CN105074188A - 具有可调节的密封元件的阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制介质、特别是气态介质的阀，其包括阀座(4，5)、关闭元件(3)、密封元件(7)和止挡(8)，所述关闭元件开启和关闭穿通开口(6)，其中，能够调节在所述密封元件的关闭平面(70)和所述止挡(8)之间沿着所述阀的轴向方向(X-X)的间距(A)。此外，本发明涉及一种用于制造用于控制介质、特别是气态介质的阀(1)的方法。

Description

具有可调节的密封元件的阀
技术领域
本发明涉及一种用于控制介质的阀，其具有在密封元件和止挡区域之间可调节的间距，以便调节密封元件在阀座上的进入深度，以及本发明涉及一种用于制造这种阀的方法。
背景技术
由现有技术以不同的构型公知了用于控制介质的阀。在此，在机动车领域中，除了液态的燃料以外，也增多地使用气态燃料、例如天然气或生物气。然而，特别是目前用于液态的燃料的阀通常不符合用于气态燃料的气阀的要求。由DE102010043641A1例如公知了一种用于气态的氢气的气阀，在所述气阀中，三个环形的通道布置在阀座承载件中，所述环形的通道在它们之间分别具有接片。在此，接片的沿着阀的轴向方向的高度小于在阀座承载件上的入口和出口之间的间距。然而在此，特别是阀座承载件的制造是成本非常高的并且因此费用高的。此外，除了不同的气态介质的要求以外，气阀的制造商也必须设计特别是也用于不同的发动机制造商的相应不同的发动机的气阀。在此，除了高的开发费用以外，对于制造中不同的变型必须也设置极其不同的生产线，这使这种阀的制造变得昂贵。
发明内容
与此相对地，根据本发明的具有权利要求1所述特征的用于控制介质的阀、特别是气阀具有的优点是，实现了改善的冷起动性能。此外，可以显著地简化根据本发明的阀的制造，因为尤其较高的公差是允许的，从而特别是在制造优选地由弹性体材料构成的密封元件时，实现了比目前高得多的产量。为此，根据本发明的阀具有阀座和关闭元件，所述关闭元件开启和关闭穿通开口。此外，阀包括密封元件和止挡，其中，能够沿着阀的轴向方向、即运动方向上调节密封元件的封闭面和止挡之间的间距。通过所述可能性实现密封元件的封闭面和止挡之间准确地相匹配，从而可以确保，在密封元件的不同厚度的情况下，基于由制造决定的公差始终实现确定的、在密封元件的制造之后被调节的在封闭面和止挡之间的间距。因此，在制造的阀中，实现了密封元件在阀座中的相等的与密封元件的厚度无关的进入深度。也可以通过密封元件的所述确定的进入深度调节阀的冷起动性能。
从属权利要求示出本发明的优选的进一步方案。
优选地，密封元件和止挡布置在阀的关闭元件上，并且阀座布置在阀座承载件上。
特别优选地，能够调节止挡相对于密封元件的封闭面的位置。因此，可以将密封元件喷涂在例如关闭元件的部分区域上，并且接着通过调节止挡和密封元件之间的间距来调节止挡的端部位置。特别优选地，借助于变形过程调节止挡相对于密封元件的封闭面的端部位置。在此，止挡可以压缩或者伸长，以便产生封闭面和止挡之间预定的间距。
进一步优选地，关闭元件包括滑动套筒和主体，其中，止挡布置在滑动套筒上。在此，在滑动套筒和主体之间在对密封元件的封闭面和止挡之间的间距进行调节之后，实现将滑动套筒固定在主体上。因此，确定了间距。例如通过焊接过程或敛缝或者这一类的过程可以实现固定滑动套筒。
根据本发明的一个另外的优选的构型，能够调节密封元件相对于止挡的位置。在此，可以仅仅调节密封元件相对于止挡的位置，或者也可能的是，不仅相对于止挡调节密封元件，而且相对于密封元件调节止挡，直到产生期望的间距。
为了特别简单地调节，密封元件优选地布置在关闭元件的密封垫圈上，其中，能够相对于止挡调节密封垫圈。所述优选的构型具有的优点特别是，在进行调节之后可以简单地实现固定密封垫圈。
进一步优选地，阀的关闭元件构造为三件式的。在此，关闭元件包括三个部件，即主体、密封垫圈和止挡套筒，其中，密封元件布置在密封垫圈上，并且止挡布置在止挡套筒上。因此，所述关闭元件的三件式组成实现了相对于彼此地调节两个构件、即具有密封元件的密封垫圈和止挡套筒并且接着将密封垫圈和止挡套筒固定在主体上。
此外，本发明涉及一种用于制造阀的方法，所述阀具有密封元件和止挡，其中，在第一步骤中，密封元件固定在阀的构件上，并且在第二步骤中，对密封元件的封闭面和止挡之间的确定的间距进行调节。优选地在第一步骤中，密封元件在阀的关闭元件上注射成型，接着通过具有止挡的构件、特别是套筒或这一类的构件相对于密封元件的相对移动对封闭面和止挡之间的间距进行调节。
接着，实现固定具有止挡的构件。可替换地，可以也通过在止挡上的变形步骤例如挤压步骤或伸长或者这一类的步骤实现止挡和密封元件的封闭面之间的所述间距。特别是优选地，在此通过变形步骤缩短止挡的沿着轴向方向延伸的长度，以便调节确定的间距。因此，从制造技术的角度出发，止挡优选地总是有意地比所需的距密封元件更远，以便接着通过缩短止挡的沿着轴向方向的长度来实现简单的要进行的变形步骤。
此外，止挡优选地构造在滑动套筒上，在调节确定的间距之后，所述滑动套筒被固定在主体或者这一类的构件上。此外可替换地，密封元件可以固定在密封垫圈上，并且相对于固定的止挡调节密封垫圈，直到调节到密封元件的封闭面和止挡之间的确定的期望的间距。
优选地，根据本发明的阀构造为气阀并且用于控制特别是气态介质、例如天然气或生物气。特别优选地，气阀在此是用于将气态燃料喷入燃烧室中的喷入阀。
附图说明
下面参考附图详细地说明本发明的实施例。在此，相同的或功能相同的部件设有相同的附图标记。附图中：
图1示出根据本发明的第一实施例的气阀的示意性的截面图，
图2示出图1的放大的局部图，
图3示出根据本发明的第二实施例的阀的简图，和
图4示出根据本发明的第三实施例的阀的简图。
具体实施方式
下面参考图1和2详细地说明根据本发明的第一实施例的气阀1。
第一实施例的气阀1是用于将燃料喷入燃烧室中的喷入阀。气阀1包括阀壳体10、衔铁12、磁线圈13和闭锁弹簧14。调节螺栓16设置用于调节闭锁弹簧14的回位力。气体沿着轴向方向被输送(箭头H)并且被引导穿过过滤器11。磁线圈13固定在阀壳体10上。电插头接口18侧向地设置在气阀1上。
在衔铁12处，关闭元件3固定在轴向的端部上，密封元件7布置在所述关闭元件上。关闭元件3关闭穿通开口6，所述穿通开口构造在阀座承载件2中。图1示出气阀1的关闭状态。在此，箭头G示出当气阀开启时气态燃料的流动方向，其中，气体通过空间19喷入阀壳体10中并且通过穿通开口6喷入燃烧室中。此外，在关闭元件3中设置中心的开口31(参见图2)，气体5同样可以穿过所述中心的开口流动到穿通开口6。
图2示出气阀1的开启状态。关闭元件3包括主体30以及密封垫圈32，密封元件7布置在所述密封垫圈上。密封垫圈32通过压配合33与主体30连接。密封元件7环形地布置在密封垫圈32上，所述密封垫圈具有中心的穿通开口。例如，密封元件7在前述的步骤中可以施加在密封垫圈32上并且装配为组件。
此外，主体30包括套筒式的凸部34，止挡8设置在所述凸部的端部上。套筒式的凸部34与主体30一件式地构造。在气阀的轴向方向X-X上存在密封元件的封闭面70和止挡8之间的间距A。封闭面70垂直于轴向方向X-X并且与止挡8相比朝着阀座承载件2的方向沿着轴向方向较远地突出(参见图2)。
除了肾形的穿通开口6以外，在阀座承载件2上还设置第一环形阀座4和第二环形阀座5。在此，当气阀1关闭时，存在于轴向方向X-X上的在封闭面70和止挡8之间的间距A确定了密封元件7在阀座4，5中的进入深度。如由图2中可见地，止挡8与阀座承载件2的上侧2a接触并且因此确定进入深度。
此时根据本发明调节间距A，其方式是，在固定具有密封元件7的密封垫圈32之后，在套筒式的凸部34上这样进行变形步骤，即调节止挡8和封闭面7之间的间距A。这在图2中由箭头F示出。为了特别简单地对间距A进行调节，这样设置变形步骤，即优选地通过变形缩短套筒式的凸部34的轴向长度。
因此，根据本发明，在将密封元件7固定在关闭元件3上之后，通过在止挡8上的变形过程实现调节密封元件7在阀座4，5中的期望的进入深度。因此，特别是可以减小关于密封元件7的沿着轴向方向X-X的厚度的公差，从而可以显著地降低密封元件7的制造价格。在此，优选地直接在将密封垫圈32固定在主体30上的步骤之后进行变形步骤。因此，根据本发明，可以通过塑性变形调节封闭面70和止挡8之间的确定的间距A。可替换地，也可以通过有针对性地减弱或者压缩也或者延长套筒式的凸部34进行所述变形。此外可替换地，替代密封垫圈32和主体30之间的压配合33，也可以设置焊接连接或者粘合连接或这一类的连接。此外，根据本发明可以借助于注射成型过程将密封元件7施加在密封垫圈32上，从而关于例如非常小的孔隙度和这一类特性方面特别是可以得出密封元件7的高的质量。
不同于第一实施例地，图3中所示的根据本发明的气阀1的第二实施例具有改变的关闭元件3。如由图3可见地，关闭元件3包括主体30、密封垫圈32和滑动套筒35，所述密封垫圈具有布置在其上的密封元件7。在此，密封垫圈32借助于焊接连接36与主体30固定地连接。滑动套筒35接着可以这样在主体30或密封垫圈32的外圆周上移动，直到存在密封元件7的封闭面70和止挡8之间的期望的确定的间距A。接着滑动套筒35例如借助于焊接连接或敛缝过程或这一类的过程与主体30和/或密封垫圈32固定地连接。因此，可以取消如在第一实施例中的用于调节间距A的变形过程，而是可以仅仅通过移动滑动套筒35来调节间距A。在此，可以尽可能成本低廉地进行接着的固定。
图4示出根据本发明的第三实施例的气阀1。第三实施例的气阀1同样具有三件式的关闭元件3，所述关闭元件包括主体30、套筒38和密封垫圈32，所述密封垫圈具有布置在其上的密封元件7。不同于第二实施例地，在第三实施例中，套筒38例如借助于焊接与主体30固定地连接。可替换地，套筒38也可以如同在第一实施例中地与主体30一件式地制造。与之相反，密封垫圈32可以如同由图4中的双箭头C所式地沿着轴向方向X-X移动，以便调节封闭面70和套筒38上的止挡8之间的确定的间距A。在调节了间距A之后，接着例如通过在套筒38的外圆周上产生加强筋并且因此实现夹紧密封垫圈32，将密封垫圈32固定在套筒38上。
因此，如在所述的实施例中所说明地，本发明能够调节并且在接着的步骤中固定止挡8和密封元件7的封闭面70之间的确定的间距A，从而确定密封元件7在阀座4，5中的进入深度。因此，特别是也可以改进配备有根据本发明的气阀的内燃机的冷起动性能。在此，根据本发明可以例如通过变形步骤、或者通过关闭元件3的多个部件的可移动的布置特别成本低廉地实现所述间距A，所述部件在对间距A进行调节之后接着相对于彼此被固定。因此，特别是也可以成本极其低廉地使用可执行的用于制造密封元件7的方法，其中，特别是允许较大地形成关于密封元件7的沿着轴向方向X-X的厚度的公差。

Claims (10)

1.一种用于控制介质、特别是气态介质的阀，其包括
-阀座(4，5)，
-关闭元件(3)，该关闭元件开启和关闭一穿通开口(6)，
-密封元件(7)，和
-止挡(8)，
-其中，所述密封元件的关闭平面(70)和所述止挡(8)之间沿着所述阀的轴向方向(X-X)的间距(A)能够被调节。
2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述密封元件(7)和所述止挡(8)布置在所述关闭元件(3)上，并且所述阀座(4，5)布置在阀座承载件(2)上。
3.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，能够特别是借助于变形过程调节所述止挡(8)相对于所述密封元件(7)的所述关闭平面(70)的位置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的阀，其特征在于，所述关闭元件(3)包括可移动的滑动套筒(35)和主体(30)，其中，所述止挡(8)布置在所述滑动套筒(35)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的阀，其特征在于，能够调节所述密封元件(7)相对于所述止挡(8)的位置。
6.根据权利要求5所述的阀，其特征在于，所述密封元件(7)布置在一密封垫圈(32)上，其中，能够相对于所述止挡(8)调节所述密封垫圈(32)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的阀，其特征在于，所述关闭元件(3)三件式地由主体(30)、密封垫圈(32)和套筒(38)构成，其中，所述密封元件(7)布置在所述密封垫圈(32)上，并且所述止挡(8)布置在所述套筒(38)上。
8.一种用于制造用于控制介质、特别是气态介质的阀(1)的方法，其中，所述阀具有密封元件(7)和止挡(8)，所述方法包括下述步骤：
-将所述密封元件(7)固定在所述阀(1)的构件上，和
-调节所述密封元件(7)的关闭平面(70)和所述止挡(8)之间的确定的间距(A)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述关闭平面(70)和所述止挡(8)之间的确定的间距(A)的所述调节借助于变形过程和/或移动过程实施。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，
-所述止挡(8)构造在一滑动套筒(35)上，并且通过移动所述滑动套筒(35)调节所述关闭平面(70)和所述止挡(8)之间的间距(A)，并且接着将所述滑动套筒(35)固定在所述关闭元件(3)上，或者
-将所述密封元件(7)固定在一密封垫圈(32)上，并且通过移动所述密封垫圈(32)调节所述关闭平面(70)和所述止挡(8)之间的间距(A)，并且在调节所述间距(A)之后将所述密封垫圈(32)固定在所述关闭元件(3)上。
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