PatentDe  


Dokumentenidentifikation EP1429017 22.07.2004
EP-Veröffentlichungsnummer 0001429017
Titel Heizflansch
Anmelder BERU AG, 71636 Ludwigsburg, DE
Erfinder Geiger, Steffen, 71679 Asperg, DE;
Giffels, Thomas, 70469 Stuttgart, DE;
Eller, Martin, 71640 Ludwigsburg, DE
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, RO, SE, SI
Sprache des Dokument DE
EP-Anmeldetag 18.11.2003
EP-Aktenzeichen 030265474
EP-Offenlegungsdatum 16.06.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.07.2004
IPC-Hauptklasse F02M 31/13

Beschreibung[de]

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.


Anspruch[de]
  1. Heizflansch insbesondere zum Vorwärmen der Ansaugluft einer Brennkraftmaschine mit
    • einem Rahmen,
    • einem im Rahmen an einer Rahmeninnenseite gehaltenen Stützkeramikelement mit daran angeordnetem Heizband und
    • einer zwischen den Stützkeramikelement und der Rahmeninnenseite angeordneten Stützfeder,
       dadurch gekennzeichnet, dass
    • die Stützfeder eine im nicht gespannten Zustand gerade, nicht vorgeformte Blattfeder ist, die unter Vorspannung zwischen dem Stützkeramikelement und der Rahmeninnenseite angeordnet ist.
  2. Heizflansch nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Aufnahmerillen im Stützkeramikelement, in denen die Blattfederenden sitzen.
  3. Heizflansch nach Anspruch 1 oder 2 gekennzeichnet durch am Stützkeramikelement ausgebildete Stege zum Festlegen der Blattfeder.
  4. Heizflansch nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Blattfeder gegenüberliegenden Seite des Stützkeramikelementes Ausbuchtungen vorgesehen sind, in denen Teile des Heizbandes aufgenommen sind.
  5. Heizflansch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände zwischen den Ausbuchtungen im Stützkeramikelement an ihrer Stirnseite abgerundet sind.
  6. Heizflansch nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Blattfedern in Längsrichtung des Stützkeramikelementes hintereinander vorgesehen sind, die durch einen Zwischensteg am Stützkeramikelement voneinander getrennt sind.
  7. Heizflansch nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder im vorgespannten Zustand gewölbt ist und im Stützkeramikelement ein Ausgleichsweg für den Längenausgleich bei der Spannung der Blattfeder während der Montage vorgesehen ist.
  8. Heizflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung der Blattfeder derart ist, dass diese im Längsschnitt eine Wellenform mit zwei Wellenbergen hat.
  9. Heizflansch nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass am Rahmen seitliche Rahmenstege angeformt sind, und das Stützkeramikelement zwischen den Rahmenstegen und der Rahmeninnenseite angeordnet ist.
  10. Heizflansch nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenstege von der Rahmeninnenwand schräg nach innen verlaufen und das Stützkeramikelement komplementär dazu ausgebildete Stirnseiten hat.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche


Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com