WO2005070646A1 - Method for producing a throttle valve unit having increased tightness - Google Patents

Method for producing a throttle valve unit having increased tightness Download PDF

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WO2005070646A1
WO2005070646A1 PCT/EP2004/052905 EP2004052905W WO2005070646A1 WO 2005070646 A1 WO2005070646 A1 WO 2005070646A1 EP 2004052905 W EP2004052905 W EP 2004052905W WO 2005070646 A1 WO2005070646 A1 WO 2005070646A1
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injection molding
cavity
injection
flap
plastic material
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PCT/EP2004/052905
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Johannes Meiwes
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Robert Bosch Gmbh
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    • F16K1/18Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
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    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/748Machines or parts thereof not otherwise provided for
    • B29L2031/7506Valves

Definitions

  • throttle valve units are increasingly being mass-produced as plastic injection molded components.
  • Such throttle valve units are, for example, valve housings produced by means of the injection molding process, together with valves that are injected into the housing.
  • the throttle valve units used in the automotive sector are exposed to temperatures between minus 40 ° C and 120 ° C, so care must be taken to ensure that the functionality of the molded parts with regard to the gap widths achievable in the injection molding process is ensured in this temperature range ,
  • EP 0 482 272 AI relates to a flap unit.
  • a flap device and a driving method for producing a movable flap in a housing which accommodates the movable flap are disclosed.
  • the valve and the valve housing are manufactured in one and the same tool.
  • the housing is manufactured and in a subsequent injection molding step the disc-shaped flap is molded into it.
  • Sealing sections are formed on the flaps which are movable relative to the housing and cooperate in a sealing manner with housing regions of the flap housing.
  • the flap is preferably one that is of a butterfly design and the flap housing is one that accommodates a butterfly-shaped flap.
  • US 5,304,336 also relates to a ner method for manufacturing a device.
  • This device contains a movable part and a housing for receiving the movable part.
  • the moving part and the housing are manufactured by means of the injection molding process through sequential manufacturing steps.
  • the housing is preferably injection molded in a first method step, while the part which is movable relative to the housing is manufactured in a further production step, the part being in a generally partially closed position.
  • the disclosed manufacturing method ensures that a surface of the housing at least partially serves as a shape for forming a sealing section on the movable flap, so that a very close tolerance is achieved between the housing and the flap which can be moved relative to it.
  • the flap which is movable relative to the housing, is formed in a butterfly shape.
  • the housing is preferably one that can accommodate a butterfly-shaped flap.
  • the above-mentioned weaknesses of the methods known from the prior art are remedied, since the shaping of the molded parts, i.e. of a flap part and a housing part of a throttle device, not in a common cavity.
  • the cavity within a two-component injection mold is divided into two separate cavities.
  • the two cavities, which are separated from one another, can be accommodated in two separate molds by means of rotary plates or index plates or the like.
  • the geometry of essential impression areas on the housing part during back injection through the flap part during the second injection stage can be used by changing the outer geometry of the bordering tool parts in the second cavity compared to the first cavity for the elastic deformation of the housing part (pre-molded part) in the second injection stage.
  • the third material powdery solid parts or pasty processed materials are introduced into an injection molded part to increase the gap tightness and can be partially or completely removed from it later on.
  • the injection molded part removed from the injection mold has a relatively large gap width.
  • the third material mentioned can either be introduced as an additive onto the throttle valve or onto the inner wall of the throttle valve connector or directly into the gap between the throttle valve and the inner wall of the throttle valve connector.
  • the additive seals the gap between the throttle flap and the throttle valve neck largely, but is so flexible or is sheared off when the throttle valve is moved for the first time in such a way that a small gap is created, but no jamming between the throttle valve and the throttle valve neck must be feared.
  • the disadvantage inherent in the manufacturing process of clamping the flap in the housing is avoided.
  • the shrinkage in and after the plastic injection molding process is set in such a way that the tightness lies outside the tightness specification customary on the market and by subsequent introduction of a third substance, i.e. of the additional material in the sealing gap is changed in such a way that the tightness again meets common tightness specifications.
  • the shrinkage in the second injection molding step i.e. for the throttle valve, chosen relatively large. This is achieved in that the mold temperature is kept low and the plastic melt can cool down accordingly.
  • a small fiber part can be set in the plastic material.
  • the proportion of granular, non-fibrous fillers in the second plastic material is chosen to be relatively large for the second injection molding step.
  • the plastic injection molded parts obtained can be annealed after the plastic injection molding process before the third material, i.e. the additive is introduced.
  • the third material can be a solid lubricant.
  • the plastic injection molding components or the housing blank can be tempered after the first injection molding process or after the second injection molding process, but in any case before the third material is introduced into the injection molding component.
  • FIG. 1 shows the frequency distribution of the number of gaps in the case of the previous manufacture of throttle bar devices
  • curve 1 the frequency distribution of the number of pieces / gap width during production in accordance with the procedure according to the invention before application of an additive
  • FIG. 3 shows a pre-molded part inserted into a second injection station and a second cavity for injecting a second plastic material
  • FIGS. 4 and 5 the flap parts injected into the pre-molded part of the housing part from a second plastic material within the second cavity, the flap parts of which are shown in FIG. 4 with an insert sleeve / slide bush and whose flap parts according to FIG. 5 are directly molded into the pre-molded part,
  • FIG. 6 application areas on the pre-molded part, on which, after the pre-molded part has been formed, lubricant or lubricant is applied or rubbed in a first spraying station or apphized in film form, and
  • FIG. 7 further possible application areas on the preform according to FIG. 6.
  • FIG. 1 shows the frequency distribution of the number of pieces / gap width when producing a throttle valve housing according to injection molding processes known from the prior art.
  • All injection molded components of the gap width that lie between the minimum gap width Si and the maximum permissible gap width S 2 represent good parts that could be used on an internal combustion engine, be it in the intake or in the exhaust system.
  • curve 1 represents the number of pieces before the third material is introduced, ie. of the additive which determines the tightness before it is introduced.
  • the number distribution according to curve 1 is plotted over the gap width.
  • Curve 2 shows the distribution of the number of pieces after the introduction of the third material, i.e. of the additive determining the tightness.
  • curve 1 represents the number of pre-molded parts obtained, the gap width of which is predominantly greater than the maximum permissible gap S 2
  • curve 2 shows the number of pre-molded parts obtained, the gap width of which was chosen to be relatively large and S at most the gap width S 2 is after the third material, ie the additive defining the tightness, has been introduced between the wall of the throttle valve assembly and the outer edge of the throttle valve. It can be seen from curve 2 that the number of pre-molded parts which represent good parts, ie which can be used further, could be increased significantly by using the method proposed according to the invention.
  • the method proposed according to the invention can be used to convert the permissible tolerance measure, ie into the range between the minimum permissible gap Si and the maximum permissible gap S 2 , so that overall a much higher productivity can be achieved by using the method proposed according to the invention in the manufacture of plastic components produced by the two-component injection molding method.
  • the shrinkage in particular in the second injection molding process step, ie when the valve is injected into the throttle valve housing, is selected to be large.
  • This can be achieved by means of a cooled injection mold, which enables rapid cooling, ie solidification of the plastic melt.
  • fillers such as granular, non-fibrous materials are added to the second plastic material used in the second injection molding step, the shrinkage process is further enhanced by this process parameter.
  • the third material, ie the additive that defines the tightness can be a solid lubricant such as molybdenum disulphide. fid (trade name: Molykote) or other molybdenum compounds or graphite.
  • FIG. 3 shows a pre-molded part inserted into a second injection station and a second cavity for injecting a second plastic material from which the throttle valve is manufactured.
  • an intermediate treatment of the pre-molded part 41 between the first injection stage i.e. after demolding from the first molding station and before inserting the preform 41 into the second injection station 40 shown in FIG.
  • This can be, for example, an annealing process, but this is not absolutely necessary.
  • the pre-molded part 41 is fed directly to a thermal intermediate treatment above the glass transition temperature of the first plastic material. This can e.g. done within a heating cabinet. At the temperature level at which the intermediate treatment is carried out, induced stresses occurring in the thermoplastics during injection molding subside.
  • the pre-molded part shown in FIG. 4 comprises the housing part 10 of a throttle valve unit for carrying out the second injection stage, within the second injection station 40 the pre-molded part 41 is removed from the first cavity of the first injection station.
  • the preform 41 can be fed to the second injection station 40 in an injection molding device by manual repositioning, by actuating a turntable transporting the preform 41, an index plate or a handling system.
  • a second cavity 42 is provided in the second injection station 40 to form the flap part 17 to be integrated into the pre-molded part 41.
  • the geometry of essential impression areas on the pre-molded part 41 during the back injection of the flap part 17 in the second injection station 40 can be changed by changing the outer geometry of the bordering tool parts of the second cavity 42 compared to the first cavity for elastic deformation or prestressing of the pre-molded part 41 in the context of the second Injection stage within the second spray station 40 can be used. This enables a tool-related influencing of a later gap formation between the sealing edge of the flap part 17 and the bearing points in the pre-molded part 41.
  • the sealing edge of the flap part 17 can be designed in such a way that the flap part 17 passes through the gas passage opening 13 without contact in the prefabricated injection molding part.
  • the sealing edge on the flap part 17 is to be regarded as sealing when a flap part 17 is designed so as to be leak-tight, if at the gap between the flap part 17 and the wall of the gas passage opening 13 air mass flow of 2 kg / h to 6 kg / h is permitted, whichever according to the diameter of the gas passage opening 13 in the pre-injected housing part 10 is to be regarded as “tight” in the sense of the tightness specification.
  • the flap part 17, which is preferably injected with a curved flap surface into the pre-injected housing part 10, can also be formed as a non-penetrating flap part 17, which inside the gas passage opening 13 usually reaches its largely sealing position in an inclined position between 8 ° and 10 °, based on a vertical 90 ° position of the flap part 17 in the gas passage opening 13.
  • the “sealing tax” ng "of the hinged flap part 17 in the pre-injected housing part 10 between the sealing edge and the inner wall of the gas passage opening 13, an air mass flow in the order of magnitude between 2 kg / h and 6 kg / h is permitted.
  • Such a non-submerged throttle valve is to be regarded as “tight” in the sense of the tightness specification.
  • air mass flows higher than the above-mentioned 2 kg / h to 6 kg / h can also be achieved are permitted, whereby the throttle valve unit is still to be regarded as “tight” in the sense of the tightness specification even in the case of the higher air mass flows that pass through the sealing edge.
  • the second injection station 40 as shown in FIG. 4 contains the second cavity 42, which is defined by the mutually opposite end faces of a first mold insert 43 or a second mold insert 44.
  • a contouring 47 is formed on the side of the first mold insert 43 which delimits the second cavity 42; Furthermore, the gate 24 is on the side of the first mold insert 43 facing the second cavity 42.
  • FIG. 4 shows that the contouring 47 of the first mold insert 43 forms a rib on one side of the flap surface.
  • the ribbing and the contour of the flap surface are designed in accordance with the mechanical and fluidic requirements for the throttle valve unit to be manufactured. In addition to a curved flap surface of the flap part 17, this can also be made flat.
  • the second cavity 42 is also delimited by a first core part 45 or a second core part 46.
  • the second plastic material injected into the second cavity 42 flows around the mutually opposite tips of the core parts 45 and 46.
  • cavities of the first valve shaft part 19 and of the second valve part 20 are formed in the second cavity 42.
  • the core parts 45 and 46 are enclosed within the second injection station 40 by sleeves 48, which can be designed to be pullable in the horizontal direction as well as in the vertical direction.
  • sleeves 48 can be designed to be pullable in the horizontal direction as well as in the vertical direction.
  • a spacer ring 49 is embedded below the first mold insert 43.
  • the second plastic material 57 is injected into the second cavity 42, which is no longer present in FIGS. 4 and 5 and, in the illustrated state, is already completely filled with the second plastic material 57.
  • a flap part 17 is molded into the pre-molded part 41. Flap parts 19 and 20 formed from the second plastic material 57 are molded onto this. Due to the movable core parts 45 and 46 formed on the second injection station 40, cavities are formed in the valve parts 19, 20 in order to avoid accumulation of material.
  • the inner wall of the preform 41 is covered with Switzerlands Schweizer 53 marked, the outer wall with reference numeral 54.
  • Corresponding to the shape of the second cavity 42 now filled by the second plastic material 57 are on the KlappenweUenmaschine 19 and 20 opposing each other, the wall of the pre-molded part 41, creating sealing surfaces.
  • valve valve 20 which is shown in FIG. 5 on the drive side of the valve unit 17, which is shown here without slide bushing 52 or 19, with a corresponding slide bushing 52.
  • 4 shows the KlappenweUenteü 19, which is provided with a sliding bush 52.
  • the representations according to FIGS. 7 and 8 show application areas on the prefabricated building received, i.e. on the pre-molded part of a throttle valve unit, after which a lubricant / lubricant can be applied, rubbed in or foamed out after removal from the tool.
  • impression surfaces 63 or 64 for the second plastic material which is subsequently placed in a mold by the preform 41 limited second cavity 42 is injected, a material is applied so that the first plastic material of the preform 41 does not directly with the second plastic material 57, from which the flap part 17 together with flap valve parts 19 and 20 are made in the second injection station 40 Touch comes.
  • the gap width is reduced, so that the tightness of the flap part 17 with respect to the gas passage opening 13 after the introduction of the third material after the second injection molding process again within the required tightness specification depending on the diameter of the gas passage opening 13.
  • a larger gap width between the sealing edge of the flap part 17 and the inner wall 53 of the gas passage opening 13 can be achieved in that the injection molding tool, ie the second injection station 40 in the present case, during or after the injection / injection Injection of the second plastic material 57 is cooled and a low mold temperature is maintained.
  • the shrinkage behavior can be positively influenced, ie the setting of a relatively large gap width is possible by adding fillers to the second plastic material become.
  • fillers to the second plastic material 57 By adding fillers to the second plastic material 57, its fiber content is reduced and a larger proportion of granular materials is achieved, which in turn has a positive influence on the shrinkage behavior of a second plastic material 57 composed in this way.
  • the third material can be applied to the second impression surfaces 64 after the second injection molding process, which are formed by the inside of the openings 14 in the wall of the pre-molded part 41 for receiving the valve shaft parts 19 and 20.
  • the application of the further third material after the second injection molding process, which determines the tightness of the preform 41 in the region of the openings 14, can be carried out by applying, rubbing in or lining with a foamed material.
  • the pre-molded part can be coated with the further, third material after the second injection molding process after removal from the second injection station in the region of the inner sides of the openings 14.
  • the third material ie the additive defining the tightness between the sealing edge of the flap part 17 and the inner wall 53 of the gas passage opening 13
  • the third material ie the additive defining the tightness between the sealing edge of the flap part 17 and the inner wall 53 of the gas passage opening 13
  • the scattering of the gap width obtained with injection lengths 41 which are produced by means of the two-component injection molding method, can be achieved, which considerably simplifies the injection molding process.

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Abstract

The invention relates to a method for producing a throttle valve unit which comprises a housing part (10, 13, 53) and a valve part (17) that can be moved relative thereto. According to the invention, the housing part (10, 13, 53) is injection-molded in a first cavity from a first synthetic material. The preliminary injection-molded article (41) so obtained is transferred from the first cavity to a second cavity (42) which is spatially decoupled therefrom. A movable valve part (17) is injection-molded in the second cavity (42) from a second synthetic material (57) inside the preliminary injection-molded article (41), with the second injection-molding station (40) being cooled. A third material is then introduced into the gap geometries (61, 62) of the finished two-component injection-molded article (60). Before the third material is introduced, the gap geometries (61, 62) lie outside the tightness specification, and afterwards, after optional partial removal of the third material, within the required tightness specification.

Description

Verfahren zur Herstellung einer Drosselklappen-Einheit mit erhöhter DichtheitProcess for producing a throttle valve unit with increased tightness
Technisches GebietTechnical field
Im Automobilbereich werden Drosselklappen-Einheiten heute vermehrt als Kunststoff- spritzgießbauteile in Großserien gefertigt. Bei solchen Drosselklappen-Einheiten handelt es sich beispielsweise um im Wege des Spritzgießverfahrens hergestellte Klappengehäuse samt in das Gehäuse eingespritzter Klappen. Die Drosselklappen-Einheiten, die im Kraftfahrzeugbereich eingesetzt werden, sind Temperaturen zwischen minus 40°C und 120°C ausgesetzt, so dass Sorge dafür zu tragen ist, dass in diesem Temperaturbereich die Funktionstüchtigkeit der Formteile hinsichtlich im Spritzgießverfahren erzielbarer Spaltweiten zu ge- währleisten ist.In the automotive sector, throttle valve units are increasingly being mass-produced as plastic injection molded components. Such throttle valve units are, for example, valve housings produced by means of the injection molding process, together with valves that are injected into the housing. The throttle valve units used in the automotive sector are exposed to temperatures between minus 40 ° C and 120 ° C, so care must be taken to ensure that the functionality of the molded parts with regard to the gap widths achievable in the injection molding process is ensured in this temperature range ,
Stand der TechnikState of the art
EP 0 482 272 AI bezieht sich auf eine Klappeneinheit. Es werden eine Klappenvorrichtung sowie ein Nerfahren zur Herstellung einer beweglichen Klappe in einem Gehäuse, welches die bewegliche Klappe aufnimmt, offenbart. Die Klappe und das Klappengehäuse werden in ein und demselben Werkzeug hergestellt. In einem ersten Spritzgießschritt wird das Gehäuse hergestellt und in einem nachfolgenden Spritzgießschritt wird die scheibenförmige Klappe darin eingeformt. An den relativ zum Gehäuse beweglichen Klappen werden Dichtäbschnitte ausgebildet, welche mit Gehäusebereichen des Klappengehäuses dichtend zusammenwirken. Bei der Klappe handelt es sich vorzugsweise um eine solche, die in Schmetterlingsbauart beschaffen ist und bei dem Klappengehäuse um ein solches, welches eine in Schmetterlingsbauform ausgebildete Klappe aufnimmt. Mit dem offenbarten Herstellungsverfahren lässt sich eine wesentlich kostengünstigere Fertigung einer Klappenvorrichtung für den Kraft- fahrzeugbereich erzielen. Die Position der Klappe und deren Gehäusestellung sind bei dieser Ausfuhrungsvariante auf die Querlage zur Luftdurchtrittsrichtung festgelegt.EP 0 482 272 AI relates to a flap unit. A flap device and a driving method for producing a movable flap in a housing which accommodates the movable flap are disclosed. The valve and the valve housing are manufactured in one and the same tool. In a first injection molding step, the housing is manufactured and in a subsequent injection molding step the disc-shaped flap is molded into it. Sealing sections are formed on the flaps which are movable relative to the housing and cooperate in a sealing manner with housing regions of the flap housing. The flap is preferably one that is of a butterfly design and the flap housing is one that accommodates a butterfly-shaped flap. With the disclosed manufacturing method, a much more cost-effective production of a flap device for the motor vehicle area can be achieved. The position of the flap and its housing position are fixed to the transverse position to the air passage direction in this embodiment.
US 5,304,336 bezieht sich ebenfalls auf ein Nerfahren zur Herstellung einer Vorrichtung. Diese Vorrichtung enthält ein bewegliches Teil und ein Gehäuse zur Aufnahme des bewegli- chen Teiles. Das bewegliche Teil und das Gehäuse werden im Wege des Spritzgießverfahrens durch sequenzielle Herstellungsschritte gefertigt. Vorzugsweise wird das Gehäuse in einem ersten Verfahrensschritt spritzgegossen, während das relativ zum Gehäuse bewegliche Teil in einem weiteren Herstellschritt gefertigt wird, wobei dieses sich in einer zamm- dest teilweise geschlossenen Position befindet. Durch das offenbarte Herstellungsverfahren wird erreicht, dass eine Oberfläche des Gehäuses zumindest teilweise als Form zur Ausbildung eines Dichtabschnittes an der beweglichen Klappe dient, so dass eine sehr enge Toleranz zwischen dem Gehäuse und der zu diesem relativ bewegbaren Klappe erreicht wird. Auch gemäß US 5,304,336 ist die relativ zum Gehäuse bewegliche Klappe schmetterlings- förmig ausgebildet. Bei dem Gehäuse handelt es sich vorzugsweise um ein solches, welches eine Klappe in Schmetterlingsform aufzunehmen vermag.US 5,304,336 also relates to a ner method for manufacturing a device. This device contains a movable part and a housing for receiving the movable part. The moving part and the housing are manufactured by means of the injection molding process through sequential manufacturing steps. The housing is preferably injection molded in a first method step, while the part which is movable relative to the housing is manufactured in a further production step, the part being in a generally partially closed position. The disclosed manufacturing method ensures that a surface of the housing at least partially serves as a shape for forming a sealing section on the movable flap, so that a very close tolerance is achieved between the housing and the flap which can be moved relative to it. According to US Pat. No. 5,304,336, the flap, which is movable relative to the housing, is formed in a butterfly shape. The housing is preferably one that can accommodate a butterfly-shaped flap.
Die aus EP 0482272 AI und US 5,304,336 bekannten Herstellungsverfahren zur Fertigung eines Luftfuhrungsteiles im Wege des Spritzgießverfahrens sind mit dem Nachteil behaftet, dass sich gemäß dieser Verfahren Formteile herstellen lassen, die eine mangelhafte Funktionstüchtigkeit aufweisen können. Dies wird im wesentlichen durch eine ungenügende Einstellbarkeit und Wiederholgenauigkeit erforderlicher Spaltweiten in den Wellenlagern und in der Gasdurchgangsbohrung solcherart hergestellter Vorrichtungen verursacht. Mit den dargestellten Verfahren ist eine gezielte Beeinflussung der Spaltweite zur Erreichung einer de- finierten Luftmenge in der Schließstellung der Klappe über Maschineneinstellparameter bei der Formgebung, d.h. beim Spritzgießverfahren, nicht ausreichend möglich. Von einem Produktionszyklus zum nächsten Produktionszyklus sind die erforderlichen Spaltweiten zur Erreichung einer definierten Leckluftmenge in der Schließstellung der Klappe nicht in ausreichendem Maße reproduzierbar.The manufacturing processes known from EP 0482272 A1 and US Pat. No. 5,304,336 for manufacturing an air guiding part by means of the injection molding process have the disadvantage that molded parts can be produced according to these processes, which may have inadequate functionality. This is essentially caused by inadequate adjustability and repeatability of the required gap widths in the shaft bearings and in the gas through-hole of devices manufactured in this way. The illustrated methods allow the gap width to be influenced in a targeted manner in order to achieve a defined amount of air in the closed position of the flap via machine setting parameters during shaping, i.e. insufficiently possible with the injection molding process. From one production cycle to the next production cycle, the gap widths required to achieve a defined amount of leakage air in the closed position of the flap cannot be reproduced to a sufficient extent.
Die Genauigkeit bzw. Gleichmäßigkeit solcher Spalte in Klappen darf nur im Bereich einiger weniger μm variieren. Dies ist von erheblicher Bedeutung im Kfz-Bereich, in dem solche Lufrführungsteile einem größeren Temperaturbereich, so z.B. Temperaturen von - 40°C bis + 120°C (Motorbetriebstemperatur am Zylinderkopfbereich) ausgesetzt sind Durch eine enge Verknüpfung der Temperatur von Formgebungswerkzeug und der Zykluszeit des Spritzgießprozesses gemäß der oben aufgezeigten Herstellverfahren, kann über die im Formgebungswerkzeug vorgesehene Kavitat die erforderliche Genauigkeit nicht erreicht werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn bei gemäß der obigen Lösungen beschriebenen Verfahren, teilkristalline oder amorphe thermoplastische Hochtemperatur-Kunststoffe für den oben angegebenen Temperaturbereich für Anwendungen im Motorraum eingesetzt werden. Gemäß der Herstellungsverfahren, die aus EP 0 482 272 AI sowie US 5,304,336 bekannt sind, kann auf Prozessschwankungen, wie z.B. Eigenschaftsschwankungen in den Formmassen bei der Formgebung, d.h. beim Fertigungsprozess im Wege des Spritzgießver- fahrens, nicht flexibel genug reagiert werden. Die beschriebenen Schwankungen schlagen unzulässig stark auf die Qualität der erhaltenen Vorrichtungen durch.The accuracy or uniformity of such gaps in flaps may only vary within a few μm. This is of considerable importance in the automotive sector, in which such air guiding parts are exposed to a larger temperature range, e.g. temperatures from - 40 ° C to + 120 ° C (engine operating temperature at the cylinder head area) by closely linking the temperature of the shaping tool and the cycle time of the Injection molding process according to the manufacturing process shown above, the required accuracy can not be achieved via the cavity provided in the molding tool. This applies in particular if, in the processes described according to the above solutions, partially crystalline or amorphous thermoplastic high-temperature plastics are used for applications in the engine compartment for the temperature range specified above. According to the production processes known from EP 0 482 272 AI and US Pat. No. 5,304,336, process fluctuations, such as, for example, fluctuations in the properties of the molding compositions during the shaping, ie during the production process by injection molding, driving, not reacting flexibly enough. The fluctuations described have an inadmissible impact on the quality of the devices obtained.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Gemäß des vorgeschlagenen Verfahrens wird den oben genannten Schwächen der aus dem Stande der Technik bekannten Verfahren abgeholfen, da die Ausformung der Formteile, d.h. eines Klappenteiles und eines Gehäuseteiles einer Drosselvorrichtung, nicht in einer gemeinsamen Kavitat erfolgt. Die Kavitat innerhalb eines Zwei-Komponenten-Spritzgießwerkzeugs ist in zwei voneinander getrennte Kavitäten aufgeteilt. Die beiden voneinander getrennten Kavitäten können mittels Drehteller oder Indexplatten oder dergleichen in zwei voneinander getrennten Formwerkzeugen untergebracht sein. Die Geo-metrie wesentlicher Abformbereiche am Gehäuseteil beim Hinterspritzen durch das Klappenteil während der zweiten Spritzstufe, kann durch Änderung der äußeren Geometrie der berandenden Werkzeugteile in der zweiten Kavitat gegenüber der ersten Kavitat zur elastischen Verformung des Gehäuseteiles (Vorspritzling) in der zweiten Spritzstufe genutzt werden. Damit steht eine zusätzliche Beeinflussungsmöglichkeit der sich einstellenden Spaltbildung zwischen den Lagerstellen und dem Gehäuseteil sowie der Berandung des Klappenteiles und dem Gehäuseteil zur Verfügung. In die zwei voneinander getrennten Kavitäten gemäß des erfindungsgemäß vorge- schlagenen Verfahrens, werden teilkristalhne sowie amorphe Hochtemperatur- Thermoplasten mit hohen Schmelztemperaturen gegebenenfalls hohen KristalKsationsgraden und hoher Wärmeform- sowie Öl- und Kraftstoffbeständigkeit eingespritzt. Die verwendeten teilkristallinen oder amorphen Hochtemperatur-Thermoplasten weisen niedrige Reibungs-Koeffizienten und geringe Verschleißraten untereinander auf. Die Spaltgeometrien des im Wege des Zwei-Komponenten-Spritzgießverfahrens erhaltenen Spritzgießfertigteiles, dessen Gehäuseteil aus einem ersten Kunststoffmaterial und dessen Klappenteil aus einem zweiten Kunststoffmaterial gefertigt ist, hegen vor dem Einbringen eines weiteren, d.h. dritten Materiales, außerhalb einer Dichtheitsspezifikation. Nach dem Einbringen des dritten zusätzlichen Materials und gegebenenfalls nach dessen teilweisem Entfernen Hegen die da- durch erhaltenen Spaltgeometrien nunmehr wieder innerhalb der Dichtheitsspezifikation.According to the proposed method, the above-mentioned weaknesses of the methods known from the prior art are remedied, since the shaping of the molded parts, i.e. of a flap part and a housing part of a throttle device, not in a common cavity. The cavity within a two-component injection mold is divided into two separate cavities. The two cavities, which are separated from one another, can be accommodated in two separate molds by means of rotary plates or index plates or the like. The geometry of essential impression areas on the housing part during back injection through the flap part during the second injection stage can be used by changing the outer geometry of the bordering tool parts in the second cavity compared to the first cavity for the elastic deformation of the housing part (pre-molded part) in the second injection stage. This provides an additional possibility of influencing the gap which forms between the bearing points and the housing part and the edges of the flap part and the housing part. Partially crystal-free and amorphous high-temperature thermoplastics with high melting temperatures, possibly with high degrees of crystallization and high heat resistance as well as oil and fuel resistance, are injected into the two separate cavities according to the method proposed according to the invention. The semi-crystalline or amorphous high-temperature thermoplastics used have low coefficients of friction and low wear rates among themselves. The gap geometries of the prefabricated injection-molded part obtained by the two-component injection molding process, the housing part of which is made of a first plastic material and the flap part of which is made of a second plastic material, exist before the introduction of another, i.e. third material, outside of a tightness specification. After the third additional material has been introduced and, if necessary, after it has been partially removed, the resulting gap geometries are now within the tightness specification again.
Als drittes Material werden an einem Spritzgießfertigteil zur Erhöhung der Spaltdichtigkeit pulverförmige Feststoffteile oder pastös aufbereitete Materialien in das Zwei-Komponenten- Spritzgießfertigteil eingebracht und können aus diesem später teilweise oder vollständig wieder entfernt werden. Das aus dem Spritzgießwerkzeug entnommene Spritzgießfertigteil weist eine relativ große Spaltbreite auf. Das erwähnte dritte Material kann entweder auf die Drosselklappe oder an die Innenwandung des Drosselklappenstutzens bzw. direkt in den Spalt zwischen der Drosselklappe und der Innenwandung des Drosselklappenstutzens als Zusatzstoff eingebracht werden. Der Zusatzstoff dichtet den Spalt zwischen der Drossel- klappe und dem Drosselklappenstutzen weitgehend ab, ist jedoch so nachgiebig bzw. wird bei der ersten Bewegung der Drosselklappe derart abgeschert, dass eine kleine Spaltweite entsteht, trotzdem jedoch kein Klemmen zwischen der Drosselklappe und dem Drosselklap- penstutzen befürchtet werden muss. Dadurch ist es möglich, während des Spritzgießprozes- ses die zulässige Spalfbreite so zu wählen, dass unter Berücksichtigung der nie vollständig vermeidbaren Toleranzen, eine möglichst große Spaltbreite entsteht. Dies gestattet, dass vor dem Aufbringen des Zusatzstoffes die Spaltbreite S ziemlich stark streuen darf, wodurch das Spritzgießen erheblich erleichtert wird, da die erhaltene Spaltweite S durch Ein- bzw. Aufbringen des dritten Materials nach dem Spritzgießen definiert wird und nicht unmittelbar während des Spritzgießprozesses beigeführt zu werden braucht. Dies erlaubt auch den Einsatz solcher Spritzgießfertigteile, deren Spaltweite S ohne Anbringen eines Zusatzstoffes zwischen Drosselklappenrand und Innenwandung des Drosselklappenspritzens hinsichtlich der Toleranz zum Ausschuss zu zählen sind.As a third material, powdery solid parts or pasty processed materials are introduced into an injection molded part to increase the gap tightness and can be partially or completely removed from it later on. The injection molded part removed from the injection mold has a relatively large gap width. The third material mentioned can either be introduced as an additive onto the throttle valve or onto the inner wall of the throttle valve connector or directly into the gap between the throttle valve and the inner wall of the throttle valve connector. The additive seals the gap between the throttle flap and the throttle valve neck largely, but is so flexible or is sheared off when the throttle valve is moved for the first time in such a way that a small gap is created, but no jamming between the throttle valve and the throttle valve neck must be feared. This makes it possible to choose the permissible gap width during the injection molding process in such a way that the largest possible gap width takes into account the tolerances that can never be completely avoided. This allows the gap width S to spread quite strongly before the additive is applied, which considerably facilitates injection molding, since the gap width S obtained is defined by introducing or applying the third material after the injection molding and is not directly introduced during the injection molding process needs to be. This also allows the use of such injection-molded parts, the gap width S of which is to be counted with regard to the tolerance with regard to the tolerance without adding an additive between the edge of the throttle valve and the inner wall of the throttle valve injection molding.
Durch Einsatz der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung wird der dem Herstellungsverfahren immanente Nachteil des Klemmens der Klappe im Gehäuse vermieden. Die Schwindung in und nach dem Kunststoffspritzgießprozess ist so eingestellt, dass die Dichtheit außerhalb der marktüblichen Dichtheitsspezifikation Hegt und durch anschHeßendes Einbringen eines dritten Stoffes, d.h. des Zusatzsmaterials in den Dichtspalt derart geändert wird, dass die Dichtheit wieder marktübHche gängige Dichtheitsspezifikationen erfüllt. Insbesondere wird die Schwindung im zweiten Spritzgießprozessschritt, d.h. für die Drosselklappe, relativ groß gewählt. Dies wird dadurch erreicht, dass die Werkzeugtemperatur niedrig gehalten wird und dadurch ein entsprechend schneUes Abkühlen der Kunststoffschmelze erfolgen kann. Ferner kann durch Anreicherung des zweiten Kunststoffmaterials, welches im zweiten Spritzgießprozess verwendet wird, mit Füllstoffen ein kleiner Faserteil im Kunststoffmaterial eingestellt werden. Insbesondere wird der Anteil an körnigen, nicht- fasrigen Füllstoffen beim zweiten Kunststoffmaterial für den zweiten Spritzgießschritt relativ groß gewählt. Zumal können die erhaltenen Kunststoffspritzgießteile nach dem Kunststoffspritzgießprozess getempert werden, bevor das dritte Material, d.h. der Zusatzstoff, eingebracht wird. Bei dem dritten Material kann es sich um einen Festschmierstoff handeln.By using the solution proposed according to the invention, the disadvantage inherent in the manufacturing process of clamping the flap in the housing is avoided. The shrinkage in and after the plastic injection molding process is set in such a way that the tightness lies outside the tightness specification customary on the market and by subsequent introduction of a third substance, i.e. of the additional material in the sealing gap is changed in such a way that the tightness again meets common tightness specifications. In particular, the shrinkage in the second injection molding step, i.e. for the throttle valve, chosen relatively large. This is achieved in that the mold temperature is kept low and the plastic melt can cool down accordingly. Furthermore, by enriching the second plastic material used in the second injection molding process with fillers, a small fiber part can be set in the plastic material. In particular, the proportion of granular, non-fibrous fillers in the second plastic material is chosen to be relatively large for the second injection molding step. Especially, the plastic injection molded parts obtained can be annealed after the plastic injection molding process before the third material, i.e. the additive is introduced. The third material can be a solid lubricant.
Das Tempern der Kunststoffspritzgießbauteile bzw. des Gehäuserohlings kann nach dem ersten Spritzgießprozess oder nach dem zweiten Spritzgießprozess erfolgen, in jedem Falle aber vor das dritte Material in das Spritzgießbauteil eingebracht werden.The plastic injection molding components or the housing blank can be tempered after the first injection molding process or after the second injection molding process, but in any case before the third material is introduced into the injection molding component.
Zeichnungdrawing
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben. Es zeigt:The invention is described in more detail below with reference to the drawing. It shows:
Figur 1 die Häufigkeitsverteilung Stückzahl Spaltbreite bei bisheriger Fertigung von DrosselHarφeneinrichtungen,FIG. 1 shows the frequency distribution of the number of gaps in the case of the previous manufacture of throttle bar devices,
Figur 2, Kurve 1 die Häufigkeitsverteilung Stückzahl/Spalfbreite bei Fertigung gemäß der erfindungsgemäßen Vorgehensweise vor Aufbringen eines Zusatzstoffes,FIG. 2, curve 1, the frequency distribution of the number of pieces / gap width during production in accordance with the procedure according to the invention before application of an additive,
Kurve 2 die Häufigkeitsverteilung Stückzahl/Spaltbreite bei Fertigung gemäß der erfindungsgemäßen Lösungen nach Aufbringen des Zusatzstoffes,Curve 2 shows the frequency distribution of the number of pieces / gap width during production according to the solutions according to the invention after application of the additive,
Figur 3 einen, in eine zweite Spritzstation eingelegten Vorspritzling und eine zweite Kavitat zum Einspritzen eines zweiten Kuns offmaterials,3 shows a pre-molded part inserted into a second injection station and a second cavity for injecting a second plastic material,
Figuren 4 und 5 den Vorspritzling des Gehäuseteiles aus einem zweiten Kunststoffmate- rial innerhalb der zweiten Kavitat eingespritzte Klappenteile, deren KlappenweUenteile in Figur 4 mit einer Einlegehülse/Gleitbüchse versehen sind und deren KlappenweUenteile gemäß Figur 5 unmittelbar in den Vorspritzling eingeformt sind,FIGS. 4 and 5 the flap parts injected into the pre-molded part of the housing part from a second plastic material within the second cavity, the flap parts of which are shown in FIG. 4 with an insert sleeve / slide bush and whose flap parts according to FIG. 5 are directly molded into the pre-molded part,
Figur 6 Auftragsflächen am Vorspritzling, auf welchen nach dem Formen des Vorspritzlinges in einer ersten Spritzstation Gleit- bzw. Schmierstoff aufgebracht oder eingerieben oder in Folienform appHziert wird undFIG. 6 application areas on the pre-molded part, on which, after the pre-molded part has been formed, lubricant or lubricant is applied or rubbed in a first spraying station or apphized in film form, and
Figur 7 weitere mögliche Auftragsflächen am Vorspritzling gemäß Figur 6.FIG. 7 further possible application areas on the preform according to FIG. 6.
Ausführungsvariantenvariants
Der Darstellung gemäß Figur 1 ist die Häufigkeitsverteilung Stückzahl/Spalfbreite bei Ferti- gung eines Drosselklappengehäuses gemäß aus dem Stand der Technik bekannter Spritzgießverfahren zu entnehmen.The representation according to FIG. 1 shows the frequency distribution of the number of pieces / gap width when producing a throttle valve housing according to injection molding processes known from the prior art.
Aus der Darstellung gemäß Figur 1 geht hervor, dass mit Si der minimale Spalt zwischen dem Rand der Drosselklappe, der Innenwandung eines Drosselklappenstutzens, die untere Ausschussgrenze bildet. Wird die Spaltweite Si unterschritten, kommt es zu einem Klemmen der schwenkbar angeordneten Drosselklappe innerhalb des Drosselklappenstutzens. Spritzgießfertigteile, die die minimale Spaltweite Si unterschreiten, können daher nicht verwendet werden und stellen teuer produzierten Ausschuss dar. Mit S2 ist die maximale Spaltweite zwischen dem Rand einer verschwenkbar im Drosselklappenstutzen aufgenom- menen Drosselklappe und der Innenwandung des Drosselklappenstutzens bezeichnet. Wird die maximale Spaltweite S2 überschritten, Hegt ein zu großer Spalt zwischen dem Rand der verschwenkbar angeordneten Drosselklappe und der Ihnenwandung des Drosselklappenstutzens vor, über welchen eine VerbrennungslαafuΗascbine zu viel Fehlluft ansaugt, mithin eine einwandfreie Funktion der DrosseMappeneinrichtung nicht mehr gewährleistet ist.It can be seen from the illustration in FIG. 1 that with Si the minimum gap between the edge of the throttle valve, the inner wall of a throttle valve connector, forms the lower reject limit. If the gap width Si is undershot, the pivotably arranged throttle valve jams inside the throttle valve connector. Injection-molded parts that are less than the minimum gap width Si can therefore not be used and represent rejects that are expensive to produce. With S 2 , the maximum gap width between the edge of a pivotable part in the throttle valve neck is accommodated. designated throttle valve and the inner wall of the throttle valve body. If the maximum gap width S 2 is exceeded, there is an excessively large gap between the edge of the pivotably arranged throttle valve and the wall of the throttle valve connector, through which a combustion chamber aspirates too much incorrect air, and consequently the proper functioning of the throttle folder device can no longer be guaranteed.
Alle Spritzgießbauteile der Spaltweite, die zwischen der minimalen Spaltweite Si und der maximal zulässigen Spaltweite S2 liegen, stellen Gutteile dar, welche an einer Verbren- nungskraftmaschine, sei es im Ansaug-, sei es im Abgastrakt, eingesetzt werden könnten.All injection molded components of the gap width that lie between the minimum gap width Si and the maximum permissible gap width S 2 represent good parts that could be used on an internal combustion engine, be it in the intake or in the exhaust system.
Dem Diagramm gemäß Figur 2 sind die Kurve 1 und die Kurve 2 zu entnehmen. Die Kurve 1 stellt die Stückzahlverteilung vor Einbringen des dritten Materials, dh. des die Dichtheit bestimmenden Zusatzstoffes vor dessen Einbringen dar. Die Stückzahlverteilung gemäß Kurve 1 ist über der Spaltweite aufgetragen. Die Kurve 2 stellt die Stückzahlverteilung nach Einbringen des dritten Materiales, d h. des die Dichtheit bestimmenden Zusatzstoffes dar. Während Kurve 1 die erhaltene Stückzahl an Vorspritzlingen darsteUt, deren Spaltweite überwiegend größer als der maximal zulässige Spalt S2 ist, zeigt Kurve 2 die erhaltene Stückzahl an Vorspritzlingen, deren Spaltweite relativ groß gewählt wurde und S höchstens die Spaltweite S2 beträgt, nachdem zwischen der Ihnenwandung des Drosselklappenstutzens und dem Außenrand der Drosselklappe das dritte Material, d.h. der die Dichtheit definierende Zusatzstoff, eingebracht wurde. Aus Kurve 2 geht hervor, dass die Anzahl von Vorspritzlingen, die Gutteile darstellen, d.h. die weiterverwendet werden können, durch Einsatz des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens wesentlich erhöht werden konnte. Vor zum Ausschuss zu zählende, da die maximale Spaltweite S2 übersteigende Spaltwei- ten aufweisende Vorspritzlinge, können durch Einsatz des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens in das zulässige Toleranzmaß, d.h. in den Bereich zwischen dem minimal zulässigen Spalt Si und dem maximal zulässigen Spalt S2 überführt werden, so dass sich insgesamt eine wesentHch höhere Produktivität durch Einsatz des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens bei der HersteHung von im Wege des Zwei-Komponenten- Spritzgießverfahrens hergestellten Kunststoffbauteilen erreichen lässt.The curve according to FIG. 2 shows curve 1 and curve 2. Curve 1 represents the number of pieces before the third material is introduced, ie. of the additive which determines the tightness before it is introduced. The number distribution according to curve 1 is plotted over the gap width. Curve 2 shows the distribution of the number of pieces after the introduction of the third material, i.e. of the additive determining the tightness. While curve 1 represents the number of pre-molded parts obtained, the gap width of which is predominantly greater than the maximum permissible gap S 2 , curve 2 shows the number of pre-molded parts obtained, the gap width of which was chosen to be relatively large and S at most the gap width S 2 is after the third material, ie the additive defining the tightness, has been introduced between the wall of the throttle valve assembly and the outer edge of the throttle valve. It can be seen from curve 2 that the number of pre-molded parts which represent good parts, ie which can be used further, could be increased significantly by using the method proposed according to the invention. Before the pre-molded parts to be counted as rejects, since the maximum gap width S 2 exceeds the gap widths, the method proposed according to the invention can be used to convert the permissible tolerance measure, ie into the range between the minimum permissible gap Si and the maximum permissible gap S 2 , so that overall a much higher productivity can be achieved by using the method proposed according to the invention in the manufacture of plastic components produced by the two-component injection molding method.
Dies wird dadurch erreicht, dass die Schwindung, insbesondere im zweiten Spritzgießpro- zessschritt, d.h. beim Einspritzen der Klappe in das Drosselklappengehäuse, groß gewählt wird. Dies lässt sich durch ein gekühltes Spritzgießwerkzeug erreichen, was ein schneUes Abkühlen, d.h. Erstarren der Kunststoffschmelze, ermöglicht. Werden dem im zweiten Spritzgießschritt eingesetzten zweiten Kunststoffmaterial Füllstoffe, wie z.B. körnige nicht- fasrige Materialien beigemischt, wird der Schwindungsprozess durch diesen Verfahrensparameter zusätzHch begünstigt. Bei dem dritten Material, d.h. dem die Dichtheit definierenden Zusatzstoff, kann es sich um einen Festschmierstoff wie beispielsweise Molybdändisul- fid (Handelsname: Molykote) oder ander Molybdänverbindungen oder um Gra-phite handeln.This is achieved in that the shrinkage, in particular in the second injection molding process step, ie when the valve is injected into the throttle valve housing, is selected to be large. This can be achieved by means of a cooled injection mold, which enables rapid cooling, ie solidification of the plastic melt. If fillers such as granular, non-fibrous materials are added to the second plastic material used in the second injection molding step, the shrinkage process is further enhanced by this process parameter. The third material, ie the additive that defines the tightness, can be a solid lubricant such as molybdenum disulphide. fid (trade name: Molykote) or other molybdenum compounds or graphite.
Figur 3 zeigt einen in eine zweite Spritzstation eingelegten Vorspritzling und eine zweite Kavitat zum Einspritzen eines zweiten Kunststoffmateriales, aus welchem die Drosselklappe gefertigt wird.FIG. 3 shows a pre-molded part inserted into a second injection station and a second cavity for injecting a second plastic material from which the throttle valve is manufactured.
Bevor ein Vorspritzling 41 in eine zweite Spritzstation 40 eingesetzt wird, kann nach dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren eine Zwischenbehandlung des Vorspritzlinges 41 zwischen der ersten Spritzstufe, d.h. nach dem Entformen aus der ersten Formstation und vor dem Einsetzen des Vorspritzlinges 41 in die in Figur 4 dargestellte zweite Spritzstation 40 erfolgen. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Tempervorgang handeln, dieser ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Nach dem Entformen eines Gehäuseteiles 10, 41 aus der ersten Kavitat, d.h. nach Abschluss der ersten Spritzstufe, wird der Vorspritzling 41 unmittelbar einer thermischen Zwischenbehandlung oberhalb der Glastemperatur des ersten Kunststoffmateriales zugeführt. Dies kann z.B. innerhalb eines Wärmeschrankes erfolgen. Bei dem Temperaturniveau, bei dem die Zwischenbehandlung durchgeführt wird, klingen in den Thermoplasten beim Spritzgießen auftretende induzierte Spannungen ab. Dies gilt sowohl für teilkristalline Thermoplaste als auch für amorphe Hochtemperatur-Thermoplaste. Nach wenigen Minuten Verweildauer des Vorspritzlinges 41 in der Zwischenbehandlung klingen durch molekulare Orientierungen beim Füllvorgang der ersten Kavitat bzw. beim schnellen Abkühlen des Vorspritzlinges 41 durch verzögerte KristalHsationseffekte induzierte Spannungen und Schwindungseffekte in den Thermoplasten bis auf ein vernachlässigbares Niveau ab.Before a pre-molded part 41 is inserted into a second injection station 40, an intermediate treatment of the pre-molded part 41 between the first injection stage, i.e. after demolding from the first molding station and before inserting the preform 41 into the second injection station 40 shown in FIG. This can be, for example, an annealing process, but this is not absolutely necessary. After the demolding of a housing part 10, 41 from the first cavity, i.e. after completion of the first injection stage, the pre-molded part 41 is fed directly to a thermal intermediate treatment above the glass transition temperature of the first plastic material. This can e.g. done within a heating cabinet. At the temperature level at which the intermediate treatment is carried out, induced stresses occurring in the thermoplastics during injection molding subside. This applies to both semi-crystalline thermoplastics and amorphous high-temperature thermoplastics. After a few minutes of residence of the preform 41 in the intermediate treatment, the molecular orientations during the filling process of the first cavity or the rapid cooling of the preform 41 due to delayed crystallization effects reduce the stresses and shrinkage effects in the thermoplastics to a negligible level.
Ohne die Durchführung einer Zwischenbehandlung würden die durch molekulare Orientierungen bzw. beim schneUen Abkühlen des Vorspritzlinges 41 durch verzögerte Kristallisationseffekte in teilkristalHnen Thermoplasten induzierten Spannungen, dem Vorspritzling 41 während dessen gesamter Betriebszeit inne wohnen. Aufgrund der thermischen Zwischen- behandlung wird vermieden, dass die induzierten Spannungen zu einer sich evtl. über eine längere Betriebszeit der Drosselklappeneinheit andauernden Rückdeformation des Vorspritzlinges 41 und damit zu einer Veränderung der Spaltgeometrien führen. Die Veränderung der Spaltgeometrien durch Rückdeformationen des Gehäuses 10, d.h. des Vorspritzlinges 41 ohne thermische Zwischenbehandlung, führen im Extremfall zu mögHchem Fest- setzen eines relativ zum Vorspritzlinges 41, d.h. zum Gehäuseteil 10 bewegbaren Klappenteiles 17.Without carrying out an intermediate treatment, the stresses induced by molecular orientations or by rapid cooling of the preform 41 by delayed crystallization effects in partially crystalline thermoplastics would reside in the preform 41 during its entire operating time. Because of the thermal intermediate treatment, it is avoided that the induced voltages lead to a re-deformation of the pre-molded part 41, which may persist over a longer operating time of the throttle valve unit, and thus to a change in the gap geometries. The change in the gap geometries due to back-deformation of the housing 10, i.e. of the preform 41 without thermal intermediate treatment, in extreme cases lead to the possible setting of one relative to the preform 41, i. to the housing part 10 movable flap part 17th
Der in Figur 4 dargestellte Vorspritzling umfasst das Gehäuseteil 10 einer Drosselklappen- einheit zur Durchführung der zweiten Spritzstufe, innerhalb der zweiten Spritzstation 40 wird der Vorspritzling 41 der ersten Kavitat der ersten Spritzstation entnommen. Nach dem Spritzgießen des Vorspritzlinges 41 aus einem ersten Kunststoffmaterial kann der Vorspritzling 41 in einer Spritzgießeinrichtung durch manuelles Umsetzen, durch Betätigung eines den Vorspritzling 41 transportierenden Drehtellers, einer Indexplatte oder eines Handlingsystems der zweiten Spritzstation 40 zugeführt werden. In der zweiten Spritzstation 40 ist eine zweite Kavitat 42 zur Ausbildung des in den Vorspritzling 41 zu integrierenden Klappenteiles 17 vorgesehen. Die Geometrie wesentlicher Abformbereiche am Vorspritzling 41 während des Hinterspritzens des Klappenteiles 17 in der zweiten Spritzstation 40, kann durch Änderung der äußeren Geometrie der berandenden Werkzeugteile der zweiten Kavitat 42, gegenüber der ersten Kavitat, zur elastischen Verformung oder Vorspannung des Vorspritzlinges 41 im Rahmen der zweiten Spritzstufe innerhalb der zweiten Spritzstation 40 genutzt werden. Damit steht eine werkzeugtechnische Beeinflussungsmög- Hchkeit einer späteren Spaltbildung zwischen dem Dichtrand des Klappenteiles 17 und den Lagerstellen im Vorspritzling 41 zur Verfügung.The pre-molded part shown in FIG. 4 comprises the housing part 10 of a throttle valve unit for carrying out the second injection stage, within the second injection station 40 the pre-molded part 41 is removed from the first cavity of the first injection station. After the injection molding of the preform 41 from a first plastic material, the preform 41 can be fed to the second injection station 40 in an injection molding device by manual repositioning, by actuating a turntable transporting the preform 41, an index plate or a handling system. A second cavity 42 is provided in the second injection station 40 to form the flap part 17 to be integrated into the pre-molded part 41. The geometry of essential impression areas on the pre-molded part 41 during the back injection of the flap part 17 in the second injection station 40 can be changed by changing the outer geometry of the bordering tool parts of the second cavity 42 compared to the first cavity for elastic deformation or prestressing of the pre-molded part 41 in the context of the second Injection stage within the second spray station 40 can be used. This enables a tool-related influencing of a later gap formation between the sealing edge of the flap part 17 and the bearing points in the pre-molded part 41.
Beim Einsatz des vorgeschlagenen Verfahrens kann der Dichtrand des Klappenteiles 17 so gestaltet werden, dass das Klappenteil 17 berührungsfrei im Spritzgießfertigteil durch die Gasdurchtrittsöffhung 13 durchtaucht. Der Dichtrand am Klappenteil 17 ist bei Ausführung eines durchtauchend gestalteten Klappenteiles 17 hinsichthch der Dichtheitsspezifϊkation dann als dichtend anzusehen, wenn am Spalt zwischen dem Klappenteil 17 und der Ihnenwandung der Gasdurchtrittsöffhung 13 Luftmassenstrom von 2 kg/h bis 6 kg/h zugelassen wird, was je nach Durchmesser der Gasdurchtrittsöffhung 13 im vorgespritzen Gehäuseteil 10 als „dicht" im Sinne der Dichtheitsspezifikation anzusehen ist. Alternativ lässt sich das bevorzugt mit einer gewölbten Klappenfläche in das vorgespritzte Gehäuseteil 10 einge- spritzte Klappenteil 17 auch als nicht-durchtauchendes Klappenteil 17 ausformen, welches innerhalb der Gasdurchtrittsöfmung 13 übHcherweise in einer Schrägstellung zwischen 8° und 10°, bezogen auf eine senkrechte 90°-Position des Klappenteiles 17 in der Gasdruchtrittsöffnung 13 seine weitestgehend abdichtende Stellung erreicht. Auch bei nicht- durchtauchenden Klappenteilen 17 wird in der „DichtsteUung" des im vorgespritzen Gehäu- seteils 10 verschwenkbaren Klappenteiles 17 zwischen Dichtrand und der Innenwandung der Gasdurchtrittsöffhung 13 ein Luftmassenstrom in der Größenordnung zwischen 2 kg/h bis 6 kg/h zugelassen. Eine derartig ausgeführte, nicht-durchtauchende Drosselklappe ist im Sinne der Dichtheitsspezifikation als „dicht" anzusehen. In Abhängigkeit von der Durchmes- serdimensionierung der Gasdurchtrittsöffhung 13 im vorgespritzen Gehäuseteil 10 können auch höhere Luftmassenströme als die oben angegebenen 2 kg/h bis 6 kg/h zugelassen werden, wobei die Drosselklappeneinheit auch bei den auftretenden höheren, den Dichtrand passierenden Luftmassenströmen, im Sinne der Dichtheitsspezifikation noch als „dicht" anzusehen ist. Die zweite Spritzstation 40 gemäß der Darstellung in Figur 4 enthält die zweite Kavitat 42, welche durch die einander gegenüberiiegenden Stirnflächen eines ersten Formeinsatzes 43 bzw. eines zweiten Formeinsatzes 44 definiert wird. An der die zweite Kavitat 42 begrenzenden Seite des ersten Formeinsatzes 43 ist eine Konturierung 47 ausgebildet; ferner Hegt auf der dem der zweiten Kavitat 42 zuweisenden Seite des ersten Formeinsatzes 43 der Anschnitt 24. Figur 4 ist entnehmbar, dass durch die Konturierung 47 des ersten Formeinsatzes 43 eine auf einer Seite der Klappenfläche ausgebildete Verrippung geformt wird. Die Ver- rippung sowie die Kontur der Klappenfläche werden entsprechend der mechanischen und der strömungstechnischen Anforderungen an die herzustellende Drosselklappeneinheit aus- geführt. Neben einer gewölbt ausgebildeten Klappenfläche des Klappenteiles 17 kann diese auch plan ausgebildet werden.When using the proposed method, the sealing edge of the flap part 17 can be designed in such a way that the flap part 17 passes through the gas passage opening 13 without contact in the prefabricated injection molding part. The sealing edge on the flap part 17 is to be regarded as sealing when a flap part 17 is designed so as to be leak-tight, if at the gap between the flap part 17 and the wall of the gas passage opening 13 air mass flow of 2 kg / h to 6 kg / h is permitted, whichever according to the diameter of the gas passage opening 13 in the pre-injected housing part 10 is to be regarded as “tight” in the sense of the tightness specification. Alternatively, the flap part 17, which is preferably injected with a curved flap surface into the pre-injected housing part 10, can also be formed as a non-penetrating flap part 17, which inside the gas passage opening 13 usually reaches its largely sealing position in an inclined position between 8 ° and 10 °, based on a vertical 90 ° position of the flap part 17 in the gas passage opening 13. Even in the case of non-penetrating flap parts 17, the “sealing tax” ng "of the hinged flap part 17 in the pre-injected housing part 10 between the sealing edge and the inner wall of the gas passage opening 13, an air mass flow in the order of magnitude between 2 kg / h and 6 kg / h is permitted. Such a non-submerged throttle valve is to be regarded as “tight” in the sense of the tightness specification. Depending on the diameter dimension of the gas passage opening 13 in the pre-injected housing part 10, air mass flows higher than the above-mentioned 2 kg / h to 6 kg / h can also be achieved are permitted, whereby the throttle valve unit is still to be regarded as “tight” in the sense of the tightness specification even in the case of the higher air mass flows that pass through the sealing edge. The second injection station 40 as shown in FIG. 4 contains the second cavity 42, which is defined by the mutually opposite end faces of a first mold insert 43 or a second mold insert 44. A contouring 47 is formed on the side of the first mold insert 43 which delimits the second cavity 42; Furthermore, the gate 24 is on the side of the first mold insert 43 facing the second cavity 42. FIG. 4 shows that the contouring 47 of the first mold insert 43 forms a rib on one side of the flap surface. The ribbing and the contour of the flap surface are designed in accordance with the mechanical and fluidic requirements for the throttle valve unit to be manufactured. In addition to a curved flap surface of the flap part 17, this can also be made flat.
Die zweite Kavitat 42 ist darüber hinaus von einem ersten Kernteil 45 bzw. einem zweiten Kernteil 46 begrenzt. Das in die zweite Kavitat 42 eingespritzte zweite Kunststoffmaterial strömt um die einander gegenüberiiegenden Spitzen der Kernteile 45 und 46. Dadurch werden in der zweiten Kavitat 42 Hohlräume des ersten Klappenwellenteiles 19 bzw. des zweiten KlappenweUenteiles 20 geformt. Die Kernteile 45 bzw. 46 sind innerhalb der zweiten Spritzstation 40 von Hülsen 48 umschlossen, die in horizontale Richtung wie auch in vertikale Richtung ziehbar ausgeführt sein können. Zur Variation der Geometrie ist unterhalb des ersten Formeinsatzes 43 ein Distanzring 49 eingelassen.The second cavity 42 is also delimited by a first core part 45 or a second core part 46. The second plastic material injected into the second cavity 42 flows around the mutually opposite tips of the core parts 45 and 46. As a result, cavities of the first valve shaft part 19 and of the second valve part 20 are formed in the second cavity 42. The core parts 45 and 46 are enclosed within the second injection station 40 by sleeves 48, which can be designed to be pullable in the horizontal direction as well as in the vertical direction. To vary the geometry, a spacer ring 49 is embedded below the first mold insert 43.
Den Figuren 4 und 5 ist jeweils die zweite Kavitat entnehmbar, die vollständig mit dem zweiten Kunststoffmaterial befüllt wird, wobei in der Ausführungsvariante gemäß Figur 4 eine Einleghülse in den Vorspritzling eingebracht ist, während in der in Figur 5 dargesteUten Ausführungsvariante das KlappenteU unmittelbar in die Wandung des Vorspritzlings eingespritzt wird.FIGS. 4 and 5 each show the second cavity, which is completely filled with the second plastic material, an insert sleeve being introduced into the pre-molded part in the embodiment variant according to FIG. 4, while in the embodiment variant shown in FIG. 5 the valve body is directly in the wall the pre-molded part is injected.
Über den Einspritzpunkt 24 im ersten Formeinsatz 43 wird das zweite Kunststoffmaterial 57 in die in den Figuren 4 und 5 nicht mehr vorhandene zweite Kavitat 42 eingespritzt, die im dargesteUten Zustand bereits voUständig mit dem zweiten Kunststoffmaterial 57 angefüllt ist. Entsprechend der Konturierung der beiden die zweite Kavitat begrenzenden Formeinsätze 43 bzw. 44 wird ein Klappenteil 17 in den Vorspritzling 41 eingeformt. An diesem sind aus dem zweiten Kunststoffmaterial 57 geformte KlappenweUenteile 19 bzw. 20 angeformt. Durch die verfahrbar an der zweiten Spritzstation 40 angeformten Kernteile 45 bzw. 46 werden in den KlappenweUenteilen 19, 20 Hohlräume geformt, um Stofϊanhäufungen zu vermeiden.Via the injection point 24 in the first mold insert 43, the second plastic material 57 is injected into the second cavity 42, which is no longer present in FIGS. 4 and 5 and, in the illustrated state, is already completely filled with the second plastic material 57. According to the contouring of the two mold inserts 43 and 44 delimiting the second cavity, a flap part 17 is molded into the pre-molded part 41. Flap parts 19 and 20 formed from the second plastic material 57 are molded onto this. Due to the movable core parts 45 and 46 formed on the second injection station 40, cavities are formed in the valve parts 19, 20 in order to avoid accumulation of material.
Die KlappenweUenteile 19 bzw. 20 durchsetzen die Innenwandung des Vorspritzlinges 41, welcher das Gehäuseteil 10 darsteUt. Die Innenwandung des Vorspritzlinges 41 ist mit Be- zugszeichen 53 gekennzeichnet, dessen Außenwandung mit Bezugszeichen 54. Entsprechend der Formgebung der nunmehr vom zweiten Kunststoffmaterial 57 ausgefüllten zweiten Kavitat 42 werden an den KlappenweUenteilen 19 bzw. 20 einander gegenüberiiegend, die Wandung des Vorspritzlinges 41 büdend, Dichtflächen erzeugt. Sich in axialer Richtung an die erste Dichtfläche 55 anschHeßend, können auf den KlappenweUenteilen 19 bzw. 20 vor der zweiten Spritzstufe, Gleitbuchsen 52 (vergl. DarsteUung gem. Figur 4) in die Öffnungen 14 für die KlappenweUen in den Vorspritzling 41 eingefügt oder eingepresst werden. Diese werden beim Einspritzen des zweiten Kunststoffmaterials 57 über den Einspritzpunkt 24 vom zweiten Kunststoffmaterial 57 ausgefüllt und sind somit passgenau auf dem ersten Klappenwellenteil 19 bzw. dem zweiten KlappenweUenteü 20 aufgenommen. Die mit Bezugszeichen 52 bezeichnete Gleitbuchse ist aus einem Material mit reibungs- und ver- sc eißmindemden Eigenschaften in der axialen Länge des jeweüigen KlappenweUenteiles 19, 20 ausgebildet. Gemäß der Darstellung in Figur 5 ist das KlappenweUenteil 20 unmittelbar in die Wandung des Vorspritzlinges 41 ohne Zwischenschaltung eine Einlegehülse wie in Figur 4 eingespritzt. Dies gilt in analoger Weise für das erste KlappenweUenteü 19.The KlappenweUenteile 19 and 20 penetrate the inner wall of the pre-molded part 41, which is the housing part 10. The inner wall of the preform 41 is covered with Zugszeichen 53 marked, the outer wall with reference numeral 54. Corresponding to the shape of the second cavity 42 now filled by the second plastic material 57 are on the KlappenweUenteile 19 and 20 opposing each other, the wall of the pre-molded part 41, creating sealing surfaces. Adhering to the first sealing surface 55 in the axial direction, sliding bushings 52 (see illustration according to FIG. 4) can be inserted or pressed into the openings 14 for the valve parts in the pre-molded part 41 on the valve parts 19 and 20 before the second injection stage , When the second plastic material 57 is injected, these are filled in by the second plastic material 57 via the injection point 24 and are therefore accommodated precisely on the first flap shaft part 19 or the second flap valve part 20. The slide bush designated by reference numeral 52 is made of a material with properties that reduce friction and wear in the axial length of the respective valve body part 19, 20. According to the illustration in FIG. 5, the flap part 20 is injected directly into the wall of the pre-molded part 41, without an interposition, as in FIG. This applies analogously to the first KlappenweUenteü 19.
Es ist jedoch ebenso gut mögHch, den in Figur 5 auf der Antriebsseite des Klappenteües 17 Hegenden KlappenweUenteü 20, der hier ohne Gleitbuchse 52 dargestellt ist, bzw. 19, mit einer entsprechenden Gleitbuchse 52 zu versehen. Aus Figur 4 geht das KlappenweUenteü 19 hervor, welches mit einer Gleitbuchse 52 versehen ist. Den DarsteUungen gemäß den Figuren 7 und 8 sind Auftragsflächen am erhaltenen Fertigbauteü, d.h. am Vorspritzling einer Drosselklappeneinheit zu entnehmen, aufweichen nach der Entnahme aus dem Werkzeug ein Gleil/Schmierstoff aufgebracht, eingerieben oder in FoHenform appHziert werden kann.However, it is equally possible to provide the valve valve 20, which is shown in FIG. 5 on the drive side of the valve unit 17, which is shown here without slide bushing 52 or 19, with a corresponding slide bushing 52. 4 shows the KlappenweUenteü 19, which is provided with a sliding bush 52. The representations according to FIGS. 7 and 8 show application areas on the prefabricated building received, i.e. on the pre-molded part of a throttle valve unit, after which a lubricant / lubricant can be applied, rubbed in or foamed out after removal from the tool.
Nach der optionalen thermischen Zwischenbehandlung des Vorspritzlinges 41, nach dessen HersteUung innerhalb einer ersten Spritzstation und vor dem Einsetzen des Vorspritzlings 41 in die zweite Spritzstation 40, kann auf Abformflächen 63 bzw. 64 für das zweite Kunst- stofrmaterial, welches nachfolgend in eine durch den Vorspritzling 41 begrenzte zweite Ka- vität 42 eingespritzt wird, ein Material aufgebracht werden, so dass das erste Kunststoffmaterial des Vorspritzlinges 41 nicht direkt mit dem zweiten Kunststoffmaterial 57, aus welchem der Klappenteil 17 samt KlappenweUenteü 19 und 20 in der zweiten Spritzstation 40 gefertigt wird, in Berührung kommt. Somit lassen sich unter Einsatz des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens mit voneinander getrennter Kavitäten auch Kunststoffmateria- Hen verwenden, die sonst aufeinander haften würden. Dies gestattet auch den Einsatz identischer erster und zweiter KunststoffinateriaHen zur HersteUung einer Drosselklappeneinheit.After the optional thermal intermediate treatment of the preform 41, after its manufacture within a first injection station and before the insertion of the preform 41 into the second injection station 40, impression surfaces 63 or 64 for the second plastic material, which is subsequently placed in a mold by the preform 41 limited second cavity 42 is injected, a material is applied so that the first plastic material of the preform 41 does not directly with the second plastic material 57, from which the flap part 17 together with flap valve parts 19 and 20 are made in the second injection station 40 Touch comes. Thus, using the method proposed according to the invention with cavities separated from one another, plastic materials that would otherwise adhere to one another can also be used. This also allows identical first and second plastic materials to be used to manufacture a throttle valve unit.
Über das Einbringen eines dritten Materials nach dem zweiten Spritzgießprozess auf Abformflächen 63 bzw. 64, d.h. zwischen dem Dichtrand des Klappenteües 17 und der Innen- wandung 53 der Gasdurchtrittsöffhung 13, wird ein evtl. dort vorhandenes Spiel, d.h. eine Spaltweite S, die oberhalb der maximal tolerierbaren Spaltweite S2 liegt, ausgegHchen. Diese Maßnahme kann eine evtl. vorher zum Ausschuss zu zählender Vorspritzling 41 wieder zu einem Gutteü gemacht werden, was einer Weiterverwendung zugeführt werden kann. Durch Einspritzen des dritten Materials, nach dem zweiten Spritzgießprozess, bei dem es sich um eine pastöses oder auch um ein Feststoffmaterial handeln kann, wie z.B. eine Molybdänverbindung oder Graphit, wird die Spaltweite reduziert, so dass die Dichtheit des Klappenteiles 17 in Bezug auf die Gasdurchtrittsöffhung 13 nach dem Einbringen des dritten Materials nach dem zweiten Spritzgießprozess wieder innerhalb der geforderten vom Durchmesser der Gasdurchtrittsöffhung 13 abhängigen Dichtheitsspezifikation Hegt. Gemäß eines besonders vorteilhaften Aspektes des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens kann eine höhere Spaltweite zwischen den Dichtrand des Klappenteiles 17 und der Innenwandung 53 der Gasdurchtrittsöffhung 13 dadurch erreicht werden, dass das Spritzgießwerkzeug, d.h. im vorHegenden FaUe die zweite Spritzstation 40, während oder nach des Einspritzens/dem Einspritzen des zweiten Kunststoffmateriales 57 gekühlt wird und eine niedrige Werkzeugtemperatur beibehalten wird. Dies begünstigt die Schwindung des zweiten Kunststoffmateriales 57 und ermögHcht ein sehr schneUes Abkühlen der Schmelze des zweiten Kunststoffmateriales 57 in der zweiten Spritzstation 40. Andererseits ist eine positive Beeinflussung des Schwindungsverhaltens, d.h. die Einstellung einer relativ großen Spaltweite dadurch möglich, dass im zweiten Kunststoffmaterial Füllstoffe beigemischt werden. Durch das Beigeben von Füllstoffen zum zweiten Kunststoffmaterial 57 wird dessen Faseranteü reduziert und ein größerer Anteil körniger Stoffe erreicht, der wiederum das Schwindungsverhalten eines derart zusammengesetzten zweiten Kunststoffmateriales 57 positiv beeinflusst.By introducing a third material after the second injection molding process onto impression surfaces 63 or 64, ie between the sealing edge of the flap door 17 and the inner wall 53 of the gas passage opening 13, any play that may be present there, ie a gap width S that lies above the maximum tolerable gap width S 2, is compensated for. This measure can be used to make a pre-molded part 41, which is possibly to be counted as rejects, into a Gutteü, which can be used for further use. By injecting the third material after the second injection molding process, which can be a pasty or also a solid material, such as a molybdenum compound or graphite, the gap width is reduced, so that the tightness of the flap part 17 with respect to the gas passage opening 13 after the introduction of the third material after the second injection molding process again within the required tightness specification depending on the diameter of the gas passage opening 13. According to a particularly advantageous aspect of the method proposed according to the invention, a larger gap width between the sealing edge of the flap part 17 and the inner wall 53 of the gas passage opening 13 can be achieved in that the injection molding tool, ie the second injection station 40 in the present case, during or after the injection / injection Injection of the second plastic material 57 is cooled and a low mold temperature is maintained. This favors the shrinkage of the second plastic material 57 and enables the melt of the second plastic material 57 to cool down very quickly in the second injection station 40. On the other hand, the shrinkage behavior can be positively influenced, ie the setting of a relatively large gap width is possible by adding fillers to the second plastic material become. By adding fillers to the second plastic material 57, its fiber content is reduced and a larger proportion of granular materials is achieved, which in turn has a positive influence on the shrinkage behavior of a second plastic material 57 composed in this way.
Aus der DarsteUung gemäß Figur 7 geht hervor, dass das dritte Material nach dem zweiten Spritzgießprozess auf die zweiten Abformflächen 64 aufgebracht werden kann, welche durch die Innenseite der Öffnungen 14 in der Wandung des Vorspritzlings 41 zur Aufnahme der Klappenwellenteüe 19 und 20 gebildet sind. Das Auftragen des weiteren dritten Materi- als nach dem zweiten Spritzgießprozess, welches die Dichtheit des Vorspritzlinges 41 im Bereich der Öffnungen 14 bestimmt, kann durch Aufbringen, Einreiben bzw. Auskleiden mit einem FoHenmaterial erfolgen. In der DarsteUung gemäß Figur 7 kann der Vorspritzling nach Entnahme aus der zweiten Spritzstation im Bereich der Innenseiten der Öffnungen 14 mit dem weiteren, dritten Material nach dem zweiten Spritzgießprozess beschichtet werden.7 shows that the third material can be applied to the second impression surfaces 64 after the second injection molding process, which are formed by the inside of the openings 14 in the wall of the pre-molded part 41 for receiving the valve shaft parts 19 and 20. The application of the further third material after the second injection molding process, which determines the tightness of the preform 41 in the region of the openings 14, can be carried out by applying, rubbing in or lining with a foamed material. In the illustration according to FIG. 7, the pre-molded part can be coated with the further, third material after the second injection molding process after removal from the second injection station in the region of the inner sides of the openings 14.
Das dritte Material, d.h. der die Dichtheit zwischen dem Dichtrand des Klappenteiles 17 und der Innenwandung 53 der Gasdurchtrittsöffhung 13 definierende Zusatzstoff, kann nachgiebig sein oder bei der ersten Bewegung des Klappenteiles 17 relativ zur Gasdurchtrittsöff- nung 13 im Gehäuseteil 10 abgeschert werden. Dadurch entsteht eine kleinere Spaltweite S, wobei ein Klemmen zwischen dem Klappenteü 17 und der Gasdurchtrittsöffhung 13 ausgeschlossen ist. Dadurch kann auf sehr einfache Weise sichergestellt werden, dass bei allen hergesteUten Drosselklappenstutzen die Spaltbreite S innerhalb der in Figur 2, vergleiche dort Kurve 2, bezeichneten Toleranzen Si minimaler Spalt und S2 maximaler Spalt liegt. Dadurch kann eine den Spritzgießvorgang erheblich vereinfachende stärkere Streuung der erhaltenen Spaltweite bei Vorspritzlängen 41, die im Wege des Zwei-Komponenten- Spritzgießverfahrens hergestellt werden, erzielt werden. The third material, ie the additive defining the tightness between the sealing edge of the flap part 17 and the inner wall 53 of the gas passage opening 13, can be flexible or can be sheared off in the housing part 10 during the first movement of the flap part 17 relative to the gas passage opening 13. This creates a smaller gap width S, a jamming between the flap 17 and the gas passage opening 13 is excluded. This makes it very easy to ensure that the gap width S in all the throttle valve bodies manufactured lies within the tolerances Si minimum gap and S 2 maximum gap shown in FIG. 2, compare curve 2 there. As a result, the scattering of the gap width obtained with injection lengths 41, which are produced by means of the two-component injection molding method, can be achieved, which considerably simplifies the injection molding process.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
Gehäuseteü Gasdurchtrittsöffhung Öffnung für KlappenweUe Anspritzpunkte zum Einbringen des ersten KunststoffmaterialsEnclosure gas opening for flap valve Injection points for introducing the first plastic material
Klappenteilflap member
erste Klappenwelle zweite Klappenwellefirst valve shaft second valve shaft
Anströmrichtungflow direction
Anspritzpunkt für zweites KunststoffmaterialInjection point for second plastic material
zweite Spritzstation Vorspritzling zweite Kavitat für Klappenteil 17 erster Formeinsatz zweiter Formeinsatz erstes Kernteil (horizontal ziehbar) zweites Kernteil (horizontal ziehbar) Konturierung erster Formeinsatz 43 Hülse für Kernteüe (horizontal oder vertikal ziehbar) Distanzringsecond injection station pre-molding second cavity for flap part 17 first mold insert second mold insert first core part (horizontally pullable) second core part (horizontally pullable) contouring first mold insert 43 sleeve for core parts (horizontally or vertically pullable) spacer ring
Gleifbuchse Innenwandung Vorspritzling 41 Außenwandung Vorspritzling 41 Dichtfläche zweites KunststoffmaterialGleifbuchse inner wall pre-molded part 41 outer wall pre-molded part 41 sealing surface second plastic material
Zweikomponenten- Spritzgießfertigteil aus zweiter Spritzstation 40 Klappenspalt Gasdurchtrittsöffhung Spaltgeometrie Klappenlager erste Auflagefläche für drittes Material zweite Aufbringfläche für drittes MaterialTwo-component injection molded part from a second injection station 40 Flap gap, gas passage opening, gap valve flap bearing, first contact surface for third material second application area for third material
erste Gleifbuchse zweite Gleitbuchse first sliding bush second sliding bush

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung einer DrosselMappeneinheit, ein Gehäuseteil (10, 13, 53) und ein relativ zu diesem bewegbares Klappenteil (17) umfassend, mit nachfolgenden Verfahrensschritten: a) dem Spritzgießen des Gehäuseteües (10, 13, 53) in einer ersten Kavitat aus einem ersten Kunststoffmaterial, b) dem Überführen des gemäß Verfahrensschritt a) erhaltenen Vorspritzlinges (41) des Gehäuseteiles (10, 13, 53) in eine von der ersten Kavitat räumlich getrennte zweite Kavitat (42), c) dem Spritzgießen des bewegbaren Klappenteües (17) aus einem zweiten Kunststoffmaterial (57) innerhalb des Vorspritzlinges (41) des Gehäuseteiles (10, 13, 53) in der zweiten Kavitat (42), die während des Spritzgießens des zweiten Kunststoffmateriales 57 gekühlt wird und d) dem Einbringen eines dritten Materials nach dem Spritzgießen des 2. Kunststoffmateriales (57), in die Spaltgeometrien (61, 62) eines erhaltenen Zwei- Komponenten-Spritzgießfertigteiles (60), wobei die Spaltgeometrien (61, 62) vor dem Einbringen des dritten Materiales außerhalb der Dichtheitsspezifikation und nach dem Einbringen des dritten Materiales bei gegebenenfaUs teilweiser Entfernung des dritten Materiales innerhalb der Dichtheitsspezifikation liegen.1. A method for producing a throttle folder unit, comprising a housing part (10, 13, 53) and a flap part (17) movable relative to the latter, with the following method steps: a) the injection molding of the housing part (10, 13, 53) in a first cavity from a first plastic material, b) the transfer of the pre-molded part (41) of the housing part (10, 13, 53) obtained according to method step a) into a second cavity (42) spatially separated from the first cavity, c) the injection molding of the movable flap part ( 17) made of a second plastic material (57) inside the pre-molded part (41) of the housing part (10, 13, 53) in the second cavity (42), which is cooled during the injection molding of the second plastic material 57 and d) introducing a third material after the injection molding of the second plastic material (57), into the gap geometries (61, 62) of a two-component injection molded part (60) obtained, the gap geometries (61, 62) before the introduction of the third material outside the tightness specification and after the introduction of the third material, if necessary, partial removal of the third material within the tightness specification.
2. Verfahren gemäß Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Überführen gemäß des Verfahrensschrittes a) erhaltenen Vorspritzlinges (41) des Gehäuseteiles (10, 13, 53) von der ersten Kavitat in die räumlich getrennte zweite Kavitat (42) eine thermische Zwischenbehandlung des Vorspritzlinges (41) erfolgt.2. The method according spoke 1, characterized in that between the transfer according to step a) obtained preform (41) of the housing part (10, 13, 53) from the first cavity into the spatially separated second cavity (42) a thermal intermediate treatment of Injection molding (41) takes place.
3. Verfahren Gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Zwischenbehandlung durch einen Tempervorgang erfolgt.3. The method according to claim 2, characterized in that the thermal intermediate treatment is carried out by an annealing process.
Verfahren gemäß Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in die Spaltgeometrien (61, 62) des Zwei-Komponenten-Spritzgießfertigteiles (60) gemäß Verfahrensschritt d) eingebrachte dritte Material ein Fest-Schmierstoff ist. Method according to spoke 1, characterized in that the third material introduced into the gap geometries (61, 62) of the two-component pre-molded part (60) according to method step d) is a solid lubricant.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten Kunststoffmaterial (57) FüUstoffe mit einem kleinen fasrigen Anteü und einem großen körnigen Anteil beigemischt sind.5. The method according to claim 1, characterized in that the second plastic material (57) is mixed with a small fibrous Anteü and a large granular fraction.
6. Verfahren gemäß Ansprach 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Festschmierstoff Molybdänverbindungen oder Graphite eingebracht werden.6. The method according spoke 4, characterized in that molybdenum compounds or graphite are introduced as the solid lubricant.
7. Verfahren gemäß Ansprach 6, dadurch gekennzeichnet, dass als drittes Material Molybdändisulfid eingebracht wird.7. The method according spoke 6, characterized in that molybdenum disulfide is introduced as the third material.
8. Verfahren gemäß Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Material nach dem zweiten Spritzgießprozess gemäß Verfahrensschritt c) eingebracht wird.8. The method according spoke 1, characterized in that the third material is introduced after the second injection molding process in step c).
9. Verfahren gemäß Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Spritzgie- ßen des Gehäuseteiles (10, 13, 53) gemäß Verfahrensschritt a) und vor dem Spritzgießen des bewegbaren Klappenteües (17) aus dem zweiten Kunststoffmaterial (57) innerhalb des Vorspritzlinges (41) Lagerbuchsen für das bewegbare Klappenteü (17) in den Vorspritzling (41) eingebracht werden. 9. The method according spoke 1, characterized in that after the injection molding of the housing part (10, 13, 53) according to method step a) and before the injection molding of the movable flap part (17) from the second plastic material (57) inside the pre-molded part ( 41) bushings for the movable flap (17) are introduced into the pre-molded part (41).
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