DE102005041874A1 - Throttle valve unit manufacturing method for automotive industry, involves filling circular slot between throttle valve blank and support with plastic material, and adjusting slot dimension by predetermined shrinkage of material - Google Patents

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Abstract

The method involves extruding a throttle valve blank (20) as a throttle valve frame (28) in a die casting process, so that a circular slot between the blank and a throttle valve support (12) is filled with a plastic material. A desired dimension of the slot is adjusted by a predetermined shrinkage of the plastic material. The dimension of the slot is adjusted by the variation of the radial strength of the throttle valve frame and/or by a systematic selection of the plastic material. The plastic material is compounded with comppolytetrafluoroethylene. Independent claims are also included for the following: (1) a die cast tool for manufacturing a throttle valve unit (2) a throttle valve unit with throttle valve support.

Description

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zur Herstellung einer Drosselklappeneinheit aus mehreren Kunststoffkomponenten. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Spritzgießwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens sowie eine mit diesem Verfahren hergestellte Drosselklappeneinheit.The The present invention is concerned with a method of manufacture a throttle valve unit of several plastic components. The subject of the present invention is also an injection mold to carry out of the method and a throttle valve unit produced by this method.

Zur kostengünstigen Herstellung von Drosselklappeneinheiten werden diese vermehrt als Kunststoffspritzgießbauteile hergestellt. Grundsätzlich problematisch ist dabei die Einhaltung des Drosselklappenspaltmaßes, wobei insbesondere die Schrumpfungsvorgänge von Kunststoffteilen nach dem Spritzgießen schwer zu beherrschen sind. Beispielsweise schlägt die DE 103 29 484 A1 ein Verfahren zur Herstellung einer Drosselklappeneinheit vor, bei welchem eine besondere Zwischenbehandlung eines Vorspritzlings vorgesehen wird, um das Schwindungsverhalten gezielt zu beeinflussen. Die Drosselklappe selbst wird innerhalb des Vorspritzlings des Gehäuseteils in der zweiten Kavität spritzgegossen, wobei allerdings das Problem fortbesteht, dass das erzielte Spaltmaß nicht zuletzt vom Drosselklappendurchmesser abhängt, denn große Drosselklappendurchmesser führen letztendlich auch zu einem relativ großen Spalt.For cost-effective production of throttle valve units, these are increasingly produced as Kunststoffspritzgießbauteile. Fundamentally problematic is compliance with the throttle gap gap, in particular, the shrinkage operations of plastic parts are difficult to control after injection molding. For example, the DE 103 29 484 A1 a method for producing a throttle valve unit, in which a special intermediate treatment of a preform is provided in order to influence the shrinkage behavior targeted. The throttle itself is injection molded within the preform of the housing part in the second cavity, although the problem persists that the achieved gap size depends not least on the throttle diameter, because large throttle valve diameter ultimately lead to a relatively large gap.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, das eine bessere Einhaltung eines gewünschten Spaltmaßes bei der Herstellung der Drosselklappeneinheit ermöglicht.The The object of the present invention is a method to create that better adherence to a desired gap dimension in the manufacture of the throttle valve unit allows.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei welchem in einem abschließenden Spritzgießvorgang ein in einem Drosselklappenstutzen zuvor angeordneter Drosselklappenrohling mit einem ersten Kunststoffmaterial als Drosselklappenrand umspritzt wird, so dass ein ringförmiger Spalt zwischen dem Drosselklappenrohling und dem Drosselklappenstutzen ausgefüllt wird, wobei ein gewünschtes Spaltmaß zwischen dem umspritzten Drosselklappenrohling, d. h. der Drosselklappe, und dem Drosselklappenstutzen durch eine vorbestimmte Schwindung des ersten Kunststoffmaterials eingestellt wird.According to the invention is a Proposed method in which in a final injection molding a throttle body previously arranged in a throttle body molded with a first plastic material as the throttle edge becomes, so that a ring-shaped Gap between the throttle body and the throttle body filled out is, with a desired Gap between the overmolded throttle body blank, d. H. the throttle, and the throttle body by a predetermined shrinkage of the first plastic material is adjusted.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass nicht die gesamte Drosselklappe in einem Vorgang über ihren ganzen Durchmesser hergestellt wird, sondern nach abgeschlossener Schwindung des Drosselklappenrohlings ein relativ schmaler Rand um diesen Rohling gespritzt wird, wobei dessen Schwindung vornehmlich von seiner Radialerstreckung abhängt, die im Vergleich zum Drosselklappendurchmesser relativ klein sein kann.The inventive method has the advantage that not the entire throttle in one Process over their entire diameter is made, but after completed Shrinkage of the throttle body blank a relatively narrow edge is sprayed around this blank, wherein the shrinkage mainly depends on its radial extent, which are relatively small compared to the throttle valve diameter can.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das Spaltmaß durch eine Variation der radialen Stärke des Drosselklappenrandes und/oder durch eine gezielte Auswahl des ersten Kunststoffmaterials eingestellt wird. Dies bedeutet, dass bei einem kleinen vorgesehenen Spaltmaß auch nur ein sehr schmaler Drosselklappenrand angespritzt wird, während bei einem größeren gewünschten Spiel entsprechend auch die Breite des Drosselklappenrandes vergrößert wird.A advantageous development of the method provides that the gap through a variation of the radial strength the throttle edge and / or by a targeted selection of the first plastic material is adjusted. This means that at a small gap provided only a very narrow Throttle rim is injected while at a larger desired Game according to the width of the throttle edge is increased.

Die Möglichkeit, für den Drosselklappenrand ein anderes Material als für den Drosselklappenrohling vorzusehen, bietet eine Reihe weiterer Möglichkeiten. So wird bevorzugt als erstes Kunststoffmaterial ein Material mit selbstschmierenden Eigenschaften verwendet, weil ein solches Material ein Festklemmen der Drosselklappe in der geschlossenen Stellung vermeidet und langfristig auch nicht zu einem Verschleiß der Innenseite des Drosselklappenstutzens führen kann. Als Material für den Drosselklappenrohling und auch den Drosselklappenstutzen können härtere, formstabile Kunststoffe eingesetzt werden, mit denen sich die gewünschten Festigkeitswerte und Sicherheiten gegen Formabweichungen realisieren lassen.The Possibility, for the Throttle rim a different material than for the throttle body blank provide a number of other possibilities. This is preferred as the first plastic material a material with self-lubricating Properties used because such a material jamming the throttle valve in the closed position avoids and long term also not to a wear of the Inside the throttle body can lead. As material for the throttle body blank and the throttle body can be used harder, dimensionally stable plastics, with which the desired To realize strength values and safety against form deviations to let.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist weiterhin vorgesehen, dass in dem abschließenden Spritzgießvorgang Zwischenräume zwischen Lageraugen in dem Drosselklappenstutzen und Wellenzapfen, die an den Drosselklappenrohling angeformt sind, mit dem ersten Kunststoffmaterial ausgespritzt werden, wobei sich infolge der Schwindung des ersten Kunststoffmaterials die gewünschte Lagerluft einstellt. Insbesondere bei Kunststoffen mit selbstschmierenden Eigenschaften erlaubt eine solche Vorgehensweise es, die Drosselklappeneinheit in Funktion in einem Kunststoffspritzgießvorgang herzustellen, d. h. nach Abschluss des Spritzgießvorgangs und Entformen der Drosselklappeneinheit sind keine Montageschritte mehr erforderlich, weil die Drosselklappe bereits in der gewünschten Art und Weise im Drosselklappenstutzen mit dem angestrebten Spaltmaß gelagert ist.In a particularly preferred embodiment of the method is further provided that in the final injection molding interspaces between bearing eyes in the throttle body and shaft journal, which are formed on the throttle body blank, with the first plastic material be ejected, which is due to the shrinkage of the first Plastic material the desired Bearing clearance sets. Especially for plastics with self-lubricating Properties allow such a procedure it, the throttle body to produce in operation in a plastic injection molding process, d. H. after completion of the injection molding process and demolding the throttle body are not assembly steps more needed because the throttle already in the desired Way stored in the throttle body with the desired gap is.

In einer vorteilhaften Weiterbildung werden in einem vorangehenden Spritzgießvorgang der Drosselklappenstutzen und der Drosselklappenrohling in einem Spritzgießwerkzeug aus einem zweiten Kunststoffmaterial hergestellt und nach dem Verstellen von beweglichen Formteilen des Spritzgießwerkzeugs wird in demselben Spritzgießwerkzeug ohne vorheriges Entformen der abschließende Spritzgießvorgang durchgeführt.In An advantageous development will be in a previous injection molding the throttle body and the throttle body in one injection mold made of a second plastic material and after adjustment of movable moldings of the injection mold is in the same injection mold without prior demoulding of the final injection molding process carried out.

Ein solches Zweikomponenten-Spritzgießwerkzeug besitzt zwar einen sehr komplexen Aufbau, ermöglicht jedoch einen optimierten Prozeßablauf ohne zwischenzeitliches Entnehmen eines Vorspritzlings aus einer ersten Kavität sondern führt mit den beiden beschriebenen Spritzgießvorgängen unmittelbar zu einer funktionierenden Drosselklappeneinheit.One Although such two-component injection mold has a very complex structure, allows however, an optimized process without intermediate removal of a preform from a first cavity but leads with the two described injection molding directly to a functioning Throttle body.

Sofern mit höheren Belastungen der Wellenlager der Drosselklappen zu rechnen ist, kann es vorteilhaft sein, vor dem vorausgehenden Spritzgießvorgang Lagerbuchsen in das Spritzgießwerkzeug einzusetzen, die in der Kavität den Drosselklappenstutzen und den Drosselklappenrohling während des ersten Spritzgießvorgangs räumlich trennen. Nach Abschluss des zweiten Spritzgießvorgangs laufen dann die umspritzten Wellenzapfen in den Lagerbuchsen. Erreichen lässt sich dies beispielsweise dadurch, dass zwischen den Lagerbuchsen und dem zu formenden Drosselklappenrohling bewegliche Formteile angeordnet werden, die vor dem abschließenden Spritzgießvorgang entfernt bzw. zurückgezogen werden, um einen Raum für das während des abschließenden Spritzgießvorgangs eingebrachte erste Kunststoffmaterial freizugeben.Provided with higher Loads of the shaft bearings of the throttle valves can be expected it may be advantageous before the preceding injection molding process Bushings in the injection mold to insert that in the cavity the throttle body and the throttle body blank during the first one injection molding spatial separate. After completion of the second injection molding then run the overmolded Shaft journal in the bearing bushes. This can be achieved, for example in that between the bushings and the throttle body to be formed movable moldings are arranged before the final injection molding be removed or withdrawn, a room for that while of the final one injection molding to release introduced first plastic material.

Um den Raum für den Drosselklappenrand während des abschließenden Spritzgießvorgangs freizugeben, ist in bevorzugter Weiterbildung des Verfahrens vorgesehen, dass nach dem Abschluss des vorausgehenden Spritzgießvorgangs ein bewegliches, zylindrisches Formteil, das die Innenwandung des Drosselklappenstutzens begrenzt, um ein Wegstück zurückgezogen wird, das der axialen Höhe des Drosselklappenrandes entspricht. Da der Drosselklappenrand die Wellenzapfen schneidet, besteht auch eine Formverbindung zwischen dem umspritzten Raum um die Wellenzapfen und dem Drosselklappenrand, so dass nicht notwendigerweise weitere Angüsse vorgesehen werden müssen.Around the room for the throttle edge during of the final one Release injection molding process, is provided in a preferred embodiment of the method that after completion of the previous injection molding operation, a mobile, cylindrical shaped part, which is the inner wall of the throttle body limited to a stretch of land withdrawn becomes that of the axial height corresponds to the throttle edge. Since the throttle edge the Shaft cones also exist a form joint between the overmolded space around the stubs and the throttle edge, so that not necessarily further sprues must be provided.

Schließlich wird vorzugsweise noch an wenigstens einem Wellenzapfen, der aus dem Drosselklappenstutzen herausragt, ein Tellerrand angeformt, um später eine Verbindung mit einem Zahnsegment herstellen zu können, das von einem Stellmotor angetrieben wird, wobei die Verbindung beispielsweise durch Laserschweißen erreichbar ist.Finally will Preferably still at least one shaft journal, which from the Throttle body protrudes, a plate edge molded to later one To be able to connect to a toothed segment, that of a servomotor is driven, wherein the compound, for example, achievable by laser welding is.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Spritzgießwerkzeug zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens, das erfindungsgemäß eine erste Kavität zur Ausbildung eines Drosselklappenstutzens und eine zweite, räumlich getrennte Kavität zur Ausbildung eines Drosselklappenrohlings aufweist, wobei die erste und die zweite Kavität in einem gemeinsamen Spritzgießvorgang befüllbar sind und bewegliche Formteile vorgesehen sind, mit welchen Zwischenräume zwischen der ersten und der zweiten Kavität freigebbar sind, so dass in einem nachfolgenden Spritzgießvorgang diese Zwischenräume befüllbar sind. Die durch die beweglichen Formteile freigebbaren Zwischenräume umgeben vorzugsweise Räume um die Wellenzapfen, die durch die zweite Kavität gebildet sind, und den Raum zwischen dem Umfang des Drosselklappenrohlings und dem Drosselklappenstutzen. Mit einem solchen Spritzgießwerkzeug ist die Herstellung einer Drosselklappeneinheit in zwei Spritzgießvorgängen möglich, ohne dass nach dem Entformen noch Montagearbeiten an der Drosselklappeneinheit selbst notwendig wären.object The present invention is also an injection mold to carry out of the method described above, the invention according to a first cavity to form a throttle body and a second, spatially separated cavity for training a throttle body, wherein the first and the second cavity in a common injection molding process fillable are and movable moldings are provided, with which spaces between the first and the second cavity are releasable, so that in a subsequent injection molding these spaces fillable are. The releasable by the movable moldings gaps preferably surround Rooms around the shaft journals formed by the second cavity and the space between the size of the throttle body and the throttle body. With such an injection mold the production of a throttle valve unit in two injection molding operations is possible, without that after demolding still assembly work on the throttle valve unit even necessary.

Vorzugsweise sind entsprechend erste bewegliche Formteile zwischen Wellenzapfen des Drosselklappenrohlings und Lageraugen des Drosselklappenstutzens angeordnet, während ein weiteres bewegliches, hohlzylindrisches Formteil vorgesehen und axial zu der Erstreckung des Drosselklappenstutzens beweglich ist.Preferably are accordingly first movable moldings between shaft journals of the throttle body and bearing eyes of the throttle body arranged while another movable, hollow cylindrical molding provided and movable axially to the extent of the throttle body is.

Im Bereich der Lageraugen ist das Spritzgießwerkzeug vorzugsweise so ausgebildet, dass es Aufnahmen zum Einlegen von metallischen Lagerbuchsen oder auch Lagerbuchsen aus geeigneten Kunststoffen aufweist, die die erste und zweite Kavität im Bereich der Lageraugen voneinander trennen. Die Lagerbuchsen können die Funktionalität der Drosselklappeneinheit verbessern, insbesondere wenn hohe Lagerbelastungen zu erwarten sind.in the In the region of the bearing eyes, the injection mold is preferably designed such that that there are shots for inserting metallic bushings or also bearing bushes made of suitable plastics, which the first and second cavity separate in the area of the bearing eyes. The bearing bushes can the functionality improve the throttle body, especially when high bearing loads are to be expected.

Schließlich befasst sich die vorliegende Erfindung mit einer Drosselklappeneinheit mit einem ungeteilten Drosselklappenstutzen mit Lageraugen aus Kunststoff und einer Drosselklappe aus Kunststoff, bei der erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass an die Drosselklappen Wellenzapfen aus Kunststoff angeformt sind, die in die Lageraugen ragen, wobei der Drosselklappenrand, der die Drosselklappe gegen die Innenwandung des Drosselklappenstutzens abdichtet, aus einem angespritzten ersten Kunststoff besteht. Dieser erste Kunststoff, der vorzugsweise selbstschmierende Eigenschaften besitzt, beispielsweise dadurch, dass er mit PTFE compoundiert ist, ist vorzugsweise auch zwischen den Lageraugen den Wellenzapfen vorgesehen, wobei er entweder an den Lageraugen oder an den Wellenzapfen angespritzt ist.Finally, deals the present invention with a throttle valve unit with an undivided throttle body with bearing eyes made of plastic and a throttle valve made of plastic, provided in accordance with the invention is that formed on the throttle plastic shaft journal are that protrude into the bearing eyes, the throttle edge, the throttle valve seals against the inner wall of the throttle body, consists of a molded plastic first. This first Plastic, which preferably has self-lubricating properties, for example, by being compounded with PTFE is preferred also provided between the bearing eyes the shaft journal, wherein he sprayed either on the bearing eyes or on the shaft journal is.

Der Drosselklappenstutzen kann ebenso wie der Drosselklappenrohling der Drosselklappe aus einem zweiten Kunststoff bestehen, beispielsweise PPS.Of the Throttle body can as well as the throttle body the throttle consist of a second plastic, such as PPS.

Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen. Es zeigen:following will become apparent from the attached drawings closer up an embodiment the invention received. Show it:

1 einen Längsschnitt einer Drosselklappeneinheit; 1 a longitudinal section of a throttle valve unit;

2 einen Längsschnitt der Drosselklappeneinheit nach 1 einschließlich der Angüsse; 2 a longitudinal section of the throttle valve unit after 1 including the sprues;

3 eine perspektivische, geschnittene Darstellung des Spritzgießwerkzeuges zur Herstellung der Drosselklappeneinheit nach 1; 3 a perspective, sectional view of the injection mold for the production of the throttle valve unit according to 1 ;

4 das schematisch gezeigte Spritzgießwerkzeug nach 3 mit eingelegten Lagerbuchsen; 4 the injection molding tool shown schematically after 3 with inserted bearing bushes;

5 das Spritzgießwerkzeug nach 3 nach einem ersten Spritzgießvorgang; 5 the injection mold after 3 after a first injection molding process;

6 das Spritzgießwerkzeug nach 3 nach einem abschließenden Spritzgießvorgang zur Herstellung der Drosselklappeneinheit nach 1. 6 the injection mold after 3 after a final injection molding operation to manufacture the throttle body unit 1 ,

In 1 zeigt eine Drosselklappeneinheit 10, die im wesentlichen aus einem rohrartigen Drosselklappenstutzen 12 mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Lageraugen 14 und einer Drosselklappe 16 besteht, die in metallischen Lagerbuchsen 18 gelagert ist, die in die Lageraugen 14 eingesetzt sind. Bis auf die metallischen Lagerbuchsen 18 besteht die Drosselklappeneinheit 10 vollständig aus spritzgegossenem Kunststoff, wobei auch Ausführungsformen mit Lagerbuchsen aus geeignetem Kunststoff möglich sind.In 1 shows a throttle valve unit 10 consisting essentially of a tubular throttle body 12 with two diametrically opposite bearing eyes 14 and a throttle 16 that exists in metallic bushings 18 is stored in the bearing eyes 14 are used. Except for the metallic bushings 18 consists of the throttle valve unit 10 completely made of injection-molded plastic, with embodiments with bushings made of suitable plastic are possible.

Die Drosselklappe 16 besteht aus einem Drosselklappenrohling 20 aus einem harten, formstabilen Kunststoff und einem angespritzten Kunststoffmaterial 22, beispielsweise PPS, das zwischen den an dem Drosselklappenrohling 20 angeformten Wellenzapfen 14 und den Lagerbuchsen 18 und um einen umlaufenden Rand 26 des Drosselklappenrohlings 20 angespritzt ist. Die dadurch entstehenden Umhüllungen 30 und der Drosselklappenrand 28 sind einstückig miteinander verbunden, wobei im Übergangsbereich der Umhüllungen 30 zum Drosselklappenrand 28 ein verdickter Bereich 32 vorgesehen ist, der die Drosselklappe in der Axialrichtung der Wellenzapfen 24 am Drosselklappenstutzen 12 abstützt.The throttle 16 consists of a throttle body blank 20 made of a hard, dimensionally stable plastic and a molded plastic material 22 For example, PPS, between the on the throttle body blank 20 molded shaft journal 14 and the bushings 18 and a circumferential edge 26 of the throttle body 20 is injected. The resulting wrappings 30 and the throttle edge 28 are integrally connected to each other, wherein in the transition region of the sheaths 30 to the throttle edge 28 a thickened area 32 is provided, which is the throttle valve in the axial direction of the shaft journal 24 at the throttle body 12 supported.

An einem über das Lagerauge 14 hinausragenden Ende eines Wellenzapfens 26 ist ein Tellerrand 38 angeformt, an welchem später ein Zahnsegment beispielsweise mittels Laserschweißen festlegbar ist. Auf diese Weise kann die Drosselklappe 20 drehstarr mit einem Stellmotor verbunden werden.At one over the bearing eye 14 protruding end of a shaft journal 26 is a plate 38 molded on which later a toothed segment can be fixed, for example by means of laser welding. That way the throttle can work 20 be torsionally rigid connected to a servomotor.

Das zweite Kunststoffmaterial zur Bildung der Umhüllungen 30 und des Drosselklappenrandes 28 ist ein mit PTFE compoundierter Kunststoff, der entsprechend selbstschmierende Eigenschaften besitzt. Dieses Material besitzt sehr gute Lagereigenschaften, so dass zum einen die Wellenzapfen 24 mit geringer Reibung und wenig Verschleiß in den Lagerbuchsen 18 gelagert werden können und andererseits im Bereich des Drosselklappenrandes 28 ein Festgehen der Drosselklappe 21 in der geschlossenen Stellung sicher vermieden wird. Als Kunststoffmaterial für den Drosselklappenrand und die Umhüllungen eignet sich beispielsweise ein Thermoplast, wie z. B. Nylon oder Nylon 66, das mit Glasfasern verstärkt sein kann, wobei ein bevorzugter Anteil von PTFE in der Größenordnung von 15% liegt.The second plastic material to form the wraps 30 and the throttle edge 28 is a PTFE compounded plastic that has self-lubricating properties. This material has very good storage properties, so that on the one hand, the shaft journal 24 with low friction and little wear in the bearing bushes 18 can be stored and on the other hand in the area of the throttle edge 28 a festgehen the throttle 21 safely avoided in the closed position. As a plastic material for the throttle edge and the shells, for example, a thermoplastic such. As nylon or nylon 66, which may be reinforced with glass fibers, wherein a preferred proportion of PTFE is of the order of 15%.

Der Drosselklappenstutzen 12 und der Drosselklappenrohling 20 können, müssen aber nicht aus dem gleichen Kunststoffmaterial bestehen. Bei diesem Kunststoffmaterial kommt es auf die mechanischen Festigkeitswerte, die Dauerhaftigkeit und die Formstabilität an. Ein geeignetes Material ist beispielsweise PPS, das wiederum verstärkt sein kann.The throttle body 12 and the throttle body 20 can, but need not be made of the same plastic material. This plastic material depends on mechanical strength, durability and dimensional stability. A suitable material is, for example, PPS, which in turn can be reinforced.

In 2 ist die in 1 gezeigte Drosselklappeneinheit schematisch um die Angüsse erweitert worden, um zu veranschaulichen, wie die einzelnen Teile in dem Spritzgießwerkzeug gespritzt werden. Der Drosselklappenstutzen 12, der eine erste Kavität 40 (siehe 3) in einem Spritzgießwerkzeug 100 ausfüllt, ist mit einem ersten Anguss 42 verbunden, während der Drosselklappenrohling 20 eine zweite Kavität 44 in dem Spritzgießwerkzeug 100 ausfüllt und über einen eigenen zweiten Anguss 46 mit dem Kunststoffmaterial befüllt wird. Der zweite Anguss 46 liegt dabei in der Mitte des Drosselklappenstutzens 12, während der erste Anguss 42 unproblematisch von der Außenseite an den Drosselklappenstutzen 12 herangeführt werden kann.In 2 is the in 1 The throttle body shown has been schematically expanded around the gates to illustrate how the individual parts are injected in the injection mold. The throttle body 12 , the first cavity 40 (please refer 3 ) in an injection mold 100 is filled with a first sprue 42 connected while the throttle body blank 20 a second cavity 44 in the injection mold 100 fills and over its own second sprue 46 is filled with the plastic material. The second sprue 46 lies in the middle of the throttle body 12 while the first sprue 42 unproblematic from the outside to the throttle body 12 can be introduced.

Das erste Kunststoffmaterial für die Umhüllungen 30 und den Drosselklappenrand 28 wird über einen dritten Anguss 47 in eine dritte Kavität 48 eingebracht, die durch das Verstellen beweglicher Formteile, auf die später noch näher eingegangen wird, nach dem Erstarren des Drosselklappenstutzens 12 und des Drosselklappenrohlings 20 freigegeben wird. Der Anguss 47 liegt an dem den Tellerrand 38 gegenüberliegenden Wellenzapfen. Gegebenenfalls kann im Bereich des Tellerrandes aber auch noch ein weiterer Anguss vorgesehen sein oder auch nur im Bereich des Tellerrandes 38.The first plastic material for the wrappings 30 and the throttle edge 28 will have a third sprue 47 in a third cavity 48 introduced by the adjustment of movable moldings, which will be discussed later, after the solidification of the throttle body 12 and the throttle body 20 is released. The sprue 47 is at the edge of the plate 38 opposite shaft journal. Optionally, in the region of the plate edge but also another sprue can be provided or only in the region of the plate edge 38 ,

Zur Verdeutlichung ist in 3 ein Schnittbild des Spritzgießwerkzeuges 10 gezeigt, in welchem die erste Kavität 40 zur Ausbildung des Drosselklappenstutzens, die räumlich getrennte zweite Kavität 44 zur Ausbildung des Drosselklappenrohlings gezeigt sind. Wie bereits erwähnt, werden diese beiden Kavitäten in einem vorangehenden Spritzgießvorgang befüllt, wobei in der Regel identische Kunststoffe für beide Teile eingesetzt werden. Vor der Durchführung des vorangehenden Spritzgießvorgangs werden jedoch die Lagerbuchse 18 in die Form eingelegt, wie in 4 gezeigt ist.For clarification is in 3 a sectional view of the injection mold 10 shown in which the first cavity 40 for the formation of the throttle body, the spatially separated second cavity 44 are shown to form the throttle body blank. As already mentioned, these two cavities are filled in a preceding injection molding process, wherein identical plastics are usually used for both parts. However, before carrying out the foregoing injection molding operation, the bushing becomes 18 inserted into the mold, as in 4 is shown.

5 zeigt schematisch die Befüllung des Spritzgießwerkzeuges 100 nach Abschluss des vorangehenden Spritzgießvorgangs. Über den ersten Anguss 42 ist in der ersten Kavität 40 der Drosselklappenstutzen 12 ausgebildet worden, während in der zweiten Kavität 44 über den zweiten Anguss 46 der Drosselklappenrohling 20 hergestellt worden ist. Nach dem Erstarren des Materials werden erste bewegliche Formteile 49 im Bereich der Wellenzapfen 24 radial nach außen bewegt, während ein hohlzylindrisches Formteil 50 um ein geringes Wegstück axial nach oben bewegt wird, so dass die dritte Kavität 48 zur Ausbildung der Umhüllungen 30 und des Drosselklappenrandes 28 freigegeben wird. In einem abschließenden Spritzgießvorgang, der durch 6 veranschaulicht ist, werden dann die Umhüllungen 30 an die Wellenzapfen und der Drosselklappenrand 28 an den umlaufenden Rand des Drosselklappenrohlings 20 angespritzt. Beim Erstarren dieses Kunststoffmaterials bildet sich infolge der Schwindung zwischen dem äußeren Rand des Drosselklappenrandes 28 und der Innenwandung des Drosselklappenstutzens 12 ein gewünschtes Spaltmaß aus, das die Beweglichkeit der Drosselklappe 16 ohne weitere Montagevorgänge nach der Entnahme aus dem Spritzgießwerkzeug ermöglicht. Gleiches gilt für die Umhüllungen 30 im Bereich der Lagerbuchsen 18, wo sich durch die Schwindung das gewünschte Lagerspiel einstellt. 5 schematically shows the filling of the injection mold 100 after completion of the previous injection molding operation. About the first sprue 42 is in the first cavity 40 the throttle body 12 have been formed while in the second cavity 44 over the second sprue 46 the throttle body 20 has been produced. After solidification of the material are first moving moldings 49 in the area of the shaft journal 24 moved radially outward while a hollow cylindrical molding 50 is moved axially upwards by a small distance, so that the third cavity 48 for the formation of the wrappings 30 and the throttle edge 28 is released. In a final injection molding process by 6 is illustrated, then the sheaths 30 to the shaft journal and the throttle edge 28 to the peripheral edge of the throttle body blank 20 molded. Upon solidification of this plastic material is formed as a result of shrinkage between the outer edge of the throttle edge 28 and the inner wall of the throttle body 12 a desired gap, which is the mobility of the throttle 16 without further assembly operations after removal from the injection mold allows. The same applies to the wrappings 30 in the area of bushings 18 Where the shrinkage causes the desired bearing clearance.

Beim Entformen müssen die einzelnen Teile lediglich von ihren Angüssen befreit werden, wobei bereits innenseitig die Funktion der Drosselklappeneinheit ohne weitere Nachbearbeitungen oder Montagevorgänge sichergestellt ist. Bei der Montage der Drosselklappeneinheit 10 kann ein Zahnsegment inklusive einer Feder auf Position gedreht und mit Hilfe eines Lasers mit dem Tellerrand 38 verschweißt werden.When demolding, the individual parts need only be freed from their sprues, which already inside the function of the throttle valve unit is ensured without further reworking or assembly operations. When installing the throttle body 10 For example, a toothed segment including a spring can be rotated to position and with the help of a laser with the edge of the plate 38 be welded.

Durch das beschriebene Verfahren lassen sich bei den im Automobilbereich üblichen großen Stückzahlen erhebliche Reduzierungen der Herstellkosten erreichen.By The method described can be used in the automotive industry large quantities achieve significant reductions in manufacturing costs.

Claims (19)

Verfahren zur Herstellung einer Drosselklappeneinheit (10) aus mehreren Kunststoffkomponenten, dadurch gekennzeichnet, dass in einem abschließenden Spritzgießvorganq ein in einem Drosselklappenstutzen (12) zuvor angeordneter Drosselklappenrohling (20) mit einem ersten Kunststoffmaterial als Drosselklappenrand (28) umspritzt wird, so dass ein ringförmiger Spalt zwischen dem Drosselklappenrohling (20) und dem Drosselklappenstutzen (12) ausgefüllt wird, wobei ein gewünschtes Spaltmaß zwischen der fertiggestellten Drosselklappe (16) und dem Drosselklappenstutzen (12) durch eine vorbestimmte Schwindung des ersten Kunststoffmaterials eingestellt wird.Method for producing a throttle valve unit ( 10 ) of a plurality of plastic components, characterized in that in a final Spritzgießvorganq a in a throttle body ( 12 ) previously arranged throttle blank ( 20 ) with a first plastic material as the throttle edge ( 28 ), so that an annular gap between the throttle body blank ( 20 ) and the throttle body ( 12 ), wherein a desired gap between the finished throttle valve ( 16 ) and the throttle body ( 12 ) is adjusted by a predetermined shrinkage of the first plastic material. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spaltmaß durch Variation der radialen Stärke des Drosselklappenrandes (28) und/oder durch eine gezielte Auswahl des ersten Kunststoffmaterials eingestellt wird.A method according to claim 1, characterized in that the gap dimension by varying the radial thickness of the throttle edge ( 28 ) and / or adjusted by a targeted selection of the first plastic material. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem abschließenden Spritzgießvorgang Zwischenräume zwischen Lageraugen (14) in dem Drosselklappenstutzen (12) und Wellenzapfen (24), die an den Drosselklappenrohling (20) angeformt sind, mit dem ersten Kunststoffmaterial ausgespritzt werden, wobei sich infolge der Schwindung des ersten Kunststoffmaterials die gewünschte Lagerluft einstellt.A method according to claim 1 or 2, characterized in that in the final injection molding process spaces between bearing eyes ( 14 ) in the throttle body ( 12 ) and shaft journal ( 24 ) connected to the throttle body blank ( 20 ) are molded, are ejected with the first plastic material, which adjusts due to the shrinkage of the first plastic material, the desired clearance. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vorangehenden Spritzgießvorgang der Drosselklappenstutzen (12) und der Drosselklappenrohling (20) in einem Spritzgießwerkzeug aus einem zweiten Kunststoffmaterial hergestellt werden und nach dem Verstellen von Formteilen (48, 50) der abschließende Spritzgießvorgang in demselben Spritzgießwerkzeug (100) ohne vorheriges Entformen durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that in a preceding injection molding of the throttle body ( 12 ) and the throttle body blank ( 20 ) are produced in an injection mold from a second plastic material and after the adjustment of molded parts ( 48 . 50 ) the final injection molding in the same injection mold ( 100 ) is performed without previous demoulding. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Kunststoffmaterial ein Material mit selbstschmierenden Eigenschaften verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first plastic material is a material is used with self-lubricating properties. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Kunststoffmaterial ein harter und formstabiler Kunststoff verwendet wird.Method according to claim 4 or 5, characterized that as a second plastic material a hard and dimensionally stable Plastic is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem vorangehenden Spritzgießvorgang Lagerbuchsen (18) in das Spritzgießwerkzeug (100) eingelegt werden, die in der Kavität (40, 42) den Drosselklappenstutzen (12) und den Drosselklappenrohling (20) während des ersten Spritzgießvorgangs räumlich trennen.Method according to one of claims 3 to 6, characterized in that prior to the preceding injection molding bearing bushes ( 18 ) in the injection mold ( 100 ), which are in the cavity ( 40 . 42 ) the throttle body ( 12 ) and the throttle body blank ( 20 ) spatially separate during the first injection molding process. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Lagerbuchsen (18) und dem zu formenden Drosselklappenrohling (20) bewegliche Formteile (49) angeordnet werden, die vor dem abschließenden Spritzgießvorgang entfernt werden, um eine dritte Kavität (48) für das während des abschließenden Spritzgießvorgangs eingebrachte erste Kunststoffmaterial freizugeben.Method according to claim 7, characterized in that between the bearing bushes ( 18 ) and the throttle body to be formed ( 20 ) movable moldings ( 49 ) are removed, which are removed before the final injection molding to a third cavity ( 48 ) for the first plastic material introduced during the final injection molding operation. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abschluss des vorangehenden Spritzgießvorgangs ein bewegliches, hohlzylindrisches Formteil (50), das die Innenwand des Drosselklappenstutzens (12) begrenzt, um ein Wegstück zurückgezogen wird, das der axialen Höhe des Drosselklappenrandes (28) entspricht.Method according to one of claims 3 to 8, characterized in that after completion of the preceding injection molding a movable, hollow cylindrical molded part ( 50 ), the inner wall of the throttle body ( 12 ) is limited to a distance is withdrawn, that of the axial Height of the throttle edge ( 28 ) corresponds. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem, aus dem Drosselklappenstutzen (12) herausragenden Wellenzapfen (24) ein Tellerrand (38) zur späteren Verbindung mit einem Zahnsegment angeformt wird.Method according to one of claims 3 to 9, characterized in that at least one, from the throttle body ( 12 ) outstanding shaft journals ( 24 ) a plate edge ( 38 ) is formed for later connection with a toothed segment. Spritzgießwerkzeug zur Herstellung einer Drosselklappeneinheit (10), dadurch gekennzeichnet, dass es eine erste Kavität (40) zur Ausbildung eines Drosselklappenstutzens und eine zweite, räumlich getrennte Kavität (44) zur Ausbildung eines Drosselklappenrohlings (20) aufweist, wobei die erste und die zweite Kavität in einem gemeinsamen Spritzgießvorgang befüllbar sind und bewegliche Formteile (49, 50) vorgesehen sind, mit welchen Zwischenräume als dritte Kavität (48) zwischen der ersten und zweiten Kavität freigebbar sind, so dass sie im nachfolgenden Spritzgießvorgang befüllbar sind.Injection mold for producing a throttle valve unit ( 10 ), characterized in that it comprises a first cavity ( 40 ) to form a throttle body and a second, spatially separated cavity ( 44 ) for forming a throttle body blank ( 20 ), wherein the first and the second cavity can be filled in a common injection molding process and movable moldings ( 49 . 50 ), with which intermediate spaces as a third cavity ( 48 ) are releasable between the first and second cavity, so that they can be filled in the subsequent injection molding process. Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass erste bewegliche Formteile (49) zwischen Wellenzapfen (24) des Drosselklappenrohlings (20) und Lageraugen (14) des Drosselklappenstutzens (12) angeordnet sind.Injection mold according to claim 11, characterized in that first movable moldings ( 49 ) between shaft journal ( 24 ) of the throttle body blank ( 20 ) and bearing eyes ( 14 ) of the throttle body ( 12 ) are arranged. Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein bewegliches, hohlzylindrisches Formteil (50) an der Innenseite des Drosselklappenstutzens (12) vorgesehen ist, das axial zu der Erstreckung des Drosselklappenstutzens beweglich ist.Injection mold according to claim 11 or 12, characterized in that a movable, hollow-cylindrical molded part ( 50 ) on the inside of the throttle body ( 12 ) is provided, which is movable axially to the extension of the throttle body. Spritzgießwerkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es Aufnahmen zum Einfügen von Lagerbuchsen (18) aufweist, die die erste und zweite Kavität im Bereich der Lageraugen (14) voneinander trennen.Injection molding tool according to one of Claims 11 to 13, characterized in that it has holders for inserting bearing bushes ( 18 ), the first and second cavities in the region of the bearing eyes ( 14 ) separate each other. Drosselklappeneinheit mit einem ungeteilten Drosselklappenstutzen (12) mit Lageraugen (14) aus Kunststoff und einer Drosselklappe (16) aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass an die Drosselklappe (16) Wellenzapfen (24) aus Kunststoff angeformt sind, die in die Lageraugen (14) ragen, wobei der Drosselklappenrand (28), der die Drosselklappe gegen die Innenwandung des Drosselklappenstutzens (12) abdichtet, aus einem angespritzten ersten Kunststoffmaterial besteht.Throttle body with an undivided throttle body ( 12 ) with bearing eyes ( 14 ) made of plastic and a throttle valve ( 16 ) made of plastic, characterized in that to the throttle ( 16 ) Shaft journal ( 24 ) are formed of plastic, which in the bearing eyes ( 14 ), wherein the throttle edge ( 28 ), the throttle valve against the inner wall of the throttle body ( 12 ) seals, consists of a molded plastic first material. Drosselklappeneinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kunststoffmaterial auch zwischen den Lageraugen (14) und den Wellenzapfen (24) vorgesehen und an die Wellenzapfen (24) angespritzt ist.Throttle valve unit according to claim 15, characterized in that the first plastic material also between the bearing eyes ( 14 ) and the shaft journal ( 24 ) and to the shaft journal ( 24 ) is injected. Drosselklappeneinheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kunststoffmaterial selbstschmierende Eigenschaften besitzt.Throttle valve unit according to claim 16, characterized characterized in that the first plastic material is self-lubricating Owns properties. Drosselklappeneinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kunststoffmaterial mit PTFE compoundiert ist.Throttle valve unit according to claim 17, characterized characterized in that the first plastic material compounded with PTFE is. Drosselklappeneinheit nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Wellenzapfen (24) und den Lageraugen (14) metallische Lagerbuchsen vorgesehen sind, die an den Lageraugen (14) fixiert sind.Throttle valve unit according to one of claims 15 to 18, characterized in that between the shaft journal ( 24 ) and the bearing eyes ( 14 ) metallic bearing bushes are provided, which at the bearing eyes ( 14 ) are fixed.
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