CN110100130B - 阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阀，其具有壳体(1)、布置在壳体(1)中的螺线管(5)、能被螺线管移动的杆件(7)、密封件和与杆件(7)连接的活塞(8)。活塞(8)由金属制成并具有由与活塞(8)不同的材料制成的密封件(14)，其中，密封件(14)布置在活塞(8)的底部区域(12)中。

Description

阀
技术领域
本发明涉及一种阀，其具有壳体、布置在壳体中的螺线管、可以被螺线管移动的杆件和与杆件连接的活塞。
背景技术
这种阀主要被用作机动车中的涡轮增压器上的空气转向阀，以便在惯性滑行/减速滑行中释放通向吸入侧的旁路，这种阀因此是已知的。为了防止涡轮增压器的过于猛烈的制动，但也为了确保快速的起动，阀的快速打开和关闭是一个重要的前提条件。尤其在关闭时重要的是，通过将活塞贴靠到阀座上而实现立即关闭。因此，由于重量原因活塞由塑料制成。阀座由涡轮增压器的壳体形成，阀被法兰连接在该壳体上。由于在使用寿命中需要大量的关闭循环以及由运行决定的温度负载，因此对于塑料和活塞设计方案，尤其是在密封边缘的区域中对于构件提出了高的要求。这种活塞的成本与此对应。此外，在个别情况下，密封作用在使用寿命期间会下降。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种在使用寿命中具有改善的密封功能的阀。该阀同时应是成本有利的。
该目的由此实现，即，活塞由金属制成并具有由与活塞不同的材料制成的密封件，其中，密封件布置在活塞的底部区域中。
活塞由金属制成并具有布置在底部区域中的密封件的设计方案能实现将原本的活塞的密封功能分开。这能实现将密封件专门针对密封功能而设计，从而改善了密封功能。同时由此可以将活塞设计得更加简单，进而活塞的制造是成本有利的。活塞的特别是在底部区域中的显著减小的复杂性允许借助于深拉方法来制造活塞。金属活塞还具有较高的耐温性的优点，从而根据本发明的阀可以覆盖较宽的使用领域，特别是在较高的温度下。
当活塞由不锈钢、优选由铬镍钢制成时，获得相对于侵蚀性介质更大的耐久性并因此获得更长的使用寿命。通过使用橡胶、优选三元乙丙橡胶(EPDM)或使用塑料、优选聚邻苯二甲酰胺(PPA)作为密封材料而获得密封件的良好的耐化学腐蚀性。橡胶和塑料都很适合于相对于金属阀座的密封。此外橡胶和塑料还可以补偿由于公差或使用时间造成的位置误差。
根据一个有利的设计方案，如果密封件设计为环形的并在其背离密封面的侧上具有至少3个成型部，优选具有4至12个成型部，特别具有5至8个成型部，这些成型部穿过布置在活塞的底部中的缺口，则可以特别简单地提供密封件与活塞的连接。由于密封件材料的弹性，该成型部可以具有比缺口稍大的横截面，在装配密封件时这些成型部穿过这些缺口。以这种方式，密封件可以与活塞连接并固定地保持在活塞上。
根据另一有利的设计方案，成型部在其自由端部上具有能随着密封件的制造、特别是随着注塑过程或硫化处理/硫化作用或通过后来的热填缝而产生的材料堆积部，其中，该材料堆积部形成相对于活塞中的相应的缺口的咬合部，由此实现了防止密封件从活塞上松脱的更加安全的保护。
在另一设计方案中，密封件可以如此布置在活塞的底部上，即，活塞在底部的区域中具有指向内部的卷边，密封件贴靠在该卷边上，使得形成活塞的底部的金属件贴靠在密封件背离卷边的侧上，并使金属件与活塞连接。金属件与活塞的连接可以独立于此优选地通过压制或焊接实现。
根据密封要求和安装位置可以有针对性地调整密封件。这可以以简单的方式通过密封件体的厚度实现，其中，密封件的布置在活塞外部的部分可以被理解为密封件体。在此还证明为有利的是，厚度是0.3mm至5mm，优选是0.5mm至3mm。
活塞与杆件的连接可以或者通过焊接或者通过铆接实现。两种连接方式具有如下优点：活塞可以直接地、进而在无附加构件的情况下与同样由金属制成的杆件连接。而塑料活塞与杆件的连接需要附加的连接件。
由于金属相对于塑料的较高的稳定性，活塞的壁厚可以显著设计得更小。根据应用领域证明为有利的是，活塞的金属具有0.3mm至0.8mm的厚度，优选具有0.4mm至0.6mm的厚度，特别具有0.5mm的厚度。由于金属活塞的壁厚比由塑料制成的活塞的壁厚小，因此补偿了金属相对于塑料的较大密度，从而阀的重量不受明显的影响。
附图说明
参照实施例详述本发明。在附图中示出：
图1示出根据现有技术的阀的剖面图，
图2示出根据本发明的阀的活塞的放大剖面图，
图3示出活塞的俯视图，
图4示出活塞的另一实施形式的剖面图，和
图5、图6示出密封件与活塞的连接的另外的实施形式。
具体实施方式
图1示出阀，其包括壳体1，该壳体具有一体成型的、用于电连接阀的插座2。此外，壳体1还具有成型的法兰3和三个孔3a，壳体1通过这些孔在旁通管道4的区域中被法兰连接在未示出的涡轮增压器上。在壳体1中布置了带有线圈6和金属杆件7的螺线管5。金属杆件7与罐状的活塞8连接。在未操纵螺线管5的状态下弹簧9使活塞8相对于阀座10预紧，以便关闭旁通管道4，从而没有来自旁通管道4的介质以及介质不能从旁通管道流入管道11中。弹簧9在此支撑在螺线管5和活塞8上，其中，活塞8在其底部12中具有用于使弹簧9居中定位的对中卷边13。活塞8具有0.5mm的壁厚。在底部12的外侧上布置轴向突出的环形密封件14，该密封件由PPA制成。在示出的关闭位置中，密封面15贴靠在阀座10上。壳体1与由塑料制成的保护套16借助于卡锁连接部17相连接。在卡锁连接部17的区域中，在壳体1中还布置有密封件18，利用该密封件使壳体1相对于涡轮增压器密封。保护套16是基本上为柱形的构件，该构件在背离卡锁连接部17的侧上具有径向指向内部的凸缘19。在该凸缘19上安置具有V形横截面的、径向环绕的密封件20。从螺线管5向活塞8的方向延伸的、与壳体1一体形成的衬套使密封件20在凸缘19上保持在其位置中。
图2示出由铬镍钢制成的活塞8，该活塞借助于铆接连接部18与活塞的底部12和活塞的柱形周面连接。在活塞8的内部示出弹簧9，该弹簧通过卷边13居中定位。在密封件14的区域中，底部12向着壳体的方向被弹回。由此避免了，由于轴向突出的密封件14而需要附加的构造空间。密封件14包括密封件体21与密封面15。密封件体21具有在周缘上均匀分布的成型部22。成型部22具有柱形形状并穿过活塞8的底部12中的缺口23。借助于热填缝可以使该成型部22塑性变形，从而产生具有比缺口23大的直径的材料堆积部。以这种方式使密封件14固定地保持在活塞8上。
图3从壳体的视角示出活塞8，该壳体具有弹簧9、用于使弹簧9居中定位的卷边13以及金属杆件7。在活塞8的底部12中的两个开口24实现了在活塞8的内部与旁通管道4之间的压力平衡，由此便于阀的打开。在径向环绕的凸肩25中布置八个均匀分布的缺口23，密封件14的各个成型部22穿过该缺口伸入到活塞8的内部。
图4示出活塞8，其具有作为单独的底部12的金属件和密封件14。活塞8具有基本上柱形的形状，其带有指向内部的折边26。密封件14贴靠在该折边上。底部12安置在该密封件14上，该底部与活塞8焊接连接，由此密封件14夹紧在底部12与活塞8之间并因此固定在其位置中。
图5示出包括基体21与成型部22的密封件14，该成型部具有缺口27。底部12上的接片28首先向壳体的方向弯曲，以便能使密封件14插入。随后接片28'被弯回，其中，该接片接合在缺口27中并因此固定密封件14。
图6示出借助于热填缝方法固定密封件14，其中，这样产生成型部22的材料堆积部29，使得其直径大于相应的缺口23。

Claims (17)

1.一种阀，其具有壳体、布置在壳体中的螺线管、能被螺线管移动的杆件、密封件和与杆件连接的活塞，
其特征在于，活塞(8)设计成罐状并具有包括底部(12)的底部区域；密封件(14)布置在活塞(8)的底部区域中，该密封件(14)具有密封面(15)，其中，活塞(8)由金属制成，密封件(14)由与活塞(8)不同的材料制成，其中，其中，密封件(14)设计为环形的并在密封件背离密封面(15)的侧上具有3至12个成型部(22)，这些成型部中的每个成型部分别穿过布置在活塞(8)的底部(12)中的缺口(23)中的一个缺口，其中，密封件(14)包括基体(21)和成型部(22)，成型部分别具有凹口(27)，底部(12)具有多个接片(28)，每个接片设置成能首先沿第一方向弯曲，以便能使密封件(14)插入，然后沿第二方向被弯回，以接合在插入的密封件(14)的相应凹口(27)中。
2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，活塞(8)由不锈钢制成。
3.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，密封件(14)由橡胶制成，或由塑料制成。
4.根据权利要求3所述的阀，其特征在于，密封件(14)在密封件背离密封面(15)的侧上具有4至12个成型部。
5.根据权利要求4所述的阀，其特征在于，成型部(22)在其自由端部上具有能随着密封件(14)的制造或通过后来的热填缝而产生的材料堆积部(29)，其中，该材料堆积部(29)形成相对于活塞(8)中的相应的缺口(23)的咬合部。
6.根据权利要求3所述的阀，其特征在于，活塞(8)在底部(12)的区域中具有指向内部的折边(26)，密封件(14)贴靠在该折边(26)上，使得形成活塞(8)的底部的金属件贴靠在密封件(14)的背离折边(26)的侧上，并使金属件与活塞(8)连接。
7.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，密封件的位于活塞(8)外部的部分具有0.5mm至10mm的厚度。
8.根据权利要求6所述的阀，其特征在于，活塞(8)与金属件焊接连接。
9.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，活塞(8)与杆件(7)焊接连接。
10.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，活塞(8)与杆件(7)铆接连接。
11.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，活塞(8)的金属具有0.3mm至0.8mm的厚度。
12.根据权利要求2所述的阀，其特征在于，所述不锈钢是铬镍钢。
13.根据权利要求3所述的阀，其特征在于，所述橡胶是EPDM，或塑料是PPA。
14.根据权利要求4所述的阀，其特征在于，密封件(14)在密封件背离密封面(15)的侧上具有5至8个成型部。
15.根据权利要求7所述的阀，其特征在于，密封件的位于活塞(8)外部的部分具有1mm至5mm的厚度。
16.根据权利要求11所述的阀，其特征在于，活塞(8)的金属具有0.4mm至0.6mm的厚度。
17.根据权利要求11所述的阀，其特征在于，活塞(8)的金属具有0.5mm的厚度。
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