwa von der rechtwinklig zur Schwen- kachse entferntesten Stelle des Übergangs zwischen dem Ende des Drosselanfangsbereichs und dem Zuströmbereich zu der rechtwinklig zur Schwenkachse entferntesten Stelle des Übergangs zwischen dem Ende des Drosselan- fangsbereichs und dem Abströmbereich erstreckt und ent- sprechend der Längserstreckung der Schwenkachse der Drosselklappe ausgerichtet ist.

Dieses Verfahren ermöglicht eine Herstellung des Gehäu- ses oder des Einsatzteils ohne das Erfordernis einer spanenden anderweitigen Nachbearbeitung der Durchström- öffnung selbst in deren kompliziert geformten Dros- selanfangsbereich. Die Form der Durchströmöffnung und die Oberfläche von deren Innenwand ist durch den Spritzvorgang bereits endgültig erzeugt.

Die spezielle Lage der Kerntrennebene vermeidet es, daß Hinterschnitte entstehen, die ein Entformen des Kerns verhindern würden.

Weiterhin entsteht der Kerntrennungsgrat an einer Stel- le außerhalb des Anlagebereichs der Drosselklappe an der Innenwand der Durchströmöffnung und kann somit das einwandfreie Schließen der Drosselklappe nicht be- einträchtigen.

Der Kern kann mit einem Leichtmetall, insbesondere mit Aluminium umspritzt werden, ohne daß eine herkömmliche spanende Nachbearbeitung anschließend erforderlich ist.

Wird der Kern mit einem Kunststoff umspritzt, so kann nunmehr auch ein Gehäuse oder Einsatzteil mit kompli- ziert geformtem Drosselanfangsbereich aus Kunststoff hergestellt werden. Dabei wird vorzugsweise der Kern mit einem Thermoplast oder einem Duroplast umspritzt.

Ein mit wenigen, einfachen Herstellungsschritten er- zeugter Drosselklappenstutzen wird dadurch erreicht, daß das Gehäuse oder Einsatzteil des Gehäuses eine Durchströmöffnung aufweist, in die eine Drosselklappe um eine sich quer zur Längserstreckung der Durchström- öffnung erstreckende Schwenkachse schwenkbar angeordnet und die Drosselklappe in ihrer Schließstellung mit ih- rem radial umlaufenden Rand in einem Drosselanfangsbe- reich an der Innwand der Durchströmöffnung in Anlage ist, daß der Drosselanfangsbereich, der sich von dem Anlagebereich der Drosselklappe an der Innenwand der Durchströmöffnung in Drosselklappenöffnungsrichtung er- streckt, etwa kalottenartig oder etwa mit einem entlang einer verschwenkten Längsachse der Durchströmöffnung verschobenen Kreisquerschnitt und die sich an das Ende des Drosselanfangsbereichs zuström-und abströmseitig anschließenden Zuström-und Abströmbereiche zylindrisch oder sich konisch erweiternd ausgebildet sind, wobei die Innenwand der Durchströmöffnung zumindest im Dros- selanfangsbereich eine mechanisch unbearbeitete Spritz- gußoberfläche mit einem Kerntrennungsgrat besitzt, der sich etwa von der rechtwinklig zur Schwenkachse ent- ferntesten Stelle des Übergangs zwischen dem Ende des Drosselanfangsbereichs und dem Zuströmbereich zu der rechtwinklig zur Schwenkachse entferntesten Stelle des Übergangs zwischen dem Ende des Drosselanfangsbereichs und dem Abströmbereich erstreckt und entsprechend der Längserstreckung der Schwenkachse der Drosselklappe ausgerichtet ist.

Dabei ist ein feinfühliges, ungestörtes Öffnen der Drosselklappe zu Beginn der Öffnungsbewegung möglich, wenn die Drosselklappe in ihrer Schließstellung in ei- nem Abstand vom Übergang zwischen dem Ende des Dros- selanfangsbereichs und dem Zuströmbereich und in einem Abstand vom Übergang zwischen dem Ende des Drosselan- fangsbereichs und dem Abströmbereich mit ihrem radial umlaufenden Rand im Drosselanfangsbereich an der Innen- wand der Durchströmöffnung in Anlage ist, so daß die Feinfühligkeit der Luftdurchströmung zu Beginn des Öff- nens der Drosselklappe auch nicht durch am Kerntren- nungsgrat erzeugte Luftwirbel in der Nähe der Drossel- klappe störend beeinflußt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich- nung dargestellt und werden im folgenden näher be- schrieben. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Drossel- klappenstutzens im Längsschnitt Figur 2 eine Spritzgußform im Längsschnitt zur Her- stellung des Gehäuses des Drosselklappenstutzens nach Figur 1 Figur 3 die Spritzgußform nach Figur 2 im Längs- schnitt nach einem Spritzgießvorgang Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Dros- selklappenstutzens im Längsschnitt Figur 5 eine Prinzipskizze der Konturbildung des Drosselanfangsbereichs des Drosselklappenstutzens nach Figur 1.

Die dargestellten Drosselklappenstutzen besitzen ein durch Spritzgießen aus Aluminium oder Kunststoff herge- stelltes Gehäuse 1 mit einer Durchströmöffnung 2, die eine mechanisch unbearbeitete Spritzgußoberfläche der Innenwand besitzt. In Figur 1 besteht die Durchström- öffnung 2 aus einem sich in Strömungsrichtung 3 konisch verjüngenden Zuströmbereich 4, an dem sich in Drossel- klappenöffnungsrichtung 5 ein Drosselanfangsbereich 6 anschließt, der wiederum von einem konisch sich erwei- ternden Abströmbereich 7 fortgesetzt wird.

In Figur 4 besteht der Durchströmbereich 2 aus zylin- drischen Zuström-und Abströmbereichen 4 und 7, zwi- schen denen der Drosselanfangsbereich 6'angeordnet ist.

Um eine sich quer zur Längserstreckung der Durchström- öffnung 2 in deren Drosselanfangsbereich 6 erstreckende Schwenkachse 8 schwenkbar ist eine Drosselklappe 9 an- geordnet, die in ihrer dargestellten Schließstellung mit ihrem radial umlaufenden Rand an der Innenkontur der Durchströmöffnung 2 in deren Drosselanfangsbereich 6 bzw. 6'in Anlage ist.

Der Drosselanfangsbereich 6 in Figur 1 besitzt eine Kontur, die durch einen Halbkreisquerschnitt gebildet ist, der entlang einer verschwenkten Längsachse 10 ver- schoben ist.

Die Figur 5 zeigt eine Prinzipskizze dieser Konturbil- dung in der Seitenansicht.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 4 ist der Dros- selanfangsbereich 6'mit einer Kontur einer Kugelka- lotte ausgebildet.

In Figur 2 sind in einer äußeren Spritzgußform 11 ein erster Kernteil 12 und ein zweiter Kernteil 13 eines Kerns 14 angeordnet, die mit ihren einander zugewandten Stirnflächen 15 und 16 aneinander in Anlage sind, wobei die aneinander anliegenden Stirnflächen 15 und 16 bei in der Spritzgußform 11 eingelegtem Kern 14 eine Kern- trennebene 17 bilden.

Die Kerntrennebene 17 erstreckt sich von der rechtwink- lig zur Schwenkachse 8 entferntesten Stelle 18 des Übergangs zwischen dem Ende des Drosselanfangsbereichs 6 und dem Zuströmbereich 4 zu der rechtwinklig zur Schwenkachse 8 entferntesten Stelle 19 des Übergangs zwischen dem Ende des Drosselanfangsbereichs 6 und dem Abströmbereich 7. Die Kerntrennebene 18 ist entspre- chend der Längserstreckung der Schwenkachse 8 der Dros- selklappe 9 ausgerichtet.

In Figur 3 sind die Kernteile 12 und 13 nach einem Spritzgießvorgang bereits um einen Abstand axial von- einander weggezogen, so daß an dem gespritzten Gehäuse 1 ein Kerntrennungsgrat 20 sichtbar ist, der entlang der Kerntrennebene 17 entstanden ist.

Wie in Figur 1 zu erkennen ist, befindet sich dieser Kerntrennungsgrat 20 in einem Abstand zur Drosselklappe 9 in deren Schließstellung, so daß das einwandfreie Schließen der Drosselklappe 9 nicht durch den Kerntren- nungsgrat 20 behindert wird.