Es ist aus der WO 97/04259 ein Ventil bekannt, das als Drosselklappe für eine Brennkraftmaschine eingesetzt wird. Um eine gewisse Leckluftmenge nicht zu über- schreiten, besitzt die Drosselklappe einen exakt tolerierten Schließbereich, an den ein nachfolgender Genauigkeitsbereich anschließt. Die Elemente der Drosselklappe werden in Montagespritztechnik hergestellt. Mit diesem Verfahren wird die Genauig- keit der Spaltbreite gewährleistet. Da das Verhältnis der Spritzgewichte der beiden Komponenten nicht größer als 1 : 3 bis 1 : 5 differieren soll, kann ein Gehäuse nicht mitgefertigt werden. Daher werden die Drosselklappenelemente in ein mehrteiliges Gehäuse eingebracht, welches im Saugkanal befestigt wird.

Die Herstellung und Montage mehrerer Gehäuseteile ist jedoch aufwendig und teuer.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die oben genannten Nachteile zu vermei- den. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Ventil besitzt ein Gehäuse, welches einteilig ausgeführt ist und als Verbindungsstück für die Zu-und Ableitung dient.

Zum Regeln des Volumenstroms wird eine Klappe verwendet, die in einen Klappen- rahmen so eingebracht ist, daß die Teile einen Spalt erzeugen. Dieser Spalt besitzt eine exakt definierte Spaltgeometrie, welche eine verschleißarme Bewegung der Klappe bei einer ausreichenden Dichtheit der Baugruppe, ohne den Einsatz zusätzli- cher Dichtmaterialien zwischen Klappe und Klappenrahmen, gewährleistet. Dazu ist ein Schließbereich und ein Genauigkeitsbereich vorhanden. Der Schließbereich ist so ausgebildet, daß er nur eine minimale, für den Betrieb unerhebliche Leckage zu- läßt. Dieser Schließbereich wird von dem Klappenrahmen und der Klappe gebildet, wobei der Klappenrahmen die äußere Begrenzung darstellt, an welche sich die Klappe mit einer Fläche nahezu dichtend anlegt. Um bei der Bedienung des Ventils keine abrupte Strömungsänderung zu verursachen, ist dem Schließbereich ein Ge- nauigkeitsbereich nachgeordnet, welcher eine strömungstechnisch vorteilhafte Pro- gressionszone aufweist. Dieser Genauigkeitsbereich wird ebenfalls vom Klappen- rahmen gebildet und durch Bewegen der Klappe durchlaufen. Bei geöffneter Klap- penstellung stellt der Klappenrahmen einen Durchflußbereich für das Fluid dar. Der Durchftußbereich ist so gestaltet, daß mit zunehmendem Offnungswinkel der Klappe der Spalt zwischen Klappe und Klappenrahmen zunimmt.

Die Klappe weist Lagerbereiche auf, die in Form von Lagerzapfen an die Klappe an- geformt sein können oder als Aufnahme für eine Achse dienen, auf welcher die Klappe befestigt ist. Die Klappe kann z. B. durch Schrauben, Nieten oder Schweißen auf der Achse befestigt werden. Die Klappe mit ihren Lagerbereichen ist in den Klappenrahmen so eingebracht, daß ein Achs-bzw. Lagerende aus dem Klappen- rahmen herausragt und zum Bewegen der Klappe verwendet werden kann. Der Klappenrahmen kann die Lagerbereiche der Klappe teilweise oder vollständig um- schließen. Bei einer teilweisen Umschließung der Lagerstellen durch den Klappen- rahmen besitzt das Gehäuse ebenfalls Lagerstellen. Sind die Lagerbereiche voll- ständig von dem Klappenrahmen umschlossen, so schließt das Gehäuse nur den Klappenrahmen ein. Für die Lagerstellen ist eine tribologisch vorteilhafte Material- paarung zu wählen.

Die vormontierten Ventilteile werden in ein Werkzeug eingelegt und dann von dem einteiligen Gehäuse ohne zusätzliches Dichtmaterial in einem Arbeitsgang umgos- sen. Durch die einteilige Ausführung werden zusätzliche Bauteile, die zur Befesti- gung notwendig wären, eingespart. Für das groRvolumige Gehäuse kann man ein preiswertes Material z. B. Polyamid wählen, da die Funktionsteile von dem Gehäuse entkoppelt sind. Für die Funktionsteile kann aufgrund des geringen Teilevolumens ein hochwertiges Material eingesetzt werden.

Eine vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgedankens ist die Verwendung des Spritzgießverfahrens zur Herstellung des Gehäuses. Hierbei bilden die vormontierten Ventilteile einen Teil der Spritzgußform für das Gehäuse. Nach dem Spritzgußvor- gang sind die vormontierten Ventilteile von dem Gehäuse dichtend umschlossen.

Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist die Klappe mit dem Klappenrahmen in Montagespritztechnik hergestellt. Das Spritzgewicht der Bauteile liegt im optimalen Verhältnis zwischen 1 : 3 und 1 : 5. Für zu große Differenzen des Spritzgewichtes sind derzeit keine Maschinen verfügbar. Durch eine gezielte Prozeßsteuerung kann das Lagerspiel durch die unterschiedliche Schrumpfung der Materialien zwischen der Klappe und dem Klappenrahmen optimal eingestellt werden. Dies gilt auch für den Spalt, den die Klappe mit dem Klappenrahmen erzeugt.

Es ist vorteilhaft, die Klappe mit einer Achse zu verbinden, die aus einem anderen Material besteht. Hierbei kann die Achse aus einem festeren Werkstoff, z. B. Metall bestehen, der z. B. einen höheren Torsionswiderstand aufweist. Es sind verschiede- ne Kombinationsmöglichkeiten bezüglich Materialauswahl und Befestigung der Klap- pe mit der Achse denkbar. Diese Achse kann z. B. in eine Spritzgußform eingelegt und anschließend mit der Klappe umspritzt werden. Somit entfallt die mechanische Befestigung der Klappe auf der Achse. Das Einlegen der Achse kann auch bei der Montagespritztechnik erfolgen. Eine weitere Materialkombination stellt die Verwen- dung einer Achse, z. B. aus Metall, welche mit einem Überzug z. B. aus Kunststoff versehen ist, dar.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung sieht die dichtende Verbindung des Gehäuses mit den angrenzenden Bauteilen vor. Dazu kann eine Dichtung in eine dafür vorgesehene Aufnahme eingelegt und das Gehäuse anschließend mit den an- grenzenden Bauteilen verschraubt oder verspannt werden.

Eine weitere Variante zur dichtenden Verbindung des Gehäuses mit den angrenzen- den Bauteilen ist das Verschweißen der Teile miteinander durch z. B. Vibrations- schweißen.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist die Integration von einem oder mehre- ren Anschlußstutzen in das Gehäuse. An diesen Anschlußstutzen können Entiüf- tungsleitungen, z. B. Kurbelgehäuseentiüftung oder Tankentiüftung angeschlossen werden.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung ist die Ausbildung des Gehäuses als Saugrohr. Bei dieser Ausführung wird die vormontierte Klappeneinheit (Klappe und Klappenrahmen) direkt in die Saugrohrform eingelegt und umspritzt. Dadurch entfal- len zusätzliche Bauteile, Arbeitsschritte und Kosten.

Es ist vorteilhaft, eine Aufnahme für einen Elektroantrieb in dem Gehäuse vorzuse- hen. In dieser Aufnahme könnte beispielsweise der Antrieb für die Klappe unterge- bracht sein.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen her- vor, wobei die einzeinen 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.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung er- läutert.

Hierbei zeigt Figur 1 ein Ventil im Schnitt in geschlossener Stellung, Figur 2 ein Ventil im Schnitt in geöffneter Stellung, Figur 3 einen Ausschnitt einer Lagerung im Schnitt, Figur 4 einen Ausschnitt einer Lagerung im Schnitt.

In Figur 1 ist ein Ventil 10 in geschlossener Stellung im Schnitt dargesteilt. Das Ventil 10 besitzt ein einstückiges Gehäuse 11, einen Klappenrahmen 12, eine Klappe 13 und eine Achse 14. Die Klappe 13 ist mit der Achse 14 fest verbunden, so daß eine rotatorische Bewegung der Achse 14 eine rotatorische Bewegung der Klappe 13 bewirkt. In der abgebildeten Ventilstellung liegt die Klappe 13 mit einer Stirnseite 15 an einer Anlage 16 an. Die Klappe 13 und der Klappenrahmen 12 werden in Monta- gespritztechnik hergestellt. Zuerst wird die Achse 14 in ein Spritzgußwerkzeug, das die Kavitäten für den Klappenrahmen 12 bildet, eingelegt, dann wird der Klappen- rahmen 12 gespritzt. Nachdem der Klappenrahmen 12 ausreichend erkaltet ist, öff- net das Werkzeug und gibt die Kavitäten für die Klappe 13 frei, wobei der Klappen- rahmen 12 einen Teil der Form für die Klappe 13 bildet. Beim Spritzen der Klappe 13 füllt der Kunststoff die Form aus und kommt in direkten Kontakt mit dem Klappen- rahmen 12. Dieser ist jedoch ausreichend erstarrt und geht somit keine Verbindung mit der Klappe 13 ein. Beim Erkalten schrumpft die Klappe 13 und gibt somit einen Spalt 17 frei. Dieser Spalt 17 wird zwischen einer Umfangsfläche18 der Klappe 13 und einer Innenfläche 19 des Klappenrahmens 12 gebildet und kann prozeßtech- nisch optimiert werden. Durch diese Fertigungsmethode entsteht weder ein Versatz noch Toleranzen, die zu Undichtheiten führen. Die Anlage 16 bildet mit der Stirnseite 15 einen Schließbereich 20, an den sich ein Genauigkeitsbereich 21 anschließt. Der Genauigkeitsbereich 21 verhindert eine abrupte Strömungsveränderung.

Die vormontierte Einheit aus Klappenrahmen 12, Klappe 13 und Achse 14 wird in das Spritzgußwerkzeug für das Gehäuse 11 eingelegt. Anschließend wird das eintei- lige Gehäuse 11 gespritzt. Nach dem Spritzvorgang enthält das Ventil 10 ein einteili- ges Gehäuse 11, das den Klappenrahmen 12 umschließt. Untereinander benötigen die Ventilteile 11,12,13,14 keine zusätzlichen Dichtungen, da sie ausreichend dicht miteinander verbunden sind.

Das Gehäuse 11 enthält einen Schweißbereich 22, welcher dichtend mit dem an- grenzenden Bauteil verschweißt werden kann. Des weiteren ist das Gehäuse 11 so ausgebildet, daß es einen Klemmbereich 23 aufweist, auf den ein anderes angren- zendes Bauteil aufgesteckt und mit einer Rohrschelle dichtend befestigt werden kann.

In Figur 2 ist das Ventil 10 in geöffneter Stellung abgebildet. Die Klappe 13 bildet bei einem Offnungswinkel von 90° den geringsten Durchflußwiderstand. Durch eine ro- tatorische Bewegung im Uhrzeigersinn vergrößert sich der Durchflußwiderstand und das Durchströmvolumen nimmt ab. Beim Eintritt der Klappe 13 in den Genauigkeits- bereich 21 verringert sich das Durchströmvoiumen kontinuierlich, bis die Klappe 13 in den Schließbereich 20 eintritt und das Ventil 10 abdichtet.

In Figur 3 ist ein Ausschnitt aus einer Lagerung 24 dargestellt. Bei dieser Ausführung besteht die Achse 14 aus Metall und die Klappe 13 aus Kunststoff. Die Klappe 13 ist direkt auf die Achse 14 aufgespritzt. Der Klappenrahmen 12 umgibt die drehbar ge- lagerte Achse 14 in einer Lagerstelle 25. Das Gehäuse 11 steht nicht in Kontakt mit der Achse 14, welche ein aus dem Ventil 10 herausragendes Achsende 26 aufweist.

Dieses Achsende 26 wird zur Bewegung der Klappe 13 verwendet.

In Figur 4 ist ein Ausschnitt einer weiteren Möglichkeit der Lagerung 24'dargestellt.

Bei dieser Ausführung ist ein Lagerzapfen 27 direkt an die Klappe 13 angeformt. Der Lagerzapfen 27 ist in der Lagerstelle 25'drehbar gelagert. Ein hervorstehendes La- gerzapfenende 28 wird zur Bewegung der Klappe 13 verwendet. Bei dieser Ausfüh- rung steht das Gehäuse 11 nicht in direktem Kontakt mit der Lagerstelle 25.