DE10156232B4 - Valve - Google Patents

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Abstract

Ventil mit einer stirnseitig an einem Dichtungsträger angebrachten Dichtung, die mit einem in Hubrichtung gegenüberliegenden Dichtsitz korrespondiert und aus einem mit Durchbrechungen versehenen Stützkörper und einer mit dem Stützkörper formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbundenen elastomeren Dichtungsauflage besteht, insbesondere Regenerierventil für eine Tankentlüftungsanlage bei Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger (8) ein Magnetanker ist, die Form eines Hohlzylinders hat und eine Justierschraube (11) zur Einstellung des Abstandes der Dichtungsauflage (3) vom Dichtsitz (4) aufweist.Valve with a seal mounted on the face side on a seal carrier, which corresponds to a sealing seat opposite in the stroke direction and from a perforated supporting body and a form-fitting and / or non-positively connected to the support body elastomeric sealing pad consists, in particular Regenerierventil for one Tank ventilation system in motor vehicles, characterized in that the seal carrier (8) is a magnet armature, which has the shape of a hollow cylinder and an adjusting screw (11) for adjusting the distance of the seal support (3) from the sealing seat (4).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Technisches Gebiettechnical area

Die Erfindung betrifft die Ausgestaltung eines Ventils mit einer stirnseitig an einem Dichtungsträger angebrachten Dichtung, die mit einem in Hubrichtung gegenüberliegenden Dichtsitz korrespondiert und aus einem mit Durchbrechungen versehenen Stützkörper und einer mit dem Stützkörper formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbundenen elastomeren Dichtungsauflage besteht, insbesondere ein Regenerierventil für eine Tankentlüftungsanlage bei Kraftfahrzeugen.The The invention relates to the design of a valve with a front side attached to a seal carrier Seal, which corresponds to a sealing seat opposite in the stroke direction and from a provided with openings support body and a form-fitting with the support body and / or force fit connected elastomeric sealing pad consists, in particular a Regenerating valve for a tank ventilation system in motor vehicles.

Um den Massenstrom durch das Ventil in weiten Bereichen beeinflussen zu können, werden diese Ventile bei einer Ansteuerungsfrequenz beispielsweise von 10Hz mit variablem Puls-Pauseverhältnis angesteuert.Around affect the mass flow through the valve in a wide range to be able to For example, these valves will be at a drive frequency controlled by 10Hz with variable pulse-pause ratio.

Derartige Ventile haben vielseitige Anwendungsgebiete. Daher kommt es in der Regel darauf an, dass das Ventil eine hohe Lebensdauer hat und über die gesamte Lebensdauer einen sicheren Verschluss am Dichtsitz bildet. Die Ventildichtung soll beständig gegenüber möglicherweise aggressiven Medien sein und auch ein gutes Dosierverhalten aufweisen.such Valves have a variety of applications. Therefore it comes in the Usually on the fact that the valve has a long life and on the lifetime ensures a secure seal on the seal seat. The valve seal should be resistant across from possibly be aggressive media and also have a good dosing behavior.

Diese Forderungen sind insbesondere bei Regenerierventilen für Tankentlüftungsanlagen bei Kraftfahrzeugen einzuhalten. Hier kommtnoch hinzu, dass das Ventil auch noch in einem großen Temperaturbereich von beispielsweise -20°C bis + 140°C funktionieren soll.These Requirements are in particular for regeneration valves for tank ventilation systems to comply with motor vehicles. In addition, that adds Valve even in a big one Temperature range of, for example, -20 ° C to + 140 ° C should work.

Die Betriebsdauer soll mindestens 5000 Stunden bei Einhaltung von vorgegebenen Kennlinientoleranzgrenzen erreichen. Schließlich soll das Ventil akustisch nicht wahrnehmbar sein.The Operating time should be at least 5000 hours if given Reach the characteristic tolerance limits. Finally, the valve should be audible not be noticeable.

In der DE 4 229 110 C1 ist eine Tankentlüftungsanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem darin eingesetzten Regenerierventil behandelt. Das Regenerierventil befindet sich zwischen dem Aktivkohlefilter und dem Verbrennungsmotor.In the DE 4 229 110 C1 a tank ventilation system for a motor vehicle is treated with a regeneration valve inserted therein. The regeneration valve is located between the activated carbon filter and the internal combustion engine.

Aktivkohlefilter und Regenerierventil sind in die Entlüftungsleitung zwischen dem Kraftstofftank und dem Motor eingesetzt. Das Regenerierventil besitzt einen Dichtungsträger, der als Magnetanker ausgebildet ist und von einer Magnetspule betätigt wird. An der Stirnseite des Magnetankers ist eine kraftstoffbeständige Elastomerschicht angebracht, welche die Dichtung bildet und die mit einem gegenüberliegenden Dichtsitz korrespondiert. Diese Art Regenerierventile werden vielfach eingesetzt und haben sich bewährt. Sie setzten jedoch voraus, dass das für die Dichtung verwendbare Elastomer, mit dem Magnetanker durch Vulkanisation, Verkleben oder dergleichen eine feste Verbindung eingeht, die die geforderte Betriebsdauer übersteht.Activated carbon filter and regeneration valve are in the vent line between the Fuel tank and the engine used. The regeneration valve has a seal carrier, which is designed as a magnetic armature and is actuated by a magnetic coil. At the front of the magnet armature is a fuel-resistant elastomer layer attached, which forms the seal and with an opposite Sealing seat corresponds. This type of regeneration valves are many used and have proven themselves. They assume, however, that the one suitable for the seal Elastomer, with the magnet armature by vulcanization, gluing or The like enters into a fixed connection, which survives the required service life.

Elastomerkompositionen, die gegebenenfalls hochbeständig gegenüber neueren Betriebsstoffen sind, jedoch wegen ihrer besonderen Materialzusammensetzung nicht die gewünschte sichere Verbindung zum Magnetanker ergeben, können nicht eingesetzt werden.Elastomer compositions, which may be highly resistant across from newer supplies are, however, because of their special material composition not the desired one secure connection to the armature arise, can not be used.

Aus der DE 19740580 C2 ist ein Ventil bekannt geworden, bei dem ein Stützkörper vorhanden ist, der mit einer formschlüssig daran befestigten Dichtungsauflage versehen ist. Der Stützkörper ist über einen Schnappverschluß an einer Zwischenstange befestigt. Die Zwischenstange wird durch eine Rückstellfeder an einen Magnetanker gedrückt. Eine gedämpfte Anschlagbewegung wird dadurch erreicht, dass Anschlagnoppen und ein Dämpfungsanschlag vorgesehen sind um eine Abfederung am Ventil zu erreichen. Eine präzise Einstellung des Abstandes zwischen der Dichtungsauflage und dem Dichtsitz ist nicht möglich.From the DE 19740580 C2 a valve has become known in which a support body is present, which is provided with a form-fitting thereto attached seal pad. The support body is attached via a snap closure on an intermediate rod. The intermediate rod is pressed by a return spring to a magnet armature. A damped stop movement is achieved in that stop knobs and a damping stop are provided to achieve a cushioning on the valve. A precise adjustment of the distance between the seal pad and the sealing seat is not possible.

Eine weitere Ausführungsform eines elektromagnetischen Schaltventils zeigt die DE 4409033 A1 . Dort wird zwischen Magnetanker und Ventilplatte eine Zwischenstange eingespannt, die im Ventilgehäuse innerhalb von Längsrippen radial geführt ist und ohne radiale Lagerung am Magnetanker anliegt.Another embodiment of an electromagnetic switching valve shows the DE 4409033 A1 , There, between the armature and the valve plate, an intermediate rod is clamped, which is guided radially in the valve housing within longitudinal ribs and rests without radial bearing on the armature.

Darstellung der Erfindungpresentation the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit für den Einsatz von Elastomeren zu schaffen, obwohl ihre chemische Bindungsfähigkeit zum Magnetankermaterial nicht voll ausreichend ist.Of the Invention is based on the object, a possibility for the use of elastomers although their chemical bondability to the magnetic anchor material not fully sufficient.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Die Unteransprüche 2 bis 13 geben vorteilhafte Ausbildungen des Erfindungsgegenstandes wieder.The solution the object is achieved with the features of claim 1. The dependent claims 2 to 13 give advantageous embodiments of the subject invention again.

Bei dem neuen Ventil wird die elastomere Dichtungsauflage formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit einem mit Durchbrechungen versehen Stützkörper verbunden. Während des Vulkanisiervorgangs dringt das Elastomer beispielsweise durch die Durchbrechungen des Stützkörpers hindurch und gelangt auf dessen Rückseite. Für eine einfache Verbindung der Dichtungsauflage genügt dieser Vorgang. Bei Regenerierventilen ist es jedoch günstig, wenn die Dichtungsauflage auf ihrer dem Dichtsitz abgewandten Seite, mit zumindest einem von der Dichtungsauflage vorstehenden Anschlag versehen ist. Dieser Anschlag dient der definierten Begrenzung des Ankerhubs, wobei der Anschlag justierbar ist. Hierfür liegt der Anschlag an einer Justierschraube an, so dass der Abstand zwischen der Dichtungsauflage und dem Dichtsitz eingestellt werden kann.In the new valve, the elastomeric sealing pad is positively and / or non-positively connected to a support body provided with openings. During the vulcanization process, the elastomer penetrates, for example through the openings of the support body and passes to the rear side. For a simple connection of the sealing pad this process is sufficient. In regeneration valves, however, it is favorable if the sealing support is provided on its side facing away from the sealing seat with at least one stop protruding from the sealing support. This stop serves for the defined limitation of the armature stroke, wherein the stop is adjustable. For this purpose, the stop abuts on an adjusting screw, so that the distance between the sealing pad and the sealing seat can be adjusted.

Bevorzugt werden die Durchbrechungen gleichmäßig über dem gesamten Stützkörper verteilt, dabei können diese aus gleichgroßen kreisförmigen oder bogenförmigen Durchbrüchen bestehen. Die Herstellung der Durchbrechungen kann durch Ausstanzen erfolgen, günstig ist auch ein Ätzvorgang, bei dem eine für die Dauerfestigkeit des Stützkörpers und/oder des Elastomers ungünstige Gratbildung am Stützkörper vermieden wird.Prefers The openings are evenly distributed over the entire support body, thereby can these from the same size circular or arcuate breakthroughs consist. The production of the openings can be made by punching done, cheap is also an etching process, one for the fatigue strength of the support body and / or the elastomer unfavorable Burr formation on the support body avoided becomes.

Die geometrische Form der Dichtungsauflage ist so gewählt, dass sie beispielsweise eine dem Dichtsitz gegenüberliegende ringförmige Erhebung hat. Der Stützkörperrand wird nach einer ersten Ausgestaltung von der Dichtungsauflage freigehalten, wodurch die Fixierung des Stützkörpers am Dichtungsträger erleichtert wird. Diese Fixierung kann durch Einfügen des Stützkörperrandes in eine ringförmige Vertiefung des Dichtungsträgers und anschließendes Umbördeln der Dichtungsträgerkante durchgeführt werden.The geometric shape of the sealing pad is chosen so that For example, it has an annular seat opposite the sealing seat. The support body edge is kept free according to a first embodiment of the sealing pad, which the fixation of the support body on seal carrier is relieved. This fixation can be done by inserting the Supporting body edge in an annular Deepening of the seal carrier and subsequent flanging the seal carrier edge are performed.

Nach einer zweiten Ausgestaltung kann der Stützkörperrand von der Dichtungsauflage vollständig umschlossen sein, wodurch sich ein akustischer Entkopplungseffekt zwischen Dichtungsauflage und Dichtungsträger, der beispielsweise als Magnetanker ausgebildet sein kann, ergibt.To a second embodiment, the support body edge of the seal pad Completely be enclosed, resulting in an acoustic decoupling effect between sealing pad and seal carrier, for example as Magnetic armature can be formed results.

Der Dichtsitz selbst wird bevorzugt aus polymeren Werkstoff hergestellt, hierdurch entfällt eine mechanische Bearbeitung dieses Bereiches bei der Herstellung des Ventils.Of the Sealing seat itself is preferably made of polymeric material, this is eliminated a mechanical processing of this area during manufacture of the valve.

Besonders für den Einsatz als Regenerierventil wird der Dichtungsträger durch einen Magnetanker gebildet. Dieser Magnetanker hat die Form eines Hohlzylinders, der sich in einer entsprechend ausgestalteten Magnetspule in axialer Richtung bewegt.Especially for the Use as a regeneration valve, the seal carrier through formed a magnetic armature. This magnet armature has the form of a Hollow cylinder, located in a suitably designed solenoid moved in the axial direction.

Kurzbeschreibung der ZeichnungSummary the drawing

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.Based of the embodiment shown in the drawing, the invention explained in more detail.

Es zeigt:It shows:

1 einen mit kreisförmigen Durchbrechungen versehenen Stützkörper in einer Draufsicht, 1 a provided with circular openings supporting body in a plan view,

2 einen mit bogenförmigen Durchbrechungen versehenen Stützkörper in einer Draufsicht, 2 a provided with arcuate openings supporting body in a plan view,

3 einen Stützkörper mit einer Dichtungsauflage im Querschnitt, 3 a supporting body with a sealing support in cross-section,

4 ein alternatives Ausführungsbeispiel zu 3, 4 an alternative embodiment to 3 .

5 die in einem Magnetanker eingesetzte Dichtung im Längsschnitt und 5 the seal used in a magnet armature in longitudinal section and

6 die Darstellung eines erfindungsgemäßen Regenerierventils im Längsschnitt. 6 the representation of a regeneration valve according to the invention in longitudinal section.

Ausführung der ErfindungExecution of the invention

In der 1 ist der Stützkörper 1 in der Draufsicht dargestellt. Der Stützkörper 1 ist mit Durchbrechungen 2 versehen, die aus kreisförmigen Durchbrüchen bestehen und über den gesamten Stützkörper 1 gleichmäßig verteilt sind. Die Durchbrechungen 2 wurden durch Ausstanzen hergestellt. Der Stützkörper 1 ist für ein Regenerierventil vorgesehen und vergrößert dargestellt. Die Stärke des Stützkörpers 1 liegt unterhalb eines Millimeters, sie beträgt in der Regel 0,1 bis 0,3 Millimeter.In the 1 is the support body 1 shown in plan view. The supporting body 1 is with breakthroughs 2 provided, which consist of circular openings and over the entire support body 1 evenly distributed. The breakthroughs 2 were made by punching. The supporting body 1 is intended for a regeneration valve and shown enlarged. The strength of the support body 1 is below one millimeter, it is usually 0.1 to 0.3 millimeters.

Der so hergestellte Stützkörper 1 wird, wie in den 3 und 4 dargestellt, mit einer Dichtungsauflage 3 ausgestattet. Die Dichtungsauflage 3 wird durch Umspritzung beziehungsweise Vulkanisieren aufgebracht. Während des Umspritzens durchdringt das flüssige Elastomer die Durchbrechungen 2, so dass die Dichtungsauflage 3 den Stützkörper 1 von beiden Seiten umfasst. Auf der dem Dichtsitz 4 gegenüberliegenden Seite, ist die Dichtungsauflage 3 mit der ringförmigen Erhebung 5 versehen. Die dem Dichtsitz 4 abgewandte Seite der Dichtungsauflage 3 ist mit dem zumindest einem Anschlag 6 ausgestattet. Dieser liegt an einer Justierschraube 11 an, damit der Abstand zwischen der Dichtungsauflage 3 und dem Dichtsitz 4 eingestellt werden kann.The supporting body produced in this way 1 will, as in the 3 and 4 illustrated, with a sealing pad 3 fitted. The seal pad 3 is applied by encapsulation or vulcanization. During the overmolding, the liquid elastomer penetrates through the openings 2 so that the gasket pad 3 the support body 1 from both sides. On the seal seat 4 opposite side, is the seal pad 3 with the annular elevation 5 Mistake. The sealing seat 4 opposite side of the seal pad 3 is with the at least one stop 6 fitted. This is due to an adjusting screw 11 on, so that the distance between the seal pad 3 and the seal seat 4 can be adjusted.

Der Stützkörperrand 7 bleibt frei, dass heißt er ist nicht mit der Dichtungsauflage 3 überzogen.The support body edge 7 remains free, that is he is not with the seal pad 3 overdrawn.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Stützkörpers 1, ähnlich dem Ausführungsbeispiel aus 1, wobei die Durchbrechungen 2 jeweils bogenförmig ausgebildet sind. 2 shows an embodiment of a support body 1 , similar to the embodiment of 1 , where the openings 2 are each formed arcuate.

In der 5 ist im Längsschnitt die Dichtung eingefügt in den Dichtungsträger 8 gezeigt. Der Dichtungsträger 8 ist ein Magnetanker in der Form eines Hohlzylinders, der innerhalb einer Magnetspule in axialer Richtung bewegt wird, wie dies im Stand der Technik bekannt ist. Der Stützkörperrand 7 ist in der ringförmigen Vertiefung 9 am Dichtungsträger 8 eingesetzt. Zur Fixierung der Dichtung wird die Dichtungsträgerkante 10 umgebördelt. Auf diese Weise wird die Dichtung fest am Dichtungsträger 8 befestigt.In the 5 is longitudinally the seal inserted in the seal carrier 8th shown. The seal carrier 8th is a magnet armature in the form of a hollow cylinder, which is moved within a magnetic coil in the axial direction, as is known in the art. The support body edge 7 is in the annular recess 9 on the seal carrier 8th used. To fix the seal is the you tung carrier edge 10 crimped. In this way, the seal is fixed to the seal carrier 8th attached.

In 6 ist ein als Regenerierventil ausgebildetes Ventil gezeigt, in dem die erfindungsgemäße Dichtung angeordnet ist. Der axiale Hub des Magnetankers, der den Dichtungsträger 8 bildet, wird im dargestellten Fall durch die Justierschraube 11 am Anschlag 6 begrenzt.In 6 a designed as a regeneration valve valve is shown, in which the seal according to the invention is arranged. The axial stroke of the armature, the seal carrier 8th forms in the case illustrated by the adjusting screw 11 at the stop 6 limited.

Claims (13)

Ventil mit einer stirnseitig an einem Dichtungsträger angebrachten Dichtung, die mit einem in Hubrichtung gegenüberliegenden Dichtsitz korrespondiert und aus einem mit Durchbrechungen versehenen Stützkörper und einer mit dem Stützkörper formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbundenen elastomeren Dichtungsauflage besteht, insbesondere Regenerierventil für eine Tankentlüftungsanlage bei Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger (8) ein Magnetanker ist, die Form eines Hohlzylinders hat und eine Justierschraube (11) zur Einstellung des Abstandes der Dichtungsauflage (3) vom Dichtsitz (4) aufweist.Valve with a frontally mounted on a seal carrier seal, which corresponds to a sealing seat opposite in the stroke direction and consists of a perforated support body and a form-fitting and / or non-positively connected to the support elastomeric sealing pad, in particular Regenerierventil for a tank ventilation system in motor vehicles, characterized in that the seal carrier ( 8th ) is a magnet armature, which has the shape of a hollow cylinder and an adjusting screw ( 11 ) for adjusting the distance of the sealing pad ( 3 ) from the sealing seat ( 4 ) having. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen (2) gleichmäßig über den gesamten Stützkörper (1) verteilt sind.Valve according to claim 1, characterized in that the openings ( 2 ) evenly over the entire support body ( 1 ) are distributed. Ventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen (2) gleichgroß und kreisförmig ausgebildet sind.Valve according to one of claims 1 or 2, characterized in that the openings ( 2 ) are formed equally large and circular. Ventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen (2) im wesentlichen bogenförmig ausgebildet sind.Valve according to one of claims 1 or 2, characterized in that the openings ( 2 ) are formed substantially arcuate. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen (2) durch Ausstanzen hergestellt sind.Valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the openings ( 2 ) are made by punching. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen (2) durch einen Ätzvorgang erzeugt sind.Valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the openings ( 2 ) are produced by an etching process. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsauflage (3) eine dem Dichtsitz (4) gegenüberliegende ringförmige Erhebung (5) hat.Valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sealing pad ( 3 ) a the sealing seat ( 4 ) opposite annular elevation ( 5 ) Has. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörperrand (7) keine Dichtungsauflage (3) hat.Valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that the support body edge ( 7 ) no sealing pad ( 3 ) Has. Ventil nach einem der Ansrüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörperrand (7) vollständig von der Dichtungsauflage (3) umschlossen ist.Valve according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the support body edge ( 7 ) completely from the sealing pad ( 3 ) is enclosed. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (1) mit der Dichtungsauflage (3) am Dichtungsträger (8) fixiert ist.Valve according to one of claims 1 to 9, characterized in that the supporting body ( 1 ) with the sealing pad ( 3 ) on the seal carrier ( 8th ) is fixed. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierung durch Einfügen des Stützkörperrandes (7) in eine ringförmige Vertiefung (9) im Dichtungsträger (8) und anschließendes Umbördeln der anliegenden Dichtungsträgerkante (10) erfolgt.Valve according to one of claims 1 to 10, characterized in that the fixation by inserting the support body edge ( 7 ) in an annular recess ( 9 ) in the seal carrier ( 8th ) and then beading the adjacent seal carrier edge ( 10 ) he follows. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtsitz (4) aus einem polymeren Werkstoff besteht.Valve according to one of claims 1 to 11, characterized in that the sealing seat ( 4 ) consists of a polymeric material. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsauflage (3) auf ihrer dem Dichtsitz (4) abgewandten Seite mit zumindest einem von der Dichtungsauflage (3) vorstehenden Anschlag (6) versehen ist.Valve according to one of claims 1 to 12, characterized in that the sealing pad ( 3 ) on her the sealing seat ( 4 ) facing away from at least one of the sealing pad ( 3 ) above stop ( 6 ) is provided.
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