DE4027371A1 - Hohlkoerper mit einer durchflussoeffnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hohlkörper mit einer Durch­ flußöffnung und einem darin angeordneten, in eine Schließ­ stellung bewegbaren Schließglied, bei dem das Schließglied in der Schließstellung zumindest an einer Stelle einen Abstand von der Durchflußöffnung aufweist und bei dem der durch den Abstand gebildete Spalt durch eine an dem Schließglied und/oder der Durchflußöffnung haftende Schicht aus polymerem Werkstoff abgedichtet ist.

Ein solcher Hohlkörper ist bekannt. Der die Schicht bildende Werkstoffkörper ist dabei von homogener Zusam­ mensetzung. Er wird erzeugt, indem das Schließglied in eine Schließstellung überführt und der Durchflußöffnung kontinuierlich eine Luftströmung zugeführt wird, welche einen Gehalt an Tröpfchen eines in einen flüssigen Zustand überführten, polymeren Werkstoffes aufweist. Die Tröpfchen werden aus dieser Luftströmung insbesondere im Bereich des durch den Abstand zwischen dem Schließglied und der Durchflußöffnung gebildeten Spaltes abgeschieden, was bei sachgerechter Durchführung zum allmählichen Aufbau einer fest haftenden Schicht an der Durchflußöffnung und/oder dem Schließglied führt. Das Schließglied wird von der so gebildeten Schicht vor deren endgültiger Erstarrung losgebrochen, indem eine Relativverlagerung des Schließ­ gliedes bewirkt wird, die dem normalen Bewegungsablauf entspricht. Wird es anschließend erneut in seine Schließ­ stellung überführt, dann ergibt sich eine 100%-ige Unter­ brechung der Durchflußöffnung. Beispielsweise in bezug auf die Verbreiterung des Stellbereiches von Ventilen ist das von großem Vorteil. Die Herstellung entsprechender Hohlkör­ per ist jedoch mit einer großen Ausschußquote belastet, was unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht vertretbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Hohlkörper derart weiterzuentwickeln, daß sich eine Senkung der Ausschußquote während seiner Herstellung ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Hohlkörper der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merk­ malen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestal­ tungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Bei dem erfindungsgemäßen Hohlkörper ist es vorgesehen, daß der polymere Werkstoff einen Gehalt an expandierten Mikrokugeln aus einem mineralischen Werkstoff aufweist. Er zeichnet sich dadurch in flüssigem Zustand durch eine große Fließfähigkeit aus, was ein Eindringen in enge Spalte begünstigt. Die Zuführung kann dadurch in kontinuier­ licher Weise erfolgen, beispielsweise mit Hilfe einer Pipette oder eines Gießwerkzeuges. Die Zeit, die für den Aufbau der Schicht erforderlich ist, erfährt hierdurch eine deutliche Verkürzung.

Der Gehalt an expandierten Mikrokugeln aus einem minerali­ schen Werkstoff bewirkt gleichwohl im Anschluß an die Verfestigung des polymeren Werkstoffes einen deutlichen Anstieg der Sprödigkeit der Schicht. Die Zeitspanne, in der das relativ bewegbare Schließglied unter Vermeidung von Werkstoffablösungen losgebrochen werden kann, erfährt dadurch eine deutliche Vergrößerung. Die bei der Herstel­ lung auftretende Ausschußquote ist deutlich reduziert.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn als polymerer Werkstoff ein Polyharnstoff zur Anwendung gelangt. Dieser zeichnet sich durch besonders gute chemi­ sche, mechanische und thermische Eigenschaften aus sowie in flüssigem Zustand durch gute adhäsive Eigenschaften und eine gute Verarbeitbarkeit. Eine Verwendung auf vielfälti­ gen Gebieten ist hierdurch problemlos möglich.

Der Gewichtsanteil an expandierten Mikrokugeln kann in Abhängigkeit von dem im einzelnen vorgesehenen Verwen­ dungszweck in breitem Rahmen variieren und 10 bis 90 Gew.% betragen. In bezug auf eine Verwendung in Drehschiebern hat sich ein Gehalt von 30 bis 60%, bezogen auf das Gewicht der die expandierten Mikrokugeln enthaltenden Schicht, in besonderer Weise bewährt.

Die expandierten Mikrokugeln sollen möglichst einen Durchmesser von 25 bis 30 mµ haben. Ist der Durchmesser geringer, dann resultiert eine unzureichende Versprödung des die expandierten Mikrokugeln enthaltenen Werkstoff­ körpers, was das Losbrechen des relativ bewegbaren Schließ­ gliedes im Anschluß an die Verfestigung erschwert. In gleichem Sinne ist die Verwendung von expandierten Mikro­ kugeln von Nachteil, die einen größeren Durchmesser haben. In diesem Falle ist beim Einbringen der flüssigen Werk­ stoffmischung in sehr enge Spalte das Auftreten eines Entmischungsvorgangs zu beobachten. Auch hierdurch können nichttolerierbare Beschädigungen der Beschichtung im Anschluß an ihre Verfestigung und dem gewaltsamen Los­ brechen des Schließgliedes beobachtet werden.

Die expandierten Mikrokugeln können an sich aus jedem beliebigen, mineralischen Werkstoff bestehen. Bevorzugt gelangen expandierte Mikrokugeln zur Anwendung, die aus Glas bestehen, weil sich in diesem Falle eine besonders zuverlässige Einbindung in die Matrix aus polymerem Werkstoff ergibt.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der als Anlage beigeführten Zeichnung weiter verdeutlicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine beispielhafte Ausführung des erfindungsge­ mäßen Hohlkörpers in längsgeschnittener Darstellung;

Fig. 2 der Hohlkörper gemäß Fig. 1 in quergeschnitte­ ner Darstellung.

Fig. 1 zeigt einen Hohlkörper 1 in längsgeschnittener Darstellung, der das Ansaugrohr einer Verbrennungskraft­ maschine bildet. In dem Hohlkörper 1 ist eine Durchfluß­ öffnung 2 angeordnet sowie ein Schließglied 3, das durch eine Drosselklappe gebildet wird. In Fig. 1 wird das Schließglied 3 in seiner Schließstellung gezeigt. Es erstreckt sich in der Schließstellung im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Durchflußöffnung 2, wodurch diese überwiegend verschlossen wird.

Im Randbereich hat das Schließglied 3 einen geringen Spaltabstand von der Innenseite der Durchflußöffnung 2. Dieser läßt sich aufgrund der Herstelltoleranzen einer­ seits des Hohlkörpers und andererseits des Schließglie­ des 3 nicht ohne weiteres vermeiden. Er begünstigt auch das Einführen des Schließgliedes im Anschluß an die Herstellung des Hohlkörpers 1.

Der durch den Abstand zwischen dem in der Schließstellung befindlichen Schließglied 3 und der Innenseite der Durch­ flußöffnung 2 gebildete Spalt ist durch eine Schicht 4 verschlossen, die an der Innenseite der Durchflußöffnung 2 haftet. Die Schicht besteht aus Polyharnstoff und weist einen Gehalt von 65% an expandierten Mikrokugeln aus Glas auf, die einen mittleren Durchmesser von 26 mµ haben.

Die Oberfläche der Durchflußöffnung ist mit einem Haftver­ mittler beschichtet, diejenige des Schließgliedes 3 mit einem Trennmittel. Das mit Hilfe einer Pipette in flüssi­ gem Zustand in den Spalt zwischen dem Schließglied 3 und der Durchflußöffnung 2 eingeführte Werkstoffgemisch geht dadurch eine feste Bindung nur mit der Innenseite der Durchflußöffnung 2 ein. Es füllt den Spalt in Umfangsrich­ tung völlig aus, wobei eine ausgeglichene Verteilung maßgeblich durch die Ausnutzung der Kappilarwirkung erreicht wird, die sich in engen Spalten ergibt. Die Einbringung des Werkstoffgemisches läßt sich dadurch äußerst schnell, umweltschonend und wirtschaftlich be­ wirken. Die Anwendung eines Differenzdruckes, von Luft­ reinigungsanlagen u. ä. ist entbehrlich.

Im Anschluß an die Verfestigung der aus der Werkstoffmi­ schung gebildeten Schicht 4 wird das Schließglied 3 gewaltsam in eine Offenstellung überführt, was durch zwei Pfeile angedeutet ist. Hierbei löst sich die Verbindung zwischen der Schicht 4 und der Außenseite des Schließ­ gliedes 3 in der Weise, daß das Schließglied 3 jederzeit wieder in seine ursprüngliche Stellung zurückgeführt werden kann und eine völlige Blockierung der Durchlässig­ keit der Durchflußöffnung 2 bewirkt. Die Durchflußrate der Durchflußöffnung läßt sich hierdurch äußerst feinfühlig an bestimmte Erfordernisse des Anwendungsfalles anpassen.

Claims (6)

1. Hohlkörper mit einer Durchflußöffnung und einem darin angeordneten, in eine Schließstellung bewegbaren Schließglied, bei dem das Schließglied in der Schließ­ stellung zumindest an einer Stelle einen Abstand von der Durchflußöffnung aufweist und bei dem der durch den Abstand gebildete Spalt durch eine an dem Schließ­ glied und/oder der Durchflußöffnung haftende Schicht aus polymerem Werkstoff abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der polymere Werkstoff einen Gehalt an expandierten Mikrokugeln aus einem minerali­ schen Werkstoff aufweist.

2. Hohlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der polymere Werkstoff Polyharnstoff ist.

3. Hohlkörper nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Gehalt an expandierten Mikrokugeln 10 bis 90 Gew.% beträgt.

4. Hohlkörper nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Gehalt an expandierten Mikrokugeln 30 bis 60 Gew.% beträgt.

5. Hohlkörper nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mikrokugeln einen durchschnittlichen Durchmesser von 25 bis 30 mµ haben.

6. Hohlkörper nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mikrokugeln aus Glas bestehen.