具有篩插入件的egr密封件以及制造方法
【專利說明】具有篩插入件的EGR密封件以及制造方法
[0001]本發明涉及一種具有篩插入件(sieveinsert)的密封件，所述密封件用于由內燃機驅動的機動車的排氣管路中的廢氣再循環。本發明還涉及一種用于這種具有篩插入件的EGR密封件的制造方法。
[0002]根據現有技術以及DE10055402 A1的專利申請，在傳動裝置中利用篩密封件來從液壓機液體中濾掉粗雜質。在廢氣再循環中，由于廢氣從灰粒過濾器的下游點排出，低壓循環越來越多地被應用。為了避免由于例如來自催化轉換器的剝落的陶瓷顆粒進入到來自廢氣渦輪增壓器的廢氣流或內燃機的燃燒室中而造成可能的損壞，在排氣管路的相應的分支點處提供篩密封件作為防護。
[0003]出于這一目的，目前為止，在廢氣再循環中采用的篩件的特征在于借助于顯著的壓力損失。因此，本發明的目的是以具有減少的壓力損失的改進的篩密封件以及相應的制造方法的形式，提供一種針對該情形的解決方案(remedy)。
[0004]根據本發明，該目的通過權利要求1的特征來實現，因此篩密封件具有篩部，該篩部為具有三維設計的篩件的形式，該三維設計為近似杯形彎曲的形式，該篩件附著在密封功能區域中。因此，本發明所依據的原理是，公知的篩密封件的顯著的壓力損失主要是由相當低效的橫截面區域造成的。將篩件集成到密封件需要相對于外部的橫截面密封性，并且需要保證連接的區域中的過濾功能。在一側上的功能位置或密封件與在另一側上的篩件、篩體或篩布的機械連接保證了兩個功能的實現。篩件的三維設計相較于公知的平面篩件，增加了敞開的橫截面區域，并因此減小了壓力損失。在下文中，術語“篩布”應當被理解為也表示編織物或隨機分層結構，例如，羊毛織物，它們都具有突出的熱阻抗的特征。
[0005]相應的制造方法基于下述事實，將由具有沿徑向向外方向卷曲的邊部的篩布構成的元件變形，并插入到密封元件中，該密封元件被提供有封閉領部，并且由網眼布構成的元件的邊部通過將邊部的至少一部分從后面包圍領部的形式來包圍該密封元件的領部。在按壓過程中，邊部的一部分和領部通過折疊或夾緊的方式彼此固定連接，使得流體只能通過穿過篩件的方式來通過該裝置。可替換地，在操作方面，具有上述特征的篩件通過深拉區域而制成，該區域通過激光、蝕刻、或沖孔進行打孔，并連接到密封件上。
[0006]因此，在本發明的優選實施方式中，密封件的邊部的部分與篩件的領部之間的固定連接通過卷曲和/或折彎的形式來形成。可替換地，篩件通過深拉區域而制成，該區域通過激光、蝕刻、或沖孔進行打孔，并連接到密封件上。因此，已經在準備階段中進行打孔后的該區域能夠由密封件的材質構成，其在隨后流體將經過的區域中未被切斷或沖孔，并因此保持與密封件的集成與緊密接合。
[0007]由于橫截面密封性本身更好，代替使用篩布來制造具有三維形式的篩件，也可以使用由金屬或耐熱箔構成的細沖孔薄板。
[0008]有益的改進是各個從屬權利要求的主題。根據上述所說，篩件通過焊道被連接到密封件上，該焊道以環形形式封閉，或者在篩件以穿孔或微穿孔的深拉組件的形式來實現的情況下，密封件與篩件的連接通過密封件到篩件的過渡來實現。因此，作為將篩件作為單獨部分來制造的替換，在操作方面，具有前述特征的篩件通過深拉區域而制成，該區域通過激光、蝕刻、或沖孔進行打孔，并連接到密封件上。
[0009]在一個實施例中，密封件具有至少一個圓形封閉板，該圓形封閉板同心地圍繞焊道延伸。進一步地，在從密封件到焊道的過渡中，凸緣以傾斜角α延伸。
[0010]在進一步的實施例中，杯形篩件可以為圓錐形或圓柱形。可替換地，篩件可以實現為圓柱段，特別地，通過一片圓形篩布的方式、或通過借助折疊來壓縮和/或最終封閉該篩部的形式，在一個自由端封閉該圓柱段。
[0011]本發明有助于優化其成卷的實施例的特征在于，篩密封件具有為篩件形式的篩布，該篩件具有為近似杯形彎曲的形式的三維設計，具有向外卷曲的邊部區域，其通過夾緊裝置被附著在密封功能區域中，或配備有領部的密封件。因此，本發明的改進依據下述原理，設備的整體高度以及所導致的材料使用可以被進一步減小，因為在配備有領部的密封件與三維形成的篩件的邊部區域(該區域向外卷曲并穿過密封件的領部)之間的連接是通過使用夾緊裝置來形成的。這消除了對公知步驟的需要，例如，提供對這些組件的多重折疊，從而導致材料厚度的倍增。這種厚度增加通常占據空間并致使生產和材料成本的增加。這也使得消除篩密封件的多個材料和組件的一些不同工藝成為可能。因此，特別地，根據本發明制造的組件的特征在于較低的整體高度，以及小徑向寬度，減少的材料使用，并從而較低的整體重量。
[0012]基于此，在本發明的一個實施方式中，夾緊裝置被實現為保持(retain)帶。在對內部的篩件與密封件的領部進行擴展的同時，這種類型的夾緊裝置能夠被固定到位，由此形成大體上呈圓柱形的連接區域。相較于在最初引證的實施方式，這種變形能夠被證明是相對小巧的。
[0013]下面，將參考在附圖中示出的示例性實施方式來更詳細地闡述根據本發明的實施方式的其他特征及優點。在附圖的示意性描述中:
[0014]圖1:示出了機動車的排氣管路中的廢氣再循環的細節(未詳細示出)的局部側視圖；
[0015]圖2:是篩密封件的另一實施例的局部側視圖；
[0016]圖3a-3e:示出了局部側視圖的細節，以舉例說明篩密封件的另一個實施例的篩件與密封件之間的連接的產生；
[0017]圖4a和4b:示出了類似于圖3&-3#勺順序，用于篩密封件的另一實施例的篩件與密封件之間的連接的制造方法的描述；
[0018]圖5a_5d:示出了篩密封件的另一實施例的其他視圖；
[0019]圖6a_6d:示出了具有在篩件與密封件之間的連接區域的變形的篩密封件的其他實施例的局部側視圖；
[0020]圖7a-7e:示出了篩密封件的其他實施方式的側視圖，每個適用于各自使用的夾緊裝置，以使所需的空間量最小化，每個具有在各自的裝配前和裝配后的描繪。
[0021]在各個附圖及示例性實施方式中，同一個參考數字總用于相同的元件。
[0022]圖1的略圖示出了機動車的排氣管路中的廢氣再循環的細節(未詳細示出)。為了防止來自排氣管路的顆粒經由廢氣再循環滲透到廢氣渦輪增壓器或內燃機中，在D平面中提供有篩密封件1，以用于在第一凸緣2與第二凸緣3之間實現密封功能。篩密封件1具有篩件4，該篩件4僅在這里被示出，該篩件4具有三維設計，其將在下面進行更詳細地闡述。在密封功能的區域中，篩件4被附著到密封件5，以使氣體能夠經由與凸緣3相鄰的管路6的完全空置的橫截面區域A穿過篩件4。篩件4與密封件5的附著例如通過折疊的方式來實現，其將在下文被更詳細地描述，該方式形成封閉成環形的焊道7。為了不削弱密封功能，在該示例性實施例中，在第一凸緣2上提供有徑向凹槽8。該凹槽8被規定尺寸以容納焊道7，以使當通過凹槽9固定凸緣2和3時，通過以上的方式，密封件5承受充分的按壓。
[0023]圖2示出了篩件4的另一實施例的局部側視圖。篩件4從焊道7延伸，基本上沿截錐的形狀逐漸減小到末端區域11，在這個例子中，末端區域11為圓形，并且由與篩件4的截錐形狀的剩余部分的外殼相同的篩件材料構成。
[0024]篩密封件1大體上為旋轉對稱組件，在本實施方式中，篩密封件1具有密封件5的向外突出部10，該突出部10與該旋轉對稱結構相分離。密封件5還具有圓形封閉板12，該圓形封閉板12同心地圍繞焊道7延伸。
[0025]將通過篩密封件1的另一實施方式的局部側視圖的細節，結合圖3a-3#W_序來描述用于制造篩件4與密封件5之間的連接的方法。在第一方法步驟中，在篩件4的自由端區域13上預制徑向向外延伸的卷曲邊部14。如圖3b所示，該邊部14被拉伸以進一步地使其向內導向。根據在圖3c中示出的略圖，隨后，將篩件4插入到相關聯的密封件5中；密封件5被提供有封閉領部16，該密封件5之前由于圓周形鐵模(swage)15基本上是平面的。密封件5的封閉領部16以及篩件4的卷曲邊部14彼此相互匹配，以使卷曲邊部從后面局部包圍領部16。根據圖3c中的描述，密封元件被插入，以使由篩布構成的元件4的邊部14通過邊部14的至少一部分從后面包圍領部16、的方式來包圍密封件的領部16，并與鐵模15形成顯著的深度。
[0026]在圖3d中，篩件4以上述方式一直插入到密封件5中，以使在圖3c中的箭頭方向上，無法進一步沿該箭頭移動。隨后的步驟是，由卷曲邊部14和篩件4的領部16構成的裝置被近似90°地折疊。如在圖3d中以虛線描繪、并且描繪為面向相反的方向的箭頭所示，隨后進行按壓步驟。在該步驟結束后，裝置形成為圖3e所示的樣子:密封件5到達在焊道7所位于的鐵模15的剩余部分中的端部。由于通過折疊的方式將密封件5的部分與篩件4的部分穩固地連接的順序，經過篩件4的流體能夠在虛線的另一側流過該裝置。因此，在最終的按壓過程中，邊部14的部分與領部16的部分通過折疊或夾緊的方式彼此緊固地連接，以使流體能夠僅通過篩件4的空置部分來流過該裝置。
[0027]圖4a示出了類似于圖3a_3d^順序，用于舉例說明篩密封件1的另一實施例的篩件4與密封件5之間的連接的制造的局部側視圖的細節。相較于上述實施例，如圖4a所示，與密封件5的鐵模15相鄰的領部16以近似直角突出。篩件4的自由端區域13到達基本上與領部16平行延伸的區域中的末端，并在徑向向外延伸的卷曲邊部14終止，邊部14從上方和后方包圍領部16。在第一步中，該邊部14相對于領部16設置。如圖4b所示，將裝置之后以將近90°進行折疊，并平放于鐵模15中。角α指示在從密封件5到以這種方式形成的焊道7的過渡處的凸緣的斜率。
[0028]圖5a到5d的順序示出了篩密封件1的另一種實施例的視圖。如圖5a所示，該篩密封件1是軸對稱的，其具有位于兩側的兩個突出10。朝向篩件4，突出10跟隨具有圓形封閉板12和焊道7的密封件5，作為密封件5與篩件4之間的連接。篩件4朝向末端區域11逐漸減小，類似于截錐，但在末端區域11中，篩件4以線性方式被按壓和封閉，例如，通過折疊、粘合、或者像焊接、硬焊或軟釬焊的材料連接。
[0029]圖6a_6d示出了篩密封件1的其他實施例的局部側視圖。這