Die Erfindung betrifft einen Heizflansch insbesondere zum Vorwärmen
der Ansaugluft einer Brennkraftmaschine mit einem Rahmen, einem im Rahmen an einer
Rahmeninnenseite gehaltenen Stützkeramikelement mit daran angebrachtem Heizband
und einer zwischen dem Stützkeramikelement und der Rahmeninnenseite angeordneten
Stützfeder.
Heizflansche dieser Art sind mit geschlossenem Rahmen und mit oder
ohne Deckel bekannt und mit einer vorgeformten Stützfeder versehen, wobei das Stützkeramikelement
und die Stützfeder in einer Fassung gehalten sind, die an der Rahmeninnenseite angebracht
ist.
Ein derartiger Heizflansch ist insofern nachteilig, als durch eine
Schwingbelastung Ausfälle aufgrund der Reibung zwischen dem Keramikstützelement
und dem Heizband einerseits und zwischen dem Keramikstützelement und der Stützfeder
andererseits auftreten können. Weiterhin ist es als nachteilig anzusehen, dass aufgrund
der Vorformung der Stützfeder die Kraft der Federabstützung nicht definiert ist
und dass das Stützkeramikelement mit der Stützfeder in einer Fassung gehalten ist,
was eine Vielzahl von Bauteilen bedeutet.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, einen
Heizflansch der eingangs genannten Art zu schaffen, der fehlerfrei arbeitet und
bei dem insbesondere die Reibung zwischen dem Stützkeramikelement und dem Heizband
einerseits und dem Stützkeramikelement und der Stützfeder andererseits verringert
ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass
die Stützfeder eine im nicht gespannten Zustand gerade, nicht vorgeformte Blattfeder
ist, die unter einer Vorspannung zwischen dem Stützkeramikelement und der Rahmeninnenseite
angeordnet ist.
Neben der verringerten Reibung zwischen dem Stützkeramikelement und
dem Heizband sowie der Stützfeder ergeben sich bei dem erfindungsgemäßen Heizflansch
eine definierte Federvorspannung und ein definierter Federweg.
Besonders bevorzugte Ausbildungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen
Heizflansches sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 10.
Im Folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen
- Fig. 1/1 und Fig. 1/2 in perspektivischen Ansichten ein Stützkeramikelement
mit nicht montierter und montierter Blattfeder,
- Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht ein Stützkeramikelement mit zwei Stützfedern,
- Fig. 3 in einer Schnittansicht, wie eine im entspannten Zustand gerade Blattfeder
unter einer Vorspannung beim erfindungsgemäßen Heizflansch angeordnet ist,
- Fig. 4 in einer Schnittansicht eine gewölbte Blattfeder mit Federlängenausgleich,
- Fig. 5 in einer Schnittansicht einen Teil des Rahmens eines Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Heizflansches mit darin gehaltenem Stützkeramikelement,
- Fig. 6 in einer Fig. 5 entsprechenden Schnittansicht ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel
der Halterung für das Stützkeramikelement und
- Fig. 7 in einer Schnittansicht den Rahmen eines bekannten Heizflansches mit
darin angeordnetem Stützkeramikelement.
Wie es in Fig. 7 dargestellt ist, umfasst ein üblicher Heizflansch
einen Rahmen 8 an dessen einer Innenseite ein Stützkeramikelement 11 mit daran gehaltenem
Heizband 10 angeordnet ist. Zwischen dem Stützkeramikelement 11 und dem Rahmen 8
befindet sich eine vorgeformte Stützfeder 13, wobei das Stützkeramikelement 11 und
die Stützfeder 13 in einer Fassung 12 gehalten sind, die an der Innenseite des Rahmens
8 angeordnet ist.
Abweichend von dem in Fig. 7 dargestellten üblichen Heizflansch ist
gemäß der Erfindung bei dem in den Figuren 1/1 und 1/2 dargestellten Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Heizflansches eine im entspannten Zustand gerade Blattfeder
1 vorgesehen, die unter einer Vorspannung zwischen dem Stützkeramikelement 2 und
der Rahmeninnenseite angeordnet ist.
In Fig. 1/1 ist eine Ausbildung dargestellt, bei der die Blattfeder
1 im Stützkeramikelement 2 vormontiert ist und zusätzliche seitliche Stege 3 zur
seitlichen Abstützung der Blattfeder 1 vorgesehen sind.
Bei dem Fig. 1/2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Blattfeder
1 in dem Stützkeramikelement 2 dadurch vormontiert, dass in diesem Rillen vorgesehen
sind, in die die Enden der Blattfeder 1 eingesetzt sind.
Es ist gleichfalls möglich, derartige Rillen zusammen mit zusätzlichen
Stegen 3 zur Fixierung der Blattfeder 1 vorzusehen.
Aus den Fig. 1/1 und 1/2 ist weiterhin erkennbar, dass auf der der
Blattfeder 1 abgewandten Seite des Stützkeramikelementes 2 Ausbuchtungen vorgesehen
sind, die zur Aufnahme eines Heizbandes dienen.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem in Längsrichtung
des Stützkeramikelementes 2 zwei Blattfedern 1 hintereinander angeordnet sind, die
durch einen zusätzlichen Steg 5 voneinander getrennt sind, der in der Mitte in Längsrichtung
des Stützkeramikelements 2 ausgebildet ist. Die Ausbildung der Blattfedern 1 und
ihre Halterung am Stützkeramikelement 2 entspricht im Übrigen den Ausführungsbeispielen
von Fig. 1/1 und Fig. 1/2.
In Fig. 3 ist die vorgespannte Form der Blattfeder 1 bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Diese Form der Blattfeder 1 ist im
Längsschnitt wellenförmig mit zwei Wellenbergen und einem Wellental, wobei der durch
die Montagekraft F erzeugte Federweg gleich X ist und das Wellental eine Abstand
Z von der Oberfläche des Stützkeramikelements 2 hat. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ergibt sich ein definierter Weg X und stellt sich die Stützfeder 1 bei der Belastung
F bauchig so ein, dass sie an zwei Stellen, nämlich den Wellenbergen, trägt.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die gespannte Blattfeder
6 eine gebogene oder gewölbte Form hat, wobei der bei der Montage und damit der
Belastung notwendige Ausgleichsweg 7 im Stützkeramikelement vorgesehen ist und ein
Federweg Y für die Blattfeder 6 mit Längenausgleich besteht. Durch diesen Ausgleichsweg
7 ergibt sich ein zusätzlicher Federweg Y, wie es aus Fig. 4 erkennbar ist.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die an der
der Feder 6 gegenüberliegenden Seite des Stützkeramikelements ausgebildeten Ausbuchtungen
für das Heizband 4 so ausgebildet, dass die zwischen den Ausbuchtungen gebildeten
Zwischenwände an ihrer Stirnseite abgerundet sind, und somit einen Auslaufradius
14 bilden, so dass bei durch Vibrationen entstehenden Bewegungen das Heizband 4
nicht durchgescheuert wird.
In den Fig. 5 und 6 sind jeweils zwei Möglichkeiten der Halterung
des Stützkeramikelements 2 an der Rahmeninnenseite dargestellt. Bei dem in Fig.
5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind Haltestege 9 an den Rahmen 8 angeformt
und ist das Stützkeramikelement 2 zwischen den Haltestegen 9 und der Rahmeninnenseite
angeordnet. In dieser Weise ist der Weg des Stützkeramikelements 2 durch die Haltestege
9 begrenzt.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Haltestege
9a abgeschrägt so ausgebildet, dass sie von der Rahmeninnenseite schräg nach innen
verlaufen und weist das Stützkeramikelement 2a dazu komplementär geformte abgeschrägte
Stirnflächen auf.
Eine Fassung zum Halten des Stützkeramikelements und der Stützfeder,
wie sie bei üblichen Heizflanschen vorgesehen ist, entfällt dadurch.
Die Blattfeder 1 oder 6 kann je nach Vorspannkraft F eine Dicke zwischen
0,1 und 0,6 mm haben. Sie kann insbesondere so gewählt sein, dass bis zu einer Temperatur
von wenigstens 250°C kein Verlust an Federspannung auftritt, was beispielsweise
bei der Verwendung eines Materials wie Stahl 1.4310 erreicht werden kann.
Aus dem Obigen ist ersichtlich, dass bei dem erfindungsgemäßen
Heizflansch die Blattfeder ohne Fassung vormontiert werden kann und nicht vorgeformt
ist. Dadurch wird eine Reibung zwischen einem Metallelement und einem Keramikelement
vermieden. Durch die Verwendung einer nicht vorgeformten Feder ergibt sich darüber
hinaus eine genauer definierte Federkraft.