用于有目的地进行废气再循环的控制翻盖及其制造方法
阅读说明：本技术 用于有目的地进行废气再循环的控制翻盖及其制造方法 (Control flap for targeted exhaust gas recirculation and method for producing the same ) 是由 拉尔夫·巴克 杰拉尔德·韦德金德 博多·沃特斯特罗特 迪尔克·纳格尔 托马斯·凯泽 于 2021-03-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及用于有目的地进行废气再循环的控制翻盖及其制造方法。控制翻盖(1)由翻盖本体(2)和环绕的密封件(3)构成,密封件以密封的方式能止挡到待密闭的开口(8)的密封面(7)上,其中,翻盖本体(2)由热塑性塑料构成,并且密封件(3)由弹性体构成。本发明的特征在于,密封件(3)经由由热塑性塑料构成的压板(4)与翻盖本体(2)连接。(The invention relates to a control flap for targeted recirculation of exhaust gases and to a method for producing the same. The control flap (1) is formed by a flap body (2) and a circumferential sealing element (3) which can be brought into a sealing contact with a sealing surface (7) of an opening (8) to be closed, wherein the flap body (2) is formed from a thermoplastic and the sealing element (3) is formed from an elastomer. The invention is characterized in that the sealing element (3) is connected to the flap body (2) via a pressure plate (4) made of thermoplastic.)
技术领域
本发明涉及控制翻盖，该控制翻盖包括翻盖本体和环绕的密封件，密封件以密封的方式能止挡到待密闭的开口的密封面上，其中，翻盖本体由热塑性塑料构成，并且密封件由弹性体构成。
本发明还涉及用于制造控制翻盖的方法。
背景技术
控制翻盖例如在结合涡轮增压器的现代内燃机中被置入在涡轮增压器的冷侧上，以便能够实现在低压侧(抽吸侧)上进行受控的废气再循环。通过废气再循环而能够实现的是，“无节流”地降低功率。这意味着废气再循环越多，则燃烧越少，并且功率也越低。由此提高了发动机的效率，并且相应地降低了燃料消耗和二氧化碳排放。
从EP 0 717 815 B1中公知有一种用于在涡轮增压器的低压侧上进行废气再循环的控制翻盖，该控制翻盖由翻盖本体和被构造为密封圈的密封件构成，密封件以密封的方式能止挡到待密闭的开口的密封面上，其中，翻盖本体由热塑性塑料构成，并且密封件由弹性体构成。
在此建议的是，这样的两件式的控制翻盖以双组分注塑成型方法(2K注塑成型技术)来制造。
但是在此不利的是，尤其是当控制翻盖被用于在涡轮增压器的低压侧上进行有目的的废气再循环时，塑料在安装状态中将永久性地暴露于大约230℃的温度。廉价的高温塑料，例如聚酰胺4.6，在该温度水平中将处于极限范围内，由此使得塑料的机械性能明显减低，并且塑料的表面可能受到损坏。其结果是发生构件故障或密封功能的损失。因此，例如表面可能积碳。以此而存在的风险是，可能从塑料表面脱落碎块并由此可能损坏发动机或涡轮增压器，或经压注的橡胶密封件将不再牢固地附着在塑料的表面上。
诸如聚苯硫醚(PPS)的其他塑料极难形成与例如诸如橡胶的弹性体的粘合连接，因此通常不能维持此类构件的所需的使用寿命。根据加工而定地，在硫化弹性体之前，必须在塑料/热塑性塑料上施加助粘剂。此助粘剂通常由前体构成，该前体的任务是与塑料、也就是说与热塑性塑料形成良好的附着，而黏性的任务是与弹性体形成良好的连接。为使前体附着在塑料上，必须对塑料表面进行预处理，例如对塑料表面进行去油脂或通过等离子处理将塑料表面再活化。
一些塑料非常“耐介质”。在此情况中，这种塑料很难与助粘剂连接。为了使助粘剂能够实现至少一定的附着，将表面再活化，这能够例如通过对表面的等离子处理来实现。这些方法的缺点一方面是高的过程成本，并且另一方面是短的再加工时间。
发明内容
本发明的任务是改进已知的控制翻盖，使得在由热塑性塑料构成的翻盖本体与由弹性体构成的密封件之间实现改进的、廉价的、耐久的并且可靠的连接。
本发明的另外的任务是给出用于制造根据本发明的控制翻盖的方法。
此任务结合权利要求1的前序部分的特征通过如下方式来解决，即，使得密封件经由由热塑性塑料构成的压板与翻盖本体连接。
密封件在本发明的意义中不仅被理解为密封圈而且也被理解为不同于圆形环绕的密封件，这是因为具有翻盖本体的控制翻盖不必强制地为圆形，并且相应地由控制翻盖待密闭的开口也不必强制地为圆形。
令人惊讶地已表明，与已知的两件式翻盖设计相比，根据本发明的控制翻盖的三件式翻盖设计在所述控制翻盖的在翻盖本体与密封件之间的连接方面不仅更可靠并且更耐久，而且也在制造中更廉价。
优选的实施方式是从属权利要求的主题。
根据本发明的优选实施方式，翻盖本体具有成形部，其用于容纳密封件和压板，其中，成形部朝向密封件形成环绕的前止挡面。如上所叙述地，环绕的内贴靠面也可以是环形的。
根据另一优选实施方式，密封件朝向待密闭的开口的密封面具有凸形的密封唇。通过密封唇的凸形形状能够实现特别有弹性且良好的密封。
密封件此外可以具有侧凹部以用于容纳压板的边沿区段。通过侧凹部，使得压板可以“束缚”到由弹性体构成的密封件内，也就是说可以相对牢固地置入。随后，可以将压板连同密封件一起置入到翻盖本体的成形部内并且例如进行焊接。
根据本发明的另一优选的实施方式，压板在其边沿区段上朝向密封件的相邻的内贴靠面具有第一固定突起。第一固定突起在此被构造为凸形的或锥形的鼻，其被压入到密封件的相邻的内贴靠面内并且支持密封件的固定。
根据本发明的另一优选实施方式，翻盖本体的成形部的环绕的前止挡面朝向密封件的相邻的向后的贴靠面具有第二固定突起。第二固定突起在此也被构造为凸形的或锥形的鼻，其被压入到密封件的相邻的向后的贴靠面内并且支持密封件的固定。由此，使得密封件在其内贴靠面上以及在与内贴靠面间隔开的向后的贴靠面上都通过固定突起附加地被固定。
根据本发明的另一优选实施方式，压板具有带有中央的通气开口的中央的容纳凹陷部。翻盖本体的成形部在此具有中央的连接截锥，该连接截锥被压板的容纳凹陷部所容纳。在将容纳凹陷部和连接锥拼接在一起时，空气可以通过中央的通气开口逸出。经由翻盖本体的中央的连接锥体和压板的容纳凹陷部，使得压板和翻盖本体例如可以通过焊接相互连接。
尤其是为了进行焊接，压板和翻盖本体由相同的热塑性塑料构成。焊接在此可以有利地例如通过超声波焊接或通过摩擦焊接进行。
根据本发明的另一优选实施方式，热塑性塑料基于至少一种聚酰胺构成。为了提升强度和耐热性，热塑性塑料具有玻璃纤维份额。以按照ISO 1874命名作为“PA66+PA6、MHR、14-11ON、GF35”所公知的热塑性塑料已被证明是特别合适的。
根据本发明的另一优选实施方式，密封件由弹性体构成，该弹性体是氟橡胶(FKM)，并且已被证明是特别合适的。
该任务关于用于制造控制翻盖的方法通过如下方式来解决，即，执行以下步骤：
a)在注塑成型方法中由热塑性塑料制造翻盖本体；
b)在注塑成型方法中由热塑性塑料制造压板；
c)在注塑成型方法中由弹性体制造密封件；
d)将压板引入到密封件的侧凹部内；
e)将压板和密封件置入到翻盖本体的成形部内，并且
f)将压板和翻盖本体连接起来。
根据本发明的方法，一方面避免了耗费且昂贵的双组分注塑成型方法，并且另一方面避免了对各个的材料成分使用助粘剂和其他表面处理。
附图说明
本发明的其他特征和优点从下面的具体说明和附图中得出。其中：
图1：以剖面示出控制翻盖和待密封的开口和密封面的侧视图；
图2：以剖面示出图1的控制翻盖的侧视图；
图3：从方向III示出图2的控制翻盖的侧视图；
图4：以剖面示出图2的细节IV的侧视图；
图5：以剖面示出图1的密封件的侧视图；
图6：从方向VI示出图5的密封件的侧视图；
图7：以剖面示出图5的细节VII的侧视图；
图8：以剖面示出图1的压板的侧视图；和
图9：以剖面示出图1的翻盖本体的侧视图。
具体实施方式
尤其可以用作用于在未图示的涡轮增压器的低压侧上进行废气再循环的控制翻盖(废气再循环翻盖)的控制翻盖1基本上由翻盖本体2、密封件3和压板4构成。
根据图1中的实施例，控制翻盖1以能围绕轴线5摆动的方式被支承，并且在密闭位置中以其密封件3的密封唇6止挡到待密闭的开口8的密封面7上。由于所需的强度，翻盖本体2和压板4分别由热塑性塑料构成。尽管原则上对于翻盖本体2和压板4可以使用不同的热塑性塑料，但是在借助焊接方法将翻盖本体2和压板4连接时，使用相同的热塑性塑料已被证明是合适的。由于密封件3的所需的弹性，由弹性体构成密封件3已被证明是合适的。
根据图1至9的实施例，密封件3朝向密封面7具有密封唇6，密封唇凸形地构成。此外，密封件3朝向密封面7具有环形的端面9，密封唇6朝密封面7的方向，也就是说远离压板4地探伸超过该端面。密封件3朝翻盖本体2的方向远离密封唇6和端面9地具有侧凹部10，其用于容纳压板4的环绕的边沿区段11。在此，侧凹部10具有内贴靠面12，压板4以其边沿区段11的向后的止挡面13止挡在该内贴靠面上。密封件3具有与内贴靠面12间隔开的向后的贴靠面14。
翻盖本体2在其朝向待密闭的密封面7的前侧15上具有带有环绕的前止挡面17的成形部16，在安装状态下密封件3以其向后的贴靠面14止挡到该前止挡面上。
在实施例中，压板4的向后的止挡面13在其边沿区段11上朝向密封件3的相邻的内贴靠面12地具有第一固定突起18。第一固定突起18在此被构造为凸形或锥形的鼻，其压入到密封件3的相邻的内贴靠面12内，并且在安装状态中支持对密封件3的固定。相应地，翻盖本体2的前止挡面17朝向密封件3的向后的贴靠面14地具有第二固定突起19。与第一固定突起18相同，第二固定突起19被构造为凸形或锥形的鼻。第二固定突起19压入到密封件3的相邻的向后的贴靠面14内，并且在安装状态中也支持对密封件3的固定。因此，密封件3不仅在其内贴靠面12上而且在其与该内贴靠面间隔开的向后的贴靠面14上都通过固定突起被附加地固定，并且在装配的状态下被牢固地夹紧在压板4与翻盖本体2之间。
通过侧凹部10，使得由热塑性塑料构成的压板4可以被“束缚”到由弹性体构成的密封件3内，也就是说可以相对牢固地被置入。随后，可以将压板4与密封件3一起置入到翻盖本体2的成形部16内，并且可以例如通过焊接将压板4与翻盖本体2连接起来。
压板4朝向待密闭的开口8具有前面20并朝向翻盖本体2的前止挡面17具有后面21，后面具有在中央的截锥形的容纳凹陷部22。压板4此外还可以具有与容纳凹陷部22连接的中央的通气开口23。翻盖本体2的成形部16具有中央的连接截锥24，该连接截锥至少部分地被压板4的容纳凹陷部22容纳。在容纳凹陷部22和连接截锥24拼接在一起时，空气可以通过中央的通气开口23逸出。经由翻盖本体2的中央的连接截锥24和压板4的容纳凹陷部22，使得压板4可以(连带被束缚住的、也就是连带所置入的密封件3)和翻盖本体2例如通过塑料焊接相互连接。
用于翻盖本体2和压板4的热塑性塑料是基于至少一种聚酰胺所构成的热塑性塑料。
为了提升强度和耐热性，热塑性塑料具有玻璃纤维份额。以根据ISO 1874命名的作为“PA66+PA6、MHR、14-11ON、GF35”所公知的热塑性塑料是已被证明是特别合适的。
已被证实，将氟橡胶(FKM)作为弹性体适合于密封件3的弹性体。
附图标号列表
1 控制翻盖
2 翻盖本体
3 密封件
4 压板
5 轴线
6 3的密封唇
7 密封面
8 开口
9 3的端面
10 3的侧凹部
11 4的边沿区段
12 10的内贴靠面
13 4/11的向后的止挡面
14 3的向后的贴靠面
15 2的前侧
16 2的成形部
17 2的前止挡面
18 13的第一固定突起
19 17的第二固定突起
20 4的前面
21 4的后面
22 4的容纳凹陷部
23 4的通气开口
24 2的连接截锥