用于调节或控制流体压力的单元制造技术

本发明专利技术涉及用于调节或控制流体压力的单元（10），其具有至少一个壳体件（13、14）和与至少一个壳体件连接的切换膜（22），切换膜用于在相对于作用到切换膜上的环境压力的1至250mbar、优选1至100mbar的压力差下切换，并用于调整、释放或截止在用于流体的流入口（28）和流出口（30）之间的流体通流。切换膜（22）由具有氟和碳的聚合物材料、尤其由具有氟和碳的热塑性塑料构成。在此，至少一个壳体件的开口横截面（40）通过切换膜关闭。本发明专利技术还涉及用于使单元（10）的切换膜（22）与至少一个壳体件以流体密封方式连接的方法，其中，切换膜（22）的沿径向外置的接合区域（42）在至少一个接合面（50、52）的区域中以流体密封方式挤靠到至少一个壳体件上。

A unit used to regulate or control the pressure of a fluid

The present invention relates to a unit (10) for regulating or controlling fluid pressure, having at least one shell part (13, 14) and a switching film (22) connected to at least one shell part for switching under pressure difference of 1 to 250mbar, preferably 1 to 100mbar, relative to the action to the switching film, and for use. Adjust, release or cut off the fluid flow between the inflow port (28) for the fluid and the outflow port (30). The switching film (22) is composed of a fluorinated and carbon polymer material, especially a thermoplastics with fluorine and carbon. Here, the opening cross section (40) of at least one shell part is closed by the switching film. The invention also relates to a method for connecting a switching film (22) to at least one shell part in a fluid seal mode, in which the joint zone (42) in the radial outside of the switching film (22) is squeezed on at least one housing in a region of at least one joint surface (50, 52) in a fluid seal mode.

【技术实现步骤摘要】
用于调节或控制流体压力的单元
本专利技术涉及一种用于尤其是针对内燃机的压力调节和/或机动车内燃机曲轴箱的压力调节而调节或控制流体压力的单元，以及一种用于使该单元的切换膜（Schaltfolie）与至少一个壳体件以流体密封方式连接的方法。
技术介绍
例如在内燃机的曲轴箱和进气道之间的排气管路中使用压力调节阀。在此涉及使待排气容器中的压力或低压（Unterdruck）不会提高超过一预先确定的值。在内燃机中出现窜气（Blow-by-Gase），这些窜气通过如下方式产生，即，燃烧后的气体（Verbrennungsgase）在汽缸中经过汽缸活塞进入到曲轴箱中。这些窜气使曲轴箱中的压力升高，其中，会造成油的泄漏和流出。为了避免压力升高并且有利环境地引出窜气，这些窜气从曲轴箱中出来被返回引导到内燃机的空气进气道中。另一方面不应明显低于所给出的低压值，因为否则由于不密封性会抽吸不希望的错误空气到曲轴箱中。在如今使用的压力调节阀中，通常使用由弹性体、经常是氟硅橡胶（FVMQ）制成的、对于本领域技术人员常见概念为“切换叶片（Schaltmembran）”的元件。这些切换叶片基于弹性体的特殊特性是非常柔性的。与施加的压力行为相关地，这些切换叶片打开或关闭压力调节阀中的开口。压力行为通常由压力调节阀的第一腔中施加的压力与第二腔中存在的压力之间的压力差获得。第一腔中的压力可以例如等于大气压力。切换叶片必须对1至250mbar数量级的很小的切换压力作出反应。内燃机中的窜气由未燃烧的燃料份额、马达油份额和另外的在燃烧时产生的有害物质组成。这些气体侵蚀很多弹性体类型，由此可能出现材料特性的损坏。由这些材料制成的构件变脆、变得多孔和有缝隙。如果切换膜被损坏，那么损害环境的窜气直接进入到环境中，因为该系统不再是密封的。由弹性体制成的切换叶片通常被实施为滚动膜（Rollfolie），以便实现切换叶片的一定的升降（Hub）。滚动区域中的材料通过开滚运动（Abrollbewegung）在同时与窜气接触时被附加地机械负载并因此可能被损坏。DE2629621A1公开了一种具有切换叶片的叶片阀，该切换叶片被实施为在它的边缘上在壳体和壳体盖之间被夹入的切换膜，该切换膜通过压力件能够在设置在壳体中的坐面上密封贴靠，其中，切换叶片由弹性小的面对壳体内部的较薄的层、例如耐腐蚀性通流介质的PTFE以及由橡胶弹性材料制成的另一较厚的层制成。这类叶片阀尤其被使用在如下的地方，那里要求与通流介质发生触碰的材料的高耐化学性。因为橡胶弹性材料不满足该要求，但耐化学腐蚀的材料、例如PTFE不具有针对正常功能所需的弹性，所以使用由两层组成的膜。通过橡胶式的厚层，通过压力件所施加的挤靠压力被尽可能均匀地传递到切换膜的与壳体中的坐面共同作用的密封面上。在此，为了关闭两层式切换膜，通过与手轮连接的压力主轴施加多Bar的相对大的切换压力到切换叶片上，以便通过硬的PTFE层来保证所需的密封功能。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种用于在低压力差下进行切换的单元，该单元在运行时在具有腐蚀性介质、尤其是所谓的窜气的腐蚀性介质的内燃机上实现了高使用寿命。本专利技术的另一任务是提供一种用于使能切换的关闭元件与所述单元以流体密封方式连接的方法，该单元在运行时在具有腐蚀性介质、尤其是所谓的窜气的腐蚀性介质的内燃机上实现了高使用寿命。前面提到的任务根据本专利技术的一方面由一种用于调节或控制流体压力的单元来解决，其具有至少一个壳体件和与该至少一个壳体件连接的切换膜，其中，所述切换膜由具有氟和碳的聚合物膜构成，并且其中，所述至少一个壳体件的开口横截面通过切换膜来关闭。具有氟和碳的切换膜可以尤其由具有氟和碳的、由热塑性塑料制成的膜来构成。根据本专利技术的另一方面，另一任务通过一种用于使单元的切换膜与至少一个壳体件以流体密封方式连接的方法来解决，其中，所述切换膜在至少一个接合面的区域中被以流体密封方式挤靠（angepresst）到所述至少一个壳体件上。本专利技术的有利的设计方案和优点由另外的权利要求、说明书和附图获得。提出一种用于调节或控制流体压力的单元，其具有至少一个壳体件和与所述至少一个壳体件连接的切换膜，所述切换膜用于在相对于作用到切换膜上的环境压力的1至250mbar、优选1至100mbar的压力差下进行切换，并用于调整、释放或截止用于流体的流入口与流出口之间的流体通流，其中，所述切换膜由具有氟和碳的聚合物材料、尤其是具有氟和碳的热塑性塑料构成，并且其中，所述至少一个壳体件的开口横截面通过切换膜来关闭。该单元不仅用于释放或截止通流，而且用于在两个切换状态“释放”或“截止”之间通过与压力差相关地连续改变通流横截面来调整流入口与流出口之间的流体通流。由此可以对通流（Durchfluss）进行节流。具有氟和碳的聚合物膜、尤其是具有氟和碳的热塑性塑料膜是耐化学腐蚀的并可以切换出膜阀（Folienventil）的很多切换循环（Schaltzyklen）。该单元的长期稳定性被改善。尤其地，具有氟和碳的聚合物可以是PTFE（聚四氟乙烯）。替换地，具有氟和碳的聚合物可以由作为基础材料的PTFE制成，该基础材料具有混入物，尤其是玻璃纤维、玻璃球、石墨和/或碳纤维的混入物，尤其具有直至60%的被混入物质份额；同样地，具有氟和碳的聚合物可以是能热塑性加工的PTFE，其尤其是能够以喷铸过程来加工。优选地，切换膜的厚度最高为0.5mm、优选最高为0.3mm、特别优选最高0.2mm。切换膜可以具有40mm和100mm之间、优选50mm和80mm之间的直径。可以考虑，在相应直径较大的情况下也可以实现在大致0.5mm、例如最高0.5mm至1mm范围内的略微较大厚度的切换膜。在此，用于内燃机的压力调节和/或内燃机曲轴箱的压力调节的常见单元的由弹性体制成的常见切换叶片通过由具有氟和碳的聚合物、尤其是由具有氟和碳的热塑性塑料制成的切换膜被替换。具有氟和碳的聚合物材料例如PTFE例如可以以烧结过程来制造并接下来被机械地加工。这种切换膜在它的通常形式中是非常硬的并实际上不适用于柔性构件。PTFE具有出色的耐化学性并能够被使用在非常宽的温度范围中，其中，弹性模量向低温去地与弹性体材料相比被非常强地提高。出于该原因，PTFE确切地说不适用于作为切换膜被使用在针对汽车应用要求用于内燃机上的典型地-40°C至+150°C的温度范围内。该缺点在根据本专利技术的单元中有利地通过由具有氟和碳的聚合物制成的切换膜、尤其是具有氟和碳的热塑性塑料制成的切换膜的有利几何形状和可选地通过极其薄的壁厚被避免。通过将材料壁厚在切换膜中按照指定能运动的区域中减少到几十分之一毫米，其中，本身按照指定能运动的密封区域以及材料的夹入区域也可以较厚地实施，以及通过不具有滚动区域的切换膜的特别展开的几何形状，该滚动区域否则通常在现有技术中采用，将硬材料带至如下的形状，该硬材料以该形状具有所需的柔性，但是尽管如此满足了在形成缝隙、拉伸和交变抗弯强度方面的力学要求。通过特殊的几何形状不再发生滚动运动，而是发生弯曲运动，该弯曲运动具有半径改变，该半径改变可以拉伸少地或甚至实际上没有材料拉伸地进行，并且利用该半径改变可以针对根据本专利技术的单元实现切换膜的升降运动。切换膜可以具有碟式的扁平本体，尤其本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于调节或控制流体压力的单元（10），其具有至少一个壳体件（13、14）和与所述至少一个壳体件（13、14）连接的切换膜（22），所述切换膜用于在相对于作用到所述切换膜（22）上的环境压力的1至250mbar、优选1至100mbar的压力差下进行切换，并用于调整、释放或截止在用于所述流体的流入口（28）和流出口（30）之间的流体通流，其中，所述切换膜（22）由具有氟和碳的聚合物材料、尤其由具有氟和碳的热塑性塑料构成，其中，所述至少一个壳体件（13、14）的开口横截面（40）通过所述切换膜（22）关闭。

【技术特征摘要】
2016.11.02 DE 102016013015.61.用于调节或控制流体压力的单元（10），其具有至少一个壳体件（13、14）和与所述至少一个壳体件（13、14）连接的切换膜（22），所述切换膜用于在相对于作用到所述切换膜（22）上的环境压力的1至250mbar、优选1至100mbar的压力差下进行切换，并用于调整、释放或截止在用于所述流体的流入口（28）和流出口（30）之间的流体通流，其中，所述切换膜（22）由具有氟和碳的聚合物材料、尤其由具有氟和碳的热塑性塑料构成，其中，所述至少一个壳体件（13、14）的开口横截面（40）通过所述切换膜（22）关闭。2.根据权利要求1所述的单元，其中，沿径向在外地在所述至少一个壳体件（13、14）上设置至少一个环绕的接合面（50、52），在所述至少一个环绕的接合面上，所述切换膜（22）与所述至少一个壳体件（13、14）连接，尤其是牢固并以流体密封方式连接。3.根据权利要求1或2所述的单元，其中，所述切换膜（22）的一沿径向外置的接合区域（42）以流体密封方式挤靠到所述至少一个壳体件（13、14）的所述接合面（50、52）上。4.根据前述权利要求中任一项所述的单元，其中，所述至少一个壳体件（13、14）的所述接合面（50、52）沿纵向方向（L）自校准式地，尤其锥形、曲形或波纹形地构造。5.根据前述权利要求中任一项所述的单元，其中，沿径向在所述至少一个壳体件（13、14）的所述接合面（50、52）内部设置至少一个沿径向环绕的槽（54、56），所述至少一个沿径向环绕的槽沿径向在内地通过一边缘（58、60）来限界，该边缘用于所述切换膜（22）在横向于所述开口横截面（40）沿轴向运动时的支撑，其中，尤其设置具有一边缘（58、60）的沿轴向相对置和/或沿径向错开的两个槽（54、56）。6.根据前述权利要求中任一项所述的单元，其中，设置有具有所述第一壳体件（13）和第二壳体件（14）的壳体（12）并且通过所述切换膜（22）以流体密封方式使第一腔（36）与第二腔（38）分开。7.根据权利要求6所述的单元，其中，所述切换膜（22）的接合区域（42）在壳体（12）关闭的情况下...

【专利技术属性】
技术研发人员：L博克，V屈默林，T耶斯贝格尔，HM武，
申请(专利权)人：曼·胡默尔有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE