具有经改善的密封特性的气阀的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于控制气态介质的气阀，包括：可运动的阀关闭元件(2)，用于释放和关闭至少一个穿通开口(3)；在位置固定的阀构件(5)与阀关闭元件(2)之间的密封座(4)；弹性体密封件(6)；密封件载体(7)，弹性体密封件(6)设置在其上，其中密封件载体(7)与阀关闭元件(2)连接；以及分立的调节元件(8)，该调节元件设置在密封件载体(7)上，在阀关闭状态下设定为止挡件而在阀打开状态下限定弹性体密封件(6)沿轴向(X?X)突出调节元件(8)的止挡面(82)的突出量。
【专利说明】
具有经改善的密封特性的气阀
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种具有调节元件和弹性体密封件的气阀，以便在关闭状态下提供气阀改善的密封性。
【背景技术】
[0002]气阀由现有技术在不同设计方案中已知。在机动车领域中，在近期除了液态燃料之外越来越多地也应用气态燃料，如天然气或氢气。经常地，在此已知用于液态燃料的注塑阀简单不变地用于气态介质。然而，用于液态介质的阀经常不满足气态介质的特定要求。为了将气态介质密封，特别是弹性体密封件是特别适合的。这样的弹性体密封件通常借助于注塑过程来制造。在此，然而与制造有关地产生了相对大的公差(特别是沿阀的打开和关闭方向)。这然而在气阀的密封性能中导致了不期望的大的偏差，这在制造中导致了非常高的废品比重。由文献DE 102007006934 Al已知特别设计用于气态介质的气阀，该气阀特别是具有改善的冷起动能力。为此设有与磁电枢一件式构成的止挡件。由此，然而不能够校准该弹性体密封件的与制造有关的尺寸偏差。
【发明内容】
[0003]相比之下，具有权利要求1所述特征的按照本发明的用于控制气态介质的阀的优点在于，即使弹性体密封件具有与制造有关的公差，然而在阀打开的状态下弹性体超出于止挡面的突出量恒定进而阀能够可靠地关闭。在此，可靠地密封可以借助于弹性体密封件来实现。这按照本发明由此实现:弹性体密封件设置在密封件载体上，该密封件载体与可运动的阀关闭元件连接，用于穿通开口的释放和关闭。按照本发明，设有分立的调节元件，该调节元件设置在密封件载体上并且在阀关闭状态下用作止挡件。通过分立的调节元件可以定义了弹性体密封件沿轴向预定的突出量，并且因此使弹性体密封件的与公差有关的偏差通过该分立的调节元件被校准，从而存在弹性体密封件超过调节元件恒定的突出量。因此，所有阀具有相同的弹性体突出量进而也具有相同的打开和关闭性能。由此，按照本发明可以显著改善制造过程并且特别是也通过可调节的调节元件来校准在弹性体密封件的制造中在生产中出现的公差。
[0004]从属权利要求给出本发明的优选改进方案。
[0005]优选地，分立的调节元件是调节环。由此可以将调节环简单且可靠地固定在密封件载体上。此外，分立的调节元件能够容易地调节，以便限定弹性体密封件的突出量。
[0006]为了将弹性体密封件的突出量特别快速且简单地调节，在调节环与密封件载体之间优选构成第一压配合连接部。
[0007]此外，优选在调节环与密封件载体之间设有焊接连接部。通过借助于焊接连接部将调节环固定，因此可以将调节环相对于密封件载体的调节好的相对位置可靠地固定。
[0008]按照本发明的另一优选设计方案，调节环具有向内指向的区域，该向内指向的区域靠置在弹性体密封件的外边缘区域上或者也允许装配间隙，并且，其中，特别是该向内指向的区域提供围绕。所述向内指向的区域用作平面止挡部，该平面止挡部保护弹性体密封件以防过载和毁坏。在弹性体密封件与止挡环之间也可以设有径向装配间隙。
[0009]优选地，调节元件止挡在位置固定的阀构件上，该位置固定的阀构件具有穿通开口，该穿通开口借助于阀关闭元件打开和关闭。
[0010]优选地，密封件载体具有外部的柱形周面区域以及内部的向内突出的保持区域。调节环在此设置在外部的周面区域上，并且，弹性体密封件设置在向内突出的保持区域上。由此能够实现一方面将弹性体密封件可靠地固定并且另一方面将调节环在密封件载体的外部的周面区域上容易地调节。
[0011]更优选的是具有穿通开口的位置固定的阀构件和一密封垫圈。穿通开口优选肾形地设定并且更优选是均匀地沿周向方向相互间隔地设置。
[0012]阀关闭元件优选是磁电枢，密封件载体设置在该阀关闭元件上。
[0013]特别优选地，在阀关闭元件与磁电枢之间构成第二压配合连接部。附加或备选地，也可以设有焊接连接部。
[OOM] 优选地，密封座构成为平底密封座(Flachdichtsitz)。密封元件优选具有C形横截面并且至少部分包围该密封件载体。
[0015]此外本发明涉及一种内燃机，其包括按照本发明的阀。按照本发明的阀在此特别优选地作为计量阀设定用于计量预定量的气态燃料。
【附图说明】
[0016]以下参照附图更详细地阐述本发明的优选实施例。附图中相同或功能相同的构件以相同附图标记表示。附图中:
[0017]图1:在关闭状态下按照本发明的第一实施例的阀的示意截面图；
[0018]图2:在关闭状态下按照本发明的第二实施例的阀的示意截面图；
[0019]图3:在关闭状态下按照本发明的第三实施例的阀的示意截面图；以及
[0020]图4:在关闭状态下按照本发明的第四实施例的阀的示意截面图。
【具体实施方式】
[0021]以下参照图1详细描述按照本发明的第一实施例的阀I。
[0022]如由图1清晰可见，阀I包括可运动的阀关闭元件2，阀关闭元件2在该实施例中是磁电枢。阀关闭元件2构成为空心柱形，从而气态燃料可以不仅在阀关闭元件2内部而且在外部被引导。
[0023]阀关闭元件2设置在阀体10中，阀体10通过提供阀座的密封垫圈5封闭。阀体10是空心柱形的构件并且将密封垫圈5封闭在该阀体10的自由端部上。在密封垫圈5中设有多个肾形的穿通开口 3，穿通开口 3借助于阀关闭元件2释放和关闭。图1示出阀的关闭状态。
[0024]为了实现气态介质的可靠密封，按照本发明设有弹性体密封件6。弹性体密封件6通过密封件载体7设置在阀关闭元件2上。密封件载体7是基本上环形的构件，该构件具有外部的柱形周面区域70和内部的用于保持该弹性体密封件6的保持区域71。密封件载体7的柱形周面区域70用于固定调节元件8。
[0025]弹性体密封件6具有C形横截面，该C形横截面扣到密封件载体7的内部保持区域71上。弹性体密封件6可以例如借助于注塑方法直接注塑到密封件载体7上。弹性体的上扣(围绕)改善了密封件载体上的附着。
[0026]如由图1清晰可见，弹性体密封件6在阀关闭状态下位于穿通开口 3上并且在密封座4上密封该穿通开口。密封座4包括正好两个环形密封区域40、41，这些环形密封区域中一个设置在穿通开口 3径向内部并且一个设置在径向外部。
[0027 ] 此外，按照本发明的阀包括调节元件8，调节元件8在该实施例中是调节环。调节元件8包括套筒区域80和向内指向的区域81。套筒区域80用于将调节元件8固定在密封件载体7上。向内指向的区域81用作止挡面并且因此保护弹性体密封件以防由于过高的面压力而磨损，并且用于将弹性体密封件6沿径向支撑在外边缘区域60上。在调节元件8与密封件载体7之间构成压配合连接部9。
[0028]按照本发明，现在可以在将弹性体密封件6注塑到密封件载体7上之后装配环形调节元件8。基于调节元件8与密封件载体7之间的压配合连接部9可以改变调节元件8沿轴向X-X相对于密封件载体7的位置。在此，调节元件8的位置可以如此选择，使得弹性体密封件6超过止挡面82的突出量在调节元件8上总是恒定的。由此，弹性体密封件6基于注塑过程可能出现的不同厚度可以通过调节元件8在密封件载体7上相应地定位而校准。因此可以将弹性体突出量分别单独地调节到恒定的程度，弹性体密封件6以该弹性体突出量沿轴向X-X突出于止挡面82。由此可以显著降低设有弹性体密封件的阀的废品比重。
[0029]为了固定调节元件8在密封件载体7上的相对位置，还设有第一焊接连接部11。
[0030]更优选地，为了将密封件载体7固定在阀关闭元件2上，构成有第二焊接连接部12。上述两个焊接连接部11、12可以在此在一个工作步骤中实现。
[0031]按照本发明，因此弹性体密封件的与制造有关的厚度差可以通过密封件载体7上可移动的调节环(以间隙配合或压配合)校准。为此，按照本发明首先将弹性体密封件6施加到密封件载体7上并紧接着测量(例如从密封件载体7的端面开始沿轴向X-X)弹性体突出量。紧接着，将调节环施加在密封件载体7上，并且，从调节环的止挡面82开始测量弹性体突出量。如果可能于是还可以进行校正。基于调节环与密封件载体7之间的压配合连接部9，不必须强制进行焊接。为了将调节环可靠地固定在密封件载体7上，然而可以构成第一焊缝
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[0032]图2示出按照本发明的第二实施例的阀I。不同于第一实施例，在第二实施例中，在调节元件8与密封件载体7之间不设有压配合连接或者间隙配合，而是仅仅设有第一焊接连接部11。由此可以实现调节元件8相对于密封件载体7沿轴向X-X特别简单的调节，因为不必须克服压配合。
[0033]图3示出按照本发明的第三实施例的阀I。不同于第一实施例，在第三实施例中，调节元件8仅仅借助于压配合连接部9与密封件载体7连接。在此，在调节元件8与密封件载体7之间不设有焊接连接。因此，在该实施例中可以省去调节元件8与密封件载体7之间的焊接连接。此外，在第三实施例中，也设有密封件载体7与阀关闭元件2之间的第二压配合连接部13。第三实施例因此在没有焊缝的情况下完全足够，从而可以显著简化制造。
[0034]图4示出按照本发明的第四实施例的阀I。第四实施例基本上相应于第一实施例，其中，在第四实施例中，焊接连接部被不同地设计。在第四实施例中，第一和第二焊接连接部11、12设定为放射状焊接连接(RadialschweiPverbindungen)。在第一实施例中，第二焊接连接部设定为钝式焊接连接(stumpfe SchweiPverbindung)。除此之外，该实施例相应于前述实施例，从而可以省去在那里给出的描述。
【主权项】
1.一种用于控制气态介质的气阀，包括: -可运动的阀关闭元件(2)，用于释放和关闭至少一个穿通开口(3); -在位置固定的阀构件(5)与所述阀关闭元件(2)之间的密封座(4); -弹性体密封件(6); -密封件载体(7)，所述弹性体密封件(6)设置在该密封件载体上，其中，所述密封件载体(7)与所述阀关闭元件(2)连接;以及 -分立的调节元件(8)，该调节元件设置在所述密封件载体(7)上，该调节元件在阀关闭状态下设定为止挡件，并且，该调节元件在阀打开状态下限定所述弹性体密封件(6)沿轴向方向(X-X)超过所述调节元件(8)的止挡面(82)伸出的突出量。2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述调节元件(8)是调节环。3.根据上述权利要求之一所述的阀，其特征在于，在所述调节元件(8)与所述密封件载体(7)之间构成第一压配合连接部(9)。4.根据上述权利要求之一所述的阀，其特征在于，在所述调节元件(8)与所述密封件载体(7)之间构成第一焊接连接部(11)。5.根据上述权利要求之一所述的阀，其特征在于，所述调节元件(8)具有向内指向的区域(81)，该向内指向的区域靠置在所述弹性体密封件(6)的外边缘区域(60)上，或者该向内指向的区域也允许装配间隙，并且，其中，特别是所述向内指向的区域提供围绕。6.根据上述权利要求之一所述的阀，其特征在于，所述调节元件(8)在阀关闭状态下止挡在所述位置固定的阀构件(5)上。7.根据上述权利要求之一所述的阀，其特征在于，所述密封件载体(7)具有外部的柱形周面区域(70)和内部的保持区域(71)，其中，所述调节元件(8)设置在所述周面区域(70)上，并且，所述弹性体密封件(6)设置在所述保持区域(71)上。8.根据上述权利要求之一所述的阀，其特征在于，所述位置固定的阀构件(5)是密封垫圈。9.根据上述权利要求之一所述的阀，其特征在于，所述阀关闭元件(2)是磁电枢。10.根据上述权利要求之一所述的阀，其特征在于，所述密封座(4)是平底密封座。11.一种内燃机，包括根据上述权利要求之一所述的阀。
【文档编号】F02M21/02GK105888887SQ201610084560
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月14日
【发明人】J·拜尔, R·林德纳
【申请人】罗伯特·博世有限公司