DE102009045690A1

DE102009045690A1 - Valve i.e. metering valve, for metering steaming medium i.e. fluid, in motor vehicle, has needle sleeve including region with section that is elastically deformed, where region of needle sleeve lies between needle closure and closed head

Info

Publication number: DE102009045690A1
Application number: DE200910045690
Authority: DE
Inventors: Franz Thoemmes
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2009-10-14
Publication date: 2011-04-21

Abstract

The valve has a valve needle (18) including a needle sleeve (21) and a closed head (22) covering the needle sleeve at an end. The closed head closes and decontrols a valve opening (17), and needle inner chamber is air-tightly sealed at an axial distance from the closed head using a valve needle closure (31). A section of a region of the needle sleeve is elastically deformed, where the region of the needle sleeve lies between the valve needle closure and the closed head. The valve needle is accommodated in a sleeve-type valve seat carrier (12).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Ventil für ein strömendes Medium, insbesondere einem Dosierventil zum Zumessen einer Flüssigkeit, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on a valve for a flowing medium, in particular a metering valve for metering a liquid, according to the preamble of claim 1.

Bei der Abgasnachbehandlung in Kraftfahrzeugen wird zur Reduzierung von Stickoxiden eine Harnstoff-Wasser-Lösung mittels eines Dosierventils in dosierten Mengen in das Abgas eingespritzt. Aufgrund des hohen Wasseranteils gefriert die im Betrieb des Kraftfahrzeugs unter Druck stehende Lösung schon bei geringen Temperaturen unter dem Nullpunkt. Die dabei im Dosierventil vorhandene Lösung dehnt sich beim Gefrieren aus und schädigt das Ventil, so dass dieses funktionsuntüchtig wird.In the exhaust aftertreatment in motor vehicles, a urea-water solution is injected by means of a metering valve in metered quantities into the exhaust gas to reduce nitrogen oxides. Due to the high water content, the solution under pressure during operation of the motor vehicle freezes below zero even at low temperatures. The solution present in the dosing valve expands during freezing and damages the valve, rendering it inoperative.

Um dem zu begegnen weist ein bekanntes, gefriertaugliches Dosierventil zum Einspritzen einer Harnstoff-Wasser-Lösung ( DE 10 2004 025 062 B4 ) einen von einem Magnetteil getrennten Hydraulikteil mit einem Gehäuse und einer darin ausgebildeten Ventilkammer auf, die einerseits von einem Ventilsitz begrenzt und andererseits durch eine elastische, ringförmige Membran abgeschlossen ist. Die Membran ist mit ihrem äußeren Rand im Ventilgehäuse und mit ihrem inneren Rand an einer mit dem Ventilsitz zum Freigeben und Schließen einer Ventilöffnung zusammenwirkenden, vom Magnetteil angetriebenen Ventilnadel jeweils flüssigkeitsdicht festgelegt. In der Ventilkammer mündet ein Zulauf für die unter Druck stehende Harnstoff-Wasser-Lösung. Beim Gefrieren der Harnstoff-Wasser-Lösung stellt die elastische Membran durch Ausdehnen einen Volumenausgleichsraum zur Verfügung, so dass das Ventil nicht durch das sich vergrößernde Volumen der im Dosierventil vorhandenen Menge an Harnstoff-Wasser-Lösung beschädigt wird. Im Dosierbetrieb wirkt der Flüssigkeitsdruck in der Ventilkammer auf die elastische Membran, wodurch eine gegen die Federkraft der Ventilschließfeder gerichtete Verschiebekraft am Ventilstößel erzeugt wird. Da das Ventil durch die Abstimmung der Ventilschließfeder und der Magnetkraft abgedichtet bzw. geöffnet wird, führt diese vom Flüssigkeitsdruck in der Ventilkammer erzeugte Verschiebekraft dazu, dass bei gegebener maximaler Magnetkraft des Elektromagneten das Ventil nur in einem eng begrenzten Druckbereich sicher schließen und öffnen kann.To counter this, a known, freezer-suitable metering valve for injecting a urea-water solution ( DE 10 2004 025 062 B4 ) on a separate hydraulic part of a hydraulic part with a housing and a valve chamber formed therein, on the one hand bounded by a valve seat and on the other hand is closed by an elastic, annular membrane. The membrane is fixed in each case liquid-tight with its outer edge in the valve housing and with its inner edge on a cooperating with the valve seat for releasing and closing a valve opening, driven by the solenoid valve needle. In the valve chamber opens an inlet for the pressurized urea-water solution. When freezing the urea-water solution, the elastic membrane provides by expansion a volume compensation space, so that the valve is not damaged by the increasing volume of existing in the metering valve amount of urea-water solution. In dosing, the fluid pressure in the valve chamber acts on the elastic diaphragm, whereby a directed against the spring force of the valve closing spring displacement force is generated on the valve lifter. Since the valve is sealed by the tuning of the valve closing spring and the magnetic force, this displacement force generated by the fluid pressure in the valve chamber causes the valve to securely close and open only in a narrow pressure range given a maximum magnetic force of the solenoid.

Ein bekanntes Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen ( DE 10 2004 044 821 A1 ) weist eine an ihrem freien Ende ein kugelförmiges Schließglied tragende, hohle Ventilnadel auf die mit einem Magnetanker eines Elektromagneten fest verbunden ist und mit einem Kraftstoffzufluss in Verbindung steht. Das Schließglied wirkt mit einem Ventilsitz zum Freigeben und Schließen einer vom Ventilsitz umschlossenen Ventilnadel zusammen. Ventilsitz und Ventilöffnung sind an einem Ventilsitzkörper ausgebildet, der das Ende eines rohrförmigen Ventilsitzträgers abschließt. Eine Ventilschließfeder presst das kugelförmige Schließglied auf den Ventilsitz, so dass das Ventil geschlossen ist. Zum Öffnen des Ventils dient der Elektromagnet, der zusammen mit dem Ventilsitzträger in einem Ventilgehäuse aufgenommen ist. Die stirnseitig offene, hohle Ventilnadel trägt im Bereich zwischen dem Magnetanker und dem Schließglied mehrere radiale Öffnungen, so dass der vom Kraftstoffzufluss in die Ventilnadel gelangende unter Druck stehende Kraftstoff über die Radialöffnungen in den Ventilsitzträger eintritt und an Schließkopf und Ventilsitz ansteht.A known fuel injection valve for internal combustion engines ( DE 10 2004 044 821 A1 ) has a hollow valve pin which carries at its free end a spherical closure member and which is fixedly connected to a magnet armature of an electromagnet and is in communication with a fuel inflow. The closure member cooperates with a valve seat to release and close a valve needle enclosed by the valve seat. Valve seat and valve opening are formed on a valve seat body which closes the end of a tubular valve seat carrier. A valve closing spring presses the spherical closure member onto the valve seat so that the valve is closed. To open the valve is the electromagnet, which is housed together with the valve seat carrier in a valve housing. The open end, hollow valve needle carries in the area between the armature and the closing member a plurality of radial openings, so that the fuel flowing from the inflow into the valve needle pressurized fuel enters via the radial openings in the valve seat carrier and is present at the closing head and valve seat.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Ventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder den Merkmalen des Anspruchs 6 hat den Vorteil, dass in fertigungstechnisch einfacher Weise im Ventil ein Ausgleichsraum für das gefrierende Medium zur Verfügung steht, ohne dass Einschränkungen hinsichtlich des Druckbereichs in dem das Ventil bei Betrieb sicher schließt, hingenommen werden müssen. Sobald die im Ventil vorhandene Mediummenge infolge des Gefrierens ihr Volumen vergrößert wird in beiden Fällen ein in der Ventilnadel vorhandenes Luftvolumen komprimiert und gibt damit dem sich vergrößernden Volumen des gefrierenden Mediums Raum, so dass kein Eisdruck auf irgendein anderes Bauelement im Innern des Ventils wirkt und Schädigungen der Ventilfunktionen hervorruft. Da die konstruktiven Maßnahmen zur Herstellung der Gefriertauglichkeit nicht in die Funktionskette des Ventils eingreift, bleibt die Abstimmung zwischen Magnetkraft des Elektromagneten und der Federkraft der Ventilschliellfeder unberührt, so dass das Ventil in einem großen Druckbereich sicher schließen und öffnen kann.The valve according to the invention with the features of claim 1 or the features of claim 6 has the advantage that a compensation chamber for the freezing medium is available in manufacturing simple way in the valve, without any restrictions on the pressure range in which the valve closes safely during operation , have to be tolerated. In either case, as the amount of fluid in the valve increases in volume as a result of freezing, an air volume in the valve needle compresses to accommodate the increasing volume of the freezing medium so that there is no ice pressure on any other component inside the valve and damage causes the valve functions. Since the structural measures for producing the Gefriertauglichkeit does not interfere with the functional chain of the valve, the coordination between the magnetic force of the electromagnet and the spring force of the valve closing spring remains untouched, so that the valve can safely close and open in a large pressure range.

Beim Ventil gemäß Anspruch 1 wird durch das gefrierende Medium der elastisch verformbare Abschnitt der Nadelhülse der Ventilnadel eingedrückt und das in der Ventilnadel eingeschlossene Luftvolumen komprimiert. Die Ventilnadel ist so eigensteif, dass sie sich bei Betriebsdruck des Mediums nicht verformt.In the valve according to claim 1 is pressed by the freezing medium, the elastically deformable portion of the needle sleeve of the valve needle and compressed the trapped in the valve needle air volume. The valve needle is so inherently rigid that it does not deform at the operating pressure of the medium.

Beim Ventil gemäß Anspruch 7 wird der elastische Volumenverdrängungskörper im Betrieb durch das unter Betriebsdruck stehende Medium komprimiert, so dass eine größere Mediummenge im Ventil vorhanden ist. Bei Wegfall des Betriebsdrucks expandiert der Volumenverdrängungskörper und schiebt durch seine Volumenvergrößerung eine Teilmenge des Mediums aus dem Ventil. Beim Gefrieren des im Ventil verbleibenden Mediums steht das vom Volumenverdrängungskörper eingenommene Volumen der Volumenvergrößerung des gefrierenden Mediums zur Verfügung, so dass durch erneute Kompression des Volumenverdrängungskörper durch das gefrierende Medium kein Eisdruck auf andere Bauelemente im Ventil wirkt.In the valve according to claim 7, the elastic volume displacement body is compressed during operation by the medium under operating pressure, so that a larger amount of medium in the valve is present. When the operating pressure is removed, the volume displacement body expands and, due to its increase in volume, pushes a portion of the medium out of the valve. When freezing the remaining medium in the valve, the volume occupied by the volume displacement body the volume increase of the freezing medium available, so that by re-compression of the volume displacement body by the freezing medium no ice pressure acts on other components in the valve.

Durch die in den weiteren Ansprüchen 2 bis 6 aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Ventils und durch die in den weiteren Ansprüche 8 bis 14 aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 7 angegeben Ventils möglich.The measures listed in the further claims 2 to 6 advantageous refinements and improvements of the claim 1 valve and by the measures listed in the other claims 8 to 14 advantageous refinements and improvements of the claim 7 valve are possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 1 hat der elastisch verformbare Abschnitt der Nadelhülse die Form eines Wellbalgs. Dadurch wird eine große Verformbarkeit der Nadelhülse sichergestellt, die einen ausreichend großen Ausdehnungsraum für das gefrierende Medium verfügbar macht.According to an advantageous embodiment of the invention according to claim 1, the elastically deformable portion of the needle sleeve has the shape of a bellows. As a result, a great deformability of the needle sleeve is ensured, which makes available a sufficiently large expansion space for the freezing medium.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Ventilnadel in einem hülsenförmigen Ventilsitzträger aufgenommen, der von einem die Ventilöffnung enthaltenden Ventilsitzkörper abgeschlossen ist, die Ventilnadel mit ihrem vom Schließkopf abgekehrten Ende an einem in dem Ventilsitzträger axial verschieblich geführten Magnetanker eines Elektromagneten befestigt und der Ventilnadelverschluss in der Schnittstelle von Ventilnadel und Magnetanker angeordnet. Der vom Ventilnadel und Ventilsitzträger eingeschlossene Ringraum steht über den hohlen Magnetanker mit einem Mediumzufluss in Verbindung. Durch diese konstruktiven Maßnahmen kann einerseits das Medium ungehindert vom Mediumzufluss zu Schließkopf und Ventilsitzkörper strömen und andererseits ein bei Gefrieren des Mediums komprimierbares, in der Nadelhülse, der Ventilnadel eingeschlossenes Luftvolumen in fertigungstechnisch einfacher Weise gewonnen werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the valve needle is received in a sleeve-shaped valve seat carrier, which is closed by a valve opening containing the valve opening body, the valve needle fixed with its remote from the closing head end to a valve seat in the axially displaceably guided magnet armature of an electromagnet and the valve needle in the Interface of valve needle and armature arranged. The enclosed by the valve needle and valve seat carrier annulus is connected via the hollow armature with a medium flow in connection. By these constructive measures, on the one hand, the medium flow freely from the medium inlet to the closing head and valve seat body and on the other hand a compressible upon freezing of the medium, in the needle sleeve, the valve needle trapped air volume can be obtained in a simple manufacturing technology.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Ventilnadelverschluss mit einer das vom Schließkopf abgekehrte, offene Ende der Nadelhülse abdeckenden Membran hergestellt, die vorzugsweise als Metallmembran ausgebildet wird. Eine solche Metallmembran hat eine hohe Standfestigkeit und garantiert eine lange Lebensdauer des Ventils.According to an advantageous embodiment of the invention, the valve needle closure is made with a membrane facing away from the closing head, the open end of the needle sleeve covering membrane, which is preferably formed as a metal membrane. Such a metal diaphragm has a high stability and guarantees a long life of the valve.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist der Ventilnadelverschluss mit einer das offene Ende der Nadelhülse abdeckenden, elastischen Tülle hergestellt, die sich im Nadelinnenraum zum Schließkopf hin erstreckt. Die vorzugsweise aus einem Elastomer hergestellte Tülle dehnt sich bei unter Betriebsdruck stehendem Medium aus und nimmt zusätzlich Medium auf. Bei Wegfall des Betriebsdrucks zieht sich die Tülle wieder zusammen und schiebt dabei eine entsprechende Teilmenge an Medium wieder aus dem Ventil. Dadurch wird die Mediummenge im Ventil reduziert und bei Gefrieren der im Ventil verbleibenden Mediummenge steht der verringernden Mediummenge nach wie vor das in der Ventilnadel eingeschlossene Luftvolumen zur Einnahme zur Verfügung. Somit wird im Vergleich zu der Ausbildung des Ventilnadelverschlusses als Metallmembran eine weitere Reduzierung eines verbleibenden Resteisdrucks erzielt.According to an alternative embodiment of the invention, the valve pin closure is made with an elastic spout covering the open end of the needle hub, which extends in the needle interior to the closing head. The grommet, preferably made of an elastomer, expands when the medium is under operating pressure and additionally absorbs medium. When the operating pressure drops, the grommet contracts again and pushes a corresponding subset of medium out of the valve. As a result, the amount of medium in the valve is reduced, and upon freezing of the remaining medium in the valve amount of the reducing medium amount is still the trapped in the valve needle air volume available for consumption. Thus, in comparison to the formation of the valve pin closure as a metal membrane, a further reduction of a residual residual ice pressure is achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 7 ist im Volumenverdrängungskörper ein Luftvolumen eingeschlossen und die Ventilnadel vom Medium durchströmbar ausgebildet, so dass auch der den Volumenverdrängungskörper aufnehmende Bereich des Nadelinnenraums zwischen einer in der Nadelhülse angeordneten Durchtrittsöffnung für das Medium und dem Schließkopf vom Medium beströmt ist. Das bei Betrieb des Ventils unter Betriebsdruck von z. B. 9 bar stehende Medium komprimiert den Volumenverdrängungskörper, so weit, bis der Luftdruck im Luftvolumen des Volumenverdrängungskörpers auf Betriebsdruck des Mediums angestiegen ist. Reduziert sich nach Abschalten des Ventils der Betriebsdruck, so expandiert der Volumenverdrängungskörper infolge des im Innern vorhandenen hohen Luftdrucks und schiebt dabei eine Teilmenge des unter einem deutlich geringeren Druck stehenden Mediums aus dem Ventil aus. Dadurch ist im Ventil eine kleinere Menge an Medium vorhanden, das gefrieren kann, und für das gefrierende Medium, das dann den Volumenverdrängungskörper wieder zusammenpresst, steht ein entsprechend großer Ausgleichsraum zur Verfügung, so dass im Innern des Ventils sich kein zu Schädigungen des Ventils führender Eisdruck aufbauen kann.According to an advantageous embodiment of the invention as claimed in claim 7, an air volume is enclosed in the volume displacement body and the valve needle is flowed through by the medium, so that the area of the needle interior receiving the volume displacement body is also flowed through by a medium arranged in the needle sleeve passage opening for the medium and the closing head , When operating the valve under operating pressure of z. B. 9 bar standing medium compresses the volume displacement body, so far until the air pressure in the air volume of the volume displacement body has risen to the operating pressure of the medium. If, after switching off the valve, the operating pressure is reduced, the volume displacement body expands as a result of the high air pressure present in the interior and pushes a subset of the medium under a much lower pressure out of the valve. As a result, a smaller amount of medium is present in the valve, which can freeze, and for the freezing medium, which then compresses the volume displacement body again, a correspondingly large compensation chamber is available, so that inside the valve leading to damage to the valve ice pressure can build up.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Volumenverdrängungskörper als eine elastische Tülle mit einem in der Nadelhülse festgelegten Tüllenflansch und einem sich daran einstückig anschließenden Tüllensack ausgebildet, wobei die Sacköffnung durch eine Membran abgeschlossen ist, die den Tüllenflansch überdeckt und zusammen mit einem Dichtungsring und einem Membran, Tüllenflansch und Dichtungsring miteinander verspannenden Klemmung den Tüllensack luftdicht verschließt. Durch diese konstruktive Maßnahme lässt sich der Volumenverdrängungskörper mit eingeschlossenem Luftvolumen fertigungstechnisch kostengünstig realisieren.According to an advantageous embodiment of the invention, the volume displacement body is designed as an elastic spout with a Tüllenflansch specified in the needle sleeve and a Tüllensack integrally connected thereto, wherein the bag opening is closed by a membrane which covers the Tüllenflansch and together with a sealing ring and a membrane , Tüllenflansch and sealing ring clamped together clamping the Tüllensack airtight. As a result of this structural measure, the volume displacement body with enclosed air volume can be manufactured cost-effectively.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung weist der Volumenverdrängungskörper einen über eine Hohlraumöffnung vom Medium beaufschlagbaren Hohlraum auf und ist zwischen dem Volumenverdrängungskörper und der Nadelhülse der Ventilnadel ein Luftvolumen eingeschlossen. Bei unter Betriebsdruck stehendem Medium weitet das in den Hohlraum des Volumenverdrängungskörper einströmende Medium den Volumenverdrängungskörper auf, wodurch das zwischen Nadelhülse und Volumenverdrängungskörper eingeschlossene Luftvolumen komprimiert wird. Sinkt der Mediumdruck nach Abschalten des Ventils wieder auf Normaldruck ab, so wird der Volumenverdrängungskörper unter Verkleinerung seines Hohlraums durch den im abgeschlossenen Luftvolumen zwischen Volumenverdrängungskörper und Nadelhülse herrschenden höheren Luftdruck zusammengepresst, so dass eine Teilmenge des Mediums aus dem Ventil ausgeschoben wird. Gefriert das im Ventil verbleibende Restmedium, das auch den verbleibenden Hohlraum füllt, so kann sich das gefrierende Medium unter Aufweitung des Volumenverdrängungskörpers radial ausdehnen, ohne dass ein auf Bauelemente des Ventils wirkender, nennenswerter Eisdruck entsteht.According to an alternative embodiment of the invention, the volume displacement body has a cavity which can be acted upon by the medium via a cavity opening and an air volume is enclosed between the volume displacement body and the needle sleeve of the valve needle. At medium under operating pressure, the medium flowing into the cavity of the volume displacement body expands the volume displacement body, thereby compressing the volume of air trapped between the needle sleeve and the volume displacement body. Decreases the pressure medium after switching off the valve back to normal pressure, the volume displacement body is compressed by reducing its cavity by the ruling in the closed air volume between the volume displacement body and needle sleeve higher air pressure, so that a subset of the medium is ejected from the valve. Freezes remaining in the valve residual medium, which also fills the remaining cavity, so the freezing medium can expand radially under expansion of the volume displacement body, without causing acting on components of the valve, appreciable ice pressure.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Volumenverdrängungskörper als eine elastische Tülle mit einem in der Nadelhülse festgelegten Tüllenflansch und einem sich daran einstückig festsetzenden Tüllensack ausgebildet, der sich zum Schließkopf hin erstreckt. Der Tüllenflansch ist gegen die Nadelhülse abgedichtet, so dass in dem Innenraumabschnitt der Nadelhülse zwischen Tüllenflansch und Schließkopf ein hermetisch abgeschlossenes Luftvolumen vorhanden ist. Der zum Schließkopf hin sich erstreckende Tüllensack ist dünnwandig so ausgebildet, dass er bei unter Betriebsdruck stehendem Medium sich an die Nadelhülse anlegt und dadurch nicht zerstört werden kann.According to an advantageous embodiment of the invention, the volume displacement body is formed as an elastic spout having a Tüllenflansch defined in the needle sleeve and a Tüllensack fixed thereto in one piece, which extends to the closing head. The Tüllenflansch is sealed against the needle sleeve, so that in the interior portion of the needle sleeve between Tüllenflansch and closing head a hermetically sealed air volume is present. The bag head extending towards the closing head has a thin-walled design so that it bears against the needle sleeve when the medium is under operating pressure and, as a result, can not be destroyed.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail in the following description with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show it:

1 ausschnittweise einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines Ventils für ein strömendes Medium, 1 2 shows a detail of a longitudinal section of a first embodiment of a valve for a flowing medium,

2 eine gleiche Darstellung wie in 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels des Ventils, 2 a same representation as in 1 a second embodiment of the valve,

3 eine gleiche Darstellung wie in 1 eines dritten Ausführungsbeispiels des Ventils, 3 a same representation as in 1 a third embodiment of the valve,

4 einen Längsschnitt eines Volumenverdrängungskörpers im Ventil gemäß 3, vergrößert dargestellt, 4 a longitudinal section of a volume displacement body in the valve according to 3 , enlarged,

5 eine gleiche Darstellung wie in 1 eines vierten Ausführungsbeispiels des Ventils, 5 a same representation as in 1 a fourth embodiment of the valve,

6 eines Längsschnitt eines Volumenverdrängungskörpers im Ventil gemäß 5, vergrößert dargestellt. 6 a longitudinal section of a volume displacement body in the valve according to 5 , shown enlarged.

Das in 1 ausschnittweise mit seinem einspritzseitigen Ende dargestellte Ventil für ein strömendes Medium wird beispielsweise als Dosierventil zum Zumessen einer gefrierfähigen Flüssigkeit eingesetzt. Ein Beispiel für eine solche Flüssigkeit ist eine Harnstoff-Wasser-Lösung, die mittels des Dosierventils in dosierter Menge in das Abgas einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird, um die Stickoxide im Abgas zu reduzieren. Dabei steht das dosiert abzuspritzende Medium unter einem Systemdruck von einigen bar, z. B. 9 bar.This in 1 partially shown with its injection-side end valve for a flowing medium is used for example as a metering valve for metering a freezable liquid. An example of such a liquid is a urea-water solution which is injected in metered quantity into the exhaust gas of an internal combustion engine by means of the metering valve in order to reduce the nitrogen oxides in the exhaust gas. The metered medium to be sprayed is under a system pressure of a few bar, z. B. 9 bar.

Das Ventil weist ein Ventilgehäuse 11 auf, aus dessen einem Ende ein koaxial in das Ventilgehäuse 11 eingesetzter und darin befestigter Ventilsitzträger 12 herausragt und an dessen anderem Ende ein Zufluss für das zuzumessende Medium, z. B. der Harnstoff-Wasser-Lösung, angeordnet ist. Der Mediumzufluss ist symbolisch mit Pfeil 13 angedeutet. Der hülsenförmige Ventilsitzträger 12 ist an seinem freien Ende mit einem Ventilsitzkörper 14 abgeschlossen, der mit dem Ventilsitzträger 12 flüssigkeitsdicht verbunden ist, wie es in 1 durch die umlaufende Stichschweißnaht 15 angedeutet ist. Am Ventilsitzkörper 14 ist ein Ventilsitz 16 ausgebildet, der eine Ventilöffnung 17 umgibt und mit einer Ventilnadel 18 zum Freigeben und Schließen der Ventilöffnung 17 zusammenwirkt. Der Ventilöffnung 17 ist in Abspritzrichtung eine Spritzlochscheibe 19 nachgeordnet, die an der Stirnseite des Ventilsitzkörpers 14, z. B. durch Schweißen, festgelegt ist.The valve has a valve housing 11 on, one end of which is coaxial with the valve body 11 inserted and secured therein valve seat carrier 12 protrudes and at the other end an inflow for the medium to be metered, z. As the urea-water solution is arranged. The medium inflow is symbolic with arrow 13 indicated. The sleeve-shaped valve seat carrier 12 is at its free end with a valve seat body 14 completed with the valve seat carrier 12 is connected liquid-tight, as it is in 1 through the circumferential stitch weld 15 is indicated. At the valve seat body 14 is a valve seat 16 formed, which has a valve opening 17 surrounds and with a valve needle 18 for releasing and closing the valve opening 17 interacts. The valve opening 17 is a spray perforated disc in Abspritzrichtung 19 arranged downstream, on the front side of the valve seat body 14 , z. B. by welding, is fixed.

Die Ventilnadel 18 weist eine einen Nadelinnenraum 20 umschließende Nadelhülse 21 und einen die Nadelhülse 21 an ihrem den Ventilsitzkörper 14 zugekehrten Ende abschließenden Schließkopf 22 auf, der auf dem Ventilsitz 16 aufsitzt und von diesem zum Freigeben der Ventilöffnung 17 abhebbar ist. Der Schließkopf 22 ist an der Nadelhülse 21 befestigt, z. B. durch Schweißen, und dichtet das Ende der Nadelhülse 21 luftdicht ab. Zum Abheben des Schließkopfs 22 vom Ventilsitz 16 ist ein Magnetanker 23 eines Elektromagneten 24 fest mit dem vom Schließkopf 22 abgekehrten Ende der Ventilnadel 18 verbunden. Der hohl ausgebildete Magnetanker 23 ist im Ventilsitzträger 12 axial verschieblich geführt und begrenzt zusammen mit einem fest im Ventilsitzträger 12 angeordneten Magnetkern 25 des Elektromagneten 24 einen Arbeitsluftspalt 26. Außen auf dem Ventilsitzträger 12 sitzt eine Magnetspule 27 des Elektromagneten 24. In einem im Außendurchmesser reduzierten Abschnitt des Magnetankers 23 ist mindestens eine Durchtrittsöffnung 30 für das Medium in Form einer Radialbohrung eingebracht, die eine Verbindung zwischen dem hohlen Innern des Magnetankers 23 und einem zwischen dem Ventilsitzträger 12 und der Ventilnadel 18 eingeschlossen und vom Ventilsitzkörper 14 abgeschlossenen Ringraum 28 herstellt. Das über den Mediumzufluss 13 einströmende, unter Druck stehende Medium kann somit über den hohlen Magnetanker 23 und die mindestens eine Durchtrittsöffnung 30 in den Ringraum 27 gelangen und somit an Schließkopf 22 und Ventilsitz 18 anstehen. Eine am Magnetanker 23 und am Ventilgehäuse 11 sich abstützende Ventilschließfeder 29 presst den Schließkopf 22 auf den Ventilsitz 16 auf und hält das Ventil in Schließstellung. Durch Bestromen der Magnetspule 27 wird der Magnetanker 23 von dem Magnetkern 25 angezogen und der Schließkopf 22 hebt vom Ventilsitz ab. Das Medium wird über die Ventilöffnung 17 und die Spritzlochscheibe 19 in dosierter Menge abgespritzt, wobei die Dosierung im wesentlichen durch die Größe der Spritzlöcher in der Spritzlochscheibe 19 bestimmt ist.The valve needle 18 has a needle interior 20 enclosing needle sleeve 21 and one the needle sleeve 21 at her the valve seat body 14 facing end closing closing head 22 on that on the valve seat 16 seated and from this to release the valve opening 17 is liftable. The closing head 22 is on the needle sleeve 21 attached, z. B. by welding, and seals the end of the needle sleeve 21 airtight. To lift off the closing head 22 from the valve seat 16 is a magnet armature 23 an electromagnet 24 firmly with that of the closing head 22 turned off end of the valve needle 18 connected. The hollow magnet armature 23 is in the valve seat carrier 12 axially displaceable and limited together with a fixed in the valve seat carrier 12 arranged magnetic core 25 of the electromagnet 24 a working air gap 26 , Outside on the valve seat carrier 12 sits a magnetic coil 27 of the electromagnet 24 , In an outer diameter reduced section of the magnet armature 23 is at least one passage opening 30 introduced for the medium in the form of a radial bore which forms a connection between the hollow interior of the magnet armature 23 and one between the Valve seat carrier 12 and the valve needle 18 enclosed and from the valve seat body 14 completed annulus 28 manufactures. That about the inflow of media 13 inflowing, pressurized medium can thus through the hollow magnet armature 23 and the at least one passage opening 30 in the annulus 27 arrive and thus to closing head 22 and valve seat 18 queue. One on the magnet armature 23 and on the valve body 11 supporting valve closing spring 29 presses the closing head 22 on the valve seat 16 on and holds the valve in the closed position. By energizing the solenoid 27 becomes the magnet armature 23 from the magnetic core 25 attracted and the closing head 22 lifts off the valve seat. The medium gets over the valve opening 17 and the spray-disk 19 hosed in metered amount, the dosage essentially by the size of the injection holes in the spray-orifice plate 19 is determined.

Zur Herstellung einer Gefriertauglichkeit des Ventils in dem Sinne, dass das im Ventilgehäuse 11 vorhandene Medium beim Gefrieren keine Schädigung des Ventils bewirkt, ist der Nadelinnenraum 20 im Axialabstand vom Schließkopf 22 luftdicht verschlossen, so dass in dem zwischen Ventilnadelverschluss 31 und Schließkopf 22 liegenden Abschnitt der Nadelhülse 21 ein Luftvolumen luftdicht eingeschlossen ist. Mindestens ein Abschnitt dieses Bereichs der Nadelhülse 21 zwischen Ventilnadelverschluss 31 und Schließkopf 22 ist elastisch verformbar ausgebildet, wobei vorzugsweise dieser Abschnitt als Wellbalg 32 ausgeführt ist, der eine große Verformbarkeit besitzt.To produce a Gefriertauglichkeit of the valve in the sense that in the valve housing 11 existing medium causes no damage to the valve during freezing, the needle interior 20 at axial distance from the closing head 22 hermetically sealed, so that in between the valve needle closure 31 and closing head 22 lying portion of the needle sleeve 21 an air volume is enclosed airtight. At least a portion of this area of the needle sleeve 21 between valve pin closure 31 and closing head 22 is formed elastically deformable, preferably this section as bellows 32 is executed, which has a large deformability.

Im Ausführungsbeispiel der 1 und 2 ist der Ventilnadelverschluss 31 an der Schnittstelle zwischen Ventilnadel 18 und Magnetanker 23 angeordnet, wobei im Ausführungsbeispiel der 1 der Ventilnadelverschluss 31 als eine Membran 23, vorzugsweise aus Metall, und in dem Ausführungsbeispiel der 2 als eine Tülle 33, vorzugsweise aus einem Elastomer, mit Tüllenflansch 331 und Tüllensack 332 ausgebildet ist. Sowohl die Membran 34 als auch die Tülle 33 schließen das vom Schließkopf 22 abgekehrte Ende der Nadelhülse 21 luftdicht ab, wobei die Abdichtung einerseits zwischen der Membran 34 bzw. dem Tüllenflansch 331 und dem Magnetanker 23 und andererseits zwischen Nadelhülse 21 und Magnetanker 23 hergestellt ist.In the embodiment of 1 and 2 is the valve needle lock 31 at the interface between valve needle 18 and magnet armature 23 arranged in the embodiment of the 1 the valve needle lock 31 as a membrane 23 , preferably of metal, and in the embodiment of 2 as a spout 33 , preferably made of an elastomer, with Tüllenflansch 331 and tulle sack 332 is trained. Both the membrane 34 as well as the spout 33 close that from the closing head 22 turned end of the needle sleeve 21 airtight, the seal on the one hand between the membrane 34 or the Tüllenflansch 331 and the armature 23 and on the other hand between the needle sleeve 21 and magnet armature 23 is made.

Im Ausführungsbeispiel der 2 liegt der Tüllenflansch 331 auf einer im Innern des Magnetankers 23 ausgebildeten Ringschulter 231 auf, und wird von einer Abstützhülse 35, an der sich die Ventilschließfeder 29 abstützt, auf die Ringschulter 231 dichtend aufgepresst. Koaxial zu der mindestens einen Durchtrittsöffnung 30 im Mangetanker 23 ist in der Abstützhülse 35 eine radiale Zusatzbohrung 36 eingebracht, so dass die Verbindung zwischen dem Innern des hohlen Magnetankers 23 und dem Ringraum 28 zwischen Ventilnadel 18 und Ventilsitzträger 12 erhalten bleibt.In the embodiment of 2 is the Tüllenflansch 331 on one inside the magnet armature 23 trained ring shoulder 231 on, and is supported by a support sleeve 35 at which the valve closing spring 29 supported, on the ring shoulder 231 sealingly pressed. Coaxial with the at least one passage opening 30 in the mangetanker 23 is in the support sleeve 35 a radial additional bore 36 introduced so that the connection between the interior of the hollow magnet armature 23 and the annulus 28 between valve needle 18 and valve seat carrier 12 preserved.

Die Ventilnadel 18 ist derart ausgebildet, dass die Nadelhülse 21 mit Wellbalg 32 ausreichend steif ist, damit sie sich bei einem Betriebsdruck des Mediums von z. B. 9 bar nicht verformt. Das im Nadelinnenraum 20 zwischen Ventilnadelverschluss 31 und Schließkopf 22 luftdicht eingeschlossene Luftvolumen liegt auf Normaldruck von 1 bar.The valve needle 18 is formed such that the needle sleeve 21 with bellows 32 is sufficiently stiff so that they at an operating pressure of the medium of z. B. 9 bar not deformed. That in the needle interior 20 between valve pin closure 31 and closing head 22 Airtight trapped air volume is at normal pressure of 1 bar.

Gefriert das im Ventil vorhandene Medium, so drückt der durch Volumenvergrößerung des Mediums radial auf die Nadelhülse 21 wirkende Eisdruck den Wellbalg 32 elastisch zusammen, so dass dem sich vergrößernden Volumen des gefrierenden Mediums Raum zum Ausdehnen gegeben wird und somit ein auf andere Bauelemente innerhalb des Ventilsitzträgers 12, insbesondere auf den Magnetanker 23, wirkender Eisdruck nicht auf ein Niveau angsteigen kann, dass das Ventil geschädigt wird. Der verbleibende Eisdruck wird mit der Ausbildung des Ventilnadelverschlusses 31 als Tülle 33 aus einem Elastomer noch dadurch weiter reduziert, dass durch die Tülle 33 ein zusätzliches Ausgleichsvolumen für das gefrierende Medium bereitgestellt wird. Steht das Medium im Ventil unter Betriebsdruck, so wird der Tüllensack 332 der Tülle 33 soweit aufgeweitet, bis der Tüllensack 332 entweder an der Nadelhülse 21 anliegt oder der Luftdruck des im Nadelinnenraum 20 zwischen Ventilnadelverschluss 31 und Schließkopf 22 eingeschlossenen Luftvolumens auf Betriebsdruck des Mediums angestiegen ist. Sinkt der Mediumdruck nach Abschalten des Ventils wieder auf 1 bar ab, so wird der Tüllensack 332 durch den höheren Luftdruck wieder radial zusammengedrückt und dabei das im Tüllsack 332 befindliche Medium zum größten Teil in den hohlen Magnetanker 23 verdrängt und in den Mediumzufluss 13 zurückgeschoben. Beim Gefrieren des Mediums steht somit neben dem Ausgleichsvolumen, das von dem im Durchmesser sich reduzierenden Wellbalg 32 für das gefrierende Medium freigegeben wird, noch ein Zusatzvolumen für das sich ausdehnende, gefrierende Medium zur Verfügung, und zwar durch erneutes Aufweiten des Tüllensacks 332.Freezes the existing medium in the valve, so presses by increasing the volume of the medium radially on the needle sleeve 21 acting ice pressure the corrugated bellows 32 elastically together, so that the enlarging volume of the freezing medium is given room to expand and thus to other components within the valve seat carrier 12 , in particular to the armature 23 , acting ice pressure can not rise to a level that the valve is damaged. The remaining ice pressure is with the formation of the valve needle closure 31 as a spout 33 made of an elastomer even further reduced by that through the grommet 33 an additional compensation volume is provided for the freezing medium. If the medium in the valve is under operating pressure, the tulle sack becomes 332 the spout 33 expanded so far, until the tulle bag 332 either on the needle sleeve 21 is applied or the air pressure in the needle interior 20 between valve pin closure 31 and closing head 22 enclosed air volume has increased to operating pressure of the medium. If the medium pressure drops back to 1 bar after the valve has been switched off, the tulle sack will be off 332 again radially compressed by the higher air pressure while the tulle bag 332 located medium for the most part in the hollow magnet armature 23 displaced and in the medium inflow 13 pushed back. When freezing the medium is thus in addition to the compensating volume, that of the reducing in diameter bellows 32 for the freezing medium is released, still an additional volume for the expanding, freezing medium available, by re-expanding the Tüllensacks 332 ,

Das in 3 im Längsschnitt ausschnittweise dargestellte Ventil unterscheidet sich von dem zu 1 und 2 beschriebenen Ventil dadurch, dass die fest mit dem Magnetanker 23 verbundene Ventilnadel 18 in den hohlen Magnetanker 23 hineinragt und das über den Medienzufluss 13 zuströmende Medium die Ventilnadel 18 durchströmt. Die mindestens eine die Verbindung vom Mediumzufluss 13 zum Ringraum 28 zwischen Ventilsitzträger 12 und Ventilnadel 18 herstellende Durchtrittsöffnung 30 ist unterhalb des Magnetankers 23 in der Nadelhülse 21 angeordnet. In dem von der Nadelhülse 21 umschlossenen Nadelinnenraum 20 der Ventilnadel 18 ist ein elastischer Volumenverdrängungskörper 37 angeordnet, der radial kompressibel und expansibel derart ausgebildet ist, dass er bei unter Betriebsdruck stehendem Medium komprimiert und bei Wegfall des Betriebsdrucks wieder expandiert. Im Ausführungsbeispiel der 3 und 4 ist der Volumenverdrängungskörper 37 als elastische Tülle 38 aus einem Elastomer ausgebildet, die einen an der Nadelhülse 21 festgelegten Tüllenflansch 381 und einen sich daran einstückig fortsetzenden, zum Schließkopf 22 hin sich erstreckenden Tüllensack 322 aufweist. Durch die Festlegung des Tüllenflansches 381 an der Nadelhülse 21 ist der unterhalb des Tüllenflansches 381 liegende Abschnitt des Nadelinnenraums 20 bis zum Schließkopf 20 vom Mediumstrom abgekoppelt. Um auch diesen Nadelinnenraumabschnitt mit dem Medium zu beaufschlagen, ist für diesen Abschnitt eine Verbindung zum Ringraum 28 durch mindestens eine weitere Radialbohrung 39 in der Nadelhülse 21 hergestellt. Wie die Schnittdarstellung der Tülle 38 in 4 zeigt, ist der Tüllensack 382 luftdicht abgeschlossen und zwar mittels einer auf den Tüllenflansch 381 aufgelegten Membran 40 und einem Dichtungsring 41, der auf der von der Membran 40 abgekehrten Ringfläche des Tüllenflansches 381 aufliegt. Membran 40, Tüllenflansch 381 und Dichtungsring 41 sind in einem Klemmring 42 eingespannt, der in der Nadelhülse 21 verpresst ist, wie dies in 3 dargestellt ist. Die Ventilnadel 18 ist eigensteif ausgeführt, so dass sie bei Betriebsdruck des Mediums nicht verformt wird.This in 3 in longitudinal section partially illustrated valve differs from that 1 and 2 described valve in that fixed with the armature 23 connected valve needle 18 in the hollow magnet armature 23 protrudes and that over the media inflow 13 inflowing medium the valve needle 18 flows through. The at least one the connection of the medium inflow 13 to the annulus 28 between valve seat carrier 12 and valve needle 18 producing passage opening 30 is below the magnet armature 23 in the needle sleeve 21 arranged. In the of the needle sleeve 21 enclosed needle interior 20 the valve needle 18 is an elastic volume displacement body 37 arranged, which is radially compressible and expansible designed such that it compresses at medium under operating pressure and expands again when the operating pressure. In the embodiment of 3 and 4 is the volume displacement body 37 as elastic spout 38 made of an elastomer, one on the needle sleeve 21 specified sleeve flange 381 and one integrally continuing, to the closing head 22 extending Tüllensack 322 having. By fixing the nozzle flange 381 on the needle sleeve 21 is the below the Tüllenflansches 381 lying portion of the needle interior 20 to the closing head 20 decoupled from the medium flow. In order to apply this medium to the needle inner space section, a connection to the annulus is provided for this section 28 through at least one additional radial bore 39 in the needle sleeve 21 produced. Like the sectional view of the spout 38 in 4 shows is the tulle bag 382 hermetically sealed by means of a on the Tüllenflansch 381 applied membrane 40 and a sealing ring 41 which is on the of the membrane 40 Abgewandten annular surface of Tüllenflansches 381 rests. membrane 40 , Grommet flange 381 and sealing ring 41 are in a clamping ring 42 clamped in the needle sleeve 21 is squeezed like this in 3 is shown. The valve needle 18 is rigidly designed so that it is not deformed at operating pressure of the medium.

Bei unter Betriebsdruck von z. B. 9 bar stehendem Medium wird der Tüllensack 382 radial soweit komprimiert, bis der Luftdruck des im Tüllensack 382 eingeschlossenen Luftvolumens auf Betriebsdruck gebracht ist. Sinkt der Druck des Mediums nach Abschalten des Ventils 11 auf Normaldruck von 1 bar ab, so expandiert der Tüllensack 382 durch den höheren Druck im Luftvolumen und verdrängt Medium aus dem Ventil. Beim Gefrieren des im Ventil verbleibenden Mediums führt der durch Volumenvergrößerung des Mediums hervorgerufene Eisdruck zu einem Komprimieren des Tüllensacks 382, so dass dem sich vergrößernden Volumen des Mediums ein Ausgleichsraum zur Verfügung steht und innerhalb des Ventilsitzträgers 12 kein ventilschädigender Eisdruck entsteht.Under operating pressure of z. B. 9 bar standing medium is the tulle bag 382 radially compressed so far until the air pressure in the tulle bag 382 enclosed air volume is brought to operating pressure. If the pressure of the medium drops after switching off the valve 11 At atmospheric pressure of 1 bar, so the Tüllensack expands 382 due to the higher pressure in the air volume and displaces medium from the valve. During freezing of the medium remaining in the valve, the ice pressure caused by increasing the volume of the medium leads to a compression of the tulle sack 382 , so that the increasing volume of the medium is a compensation chamber available and within the valve seat carrier 12 no valve damaging ice pressure arises.

Das in 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel des Ventils ist gegenüber dem zu 3 und 4 beschriebenen Ventil in der Weise modifiziert, dass der Volumenverdrängungskörper 37 einen Hohlraum 43 aufweist, der über eine Hohlraumöffnung 431 von dem Medium beaufschlagbar ist, und dass zwischen der Nadelhülse 23 und dem Volumenverdrängungskörper 37 ein Luftvolumen luftdicht eingeschlossen ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Volumenverdrängungskörper 37 wiederum als eine elastische Tülle 44 aus einem Elastomer ausgebildet, die einen Tüllenflansch 441 und einen sich daran einstückig fortsetzenden Tüllensack 442 aufweist, der den Hohlraum 43 und dessen Sacköffnung die Hohlraumöffnung 431 bildet. Die Tülle 44 ist in den Nadelinnenraum 20 unterhalb der Radialbohrung 30 in der Nadelhülse 21 so eingesetzt, dass sich der Tüllensack 442 hin zum Schließkopf 22 erstreckt und der Tüllenflansch 441 gegen die Nadelhülse 21 luftdicht abgedichtet ist, so dass der zwischen Tüllenflansch 441 und Schließkopf 22 sich befindliche Abschnitt des Nadelinnenraums 20 luftdicht eingeschlossen ist und ein abgeschlossenen Luftvolumen enthält. Hierzu ist auf die dem Tüllensack 442 zugekehrte Ringfläche des Tüllenflansches 441 ein Dichtungsring 45 aufgesetzt, und Tüllenflansch 441 und Dichtungsring 45 sind zusammen in der Nadelhülse 21 axial verpresst, wie es in 5 dargestellt ist. Der Tüllensack 442 ist dünnwandig so ausgebildet, dass er bei unter Betriebsdruck stehendem Medium an der Nadelhülse 21 anliegt und somit durch den Mediumdruck nicht zerstört werden kann.This in 5 and 6 illustrated embodiment of the valve is opposite to the 3 and 4 described modified valve in such a way that the volume displacement body 37 a cavity 43 which has a cavity opening 431 is acted upon by the medium, and that between the needle sleeve 23 and the volume displacement body 37 an air volume is enclosed airtight. In the illustrated embodiment, the volume displacement body 37 again as an elastic spout 44 formed of an elastomer having a Tüllenflansch 441 and a tulle sack integrally continuing thereon 442 that has the cavity 43 and its sack opening the cavity opening 431 forms. The spout 44 is in the needle interior 20 below the radial bore 30 in the needle sleeve 21 used so that the tulle bag 442 towards the closing head 22 extends and the Tüllenflansch 441 against the needle sleeve 21 is sealed airtight, so that the between Tüllenflansch 441 and closing head 22 located portion of the needle interior 20 is enclosed airtight and contains a closed volume of air. This is on the tulle bag 442 facing annular surface of Tüllenflansches 441 a sealing ring 45 fitted, and Tüllenflansch 441 and sealing ring 45 are together in the needle sleeve 21 axially compressed, as it is in 5 is shown. The tulle bag 442 is thin-walled designed so that it is at operating pressure medium on the needle sleeve 21 is applied and thus can not be destroyed by the medium pressure.

Bei Betrieb des Ventils wird der Tüllensack 442 durch das unter Betriebsdruck stehende Medium soweit aufgeweitet, dass er an der Nadelhülse 21 anliegt. Das im Innenraumabschnitt zwischen Tüllenflansch 441 und Schließkopf 22 eingeschlossene Luftvolumen wird dadurch komprimiert. Fällt der Mediumdruck nach Abschalten des Ventils wieder ab, z. B. auf Normaldruck von 1 bar, so komprimiert das unter Druck stehende Luftvolumen den Tüllensack 442, wodurch eine Teilmenge des im aufgeweiteten Tüllensack 442 sich befindlichen Mediums in die Ventilnadel 18 ausgeschoben wird und zu dem Mediumzufluss 13 zurückfließt. Der Tüllensack 442 wird soweit zusammengedrückt, bis der Luftdruck im abgeschlossenen Abschnitt des Nadelinnenraums 20 auf Normaldruck abgesunken ist. Beim Gefrieren des Mediums weitet sich der Tüllensack 442 wieder auf und stellt den im Volumen sich vergrößernden Medium ein Ausgleichraum zur Verfügung, so dass kein nennenswerter Eisdruck im Ventil auftritt.When operating the valve, the tulle bag 442 expanded so far by the medium under operating pressure, that he at the needle sleeve 21 is applied. The in the interior section between Tüllenflansch 441 and closing head 22 trapped air volume is thereby compressed. If the medium pressure drops again after switching off the valve, z. B. to normal pressure of 1 bar, the compressed air volume compresses the Tüllensack 442 , whereby a subset of the expanded bag in the bag 442 located medium in the valve needle 18 is ejected and to the medium inflow 13 flowing back. The tulle bag 442 is compressed until the air pressure in the closed portion of the needle interior 20 has dropped to normal pressure. When the medium freezes, the tulle sack widens 442 again and provides the volume in the medium enlarging an equalization space available, so that no appreciable ice pressure occurs in the valve.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004025062 B4 [0003]
DE 102004044821 A1 [0004]

Claims

Valve for a flowing medium, in particular a metering valve for metering a liquid, with a valve needle ( 18 ), which has a needle interior ( 20 ) enclosing needle sleeve ( 21 ) and a needle sleeve ( 21 ) at its one end covering the closing head ( 22 ) for closing and releasing a valve opening ( 17 ), characterized in that the needle interior ( 20 ) at the axial distance from the closing head ( 22 ) by means of a valve needle closure ( 31 ) is hermetically sealed and at least a portion of the valve needle closure ( 31 ) and closing head ( 22 ) lying portion of the needle sleeve ( 21 ) is formed elastically deformable.

Valve according to claim 1, characterized in that the elastically deformable portion as bellows ( 32 ) is executed.

Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the valve needle ( 18 ) in a sleeve-shaped valve seat carrier ( 12 ) received by a valve opening ( 17 ) containing valve seat body ( 14 ) is completed, that the valve needle ( 18 ) with her from the closing head ( 22 ) turned away at one end in the valve seat carrier ( 14 ) axially displaceably guided magnet armature ( 23 ) of an electromagnet ( 24 ) is attached, that the valve needle closure ( 31 ) at the interface of valve needle ( 18 ) and magnetic armature ( 23 ) and that one of valve needle ( 18 ) and valve seat carrier ( 12 ) enclosed annulus ( 28 ) via the hollow magnet armature ( 23 ) with a medium inflow ( 13 ).

Valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the valve needle closure ( 31 ) with one of the closing body ( 22 ) facing away, open end of the needle sleeve ( 21 ) covering membrane ( 34 ), preferably metal membrane

Valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the valve needle closure ( 31 ) with one of the closing body ( 22 ) facing away, open end of the needle sleeve ( 21 ) final, elastic grommet ( 33 ), which is located in the interior of the needle ( 20 ) to the closing head ( 22 ).

Valve according to claim 5, characterized in that the spout ( 33 ) a radial and / or axial against the needle sleeve ( 21 ) sealed Tüllenflansch ( 331 ) and an integrally continuing tulle sack ( 332 ), which is exposed via its sack opening the medium.

Valve for a flowing medium, in particular a metering valve for metering a liquid, with a valve needle ( 18 ), which has a needle interior ( 20 ) enclosing needle sleeve ( 21 ) and a needle sleeve ( 21 ) at its one end covering the closing head ( 22 ) for closing and releasing a valve opening ( 17 ), characterized in that in the needle interior ( 20 ) an elastic volume displacement body ( 37 ) is arranged, which is radially compressible and expansible designed such that it compresses under standing pressure medium and expands when the operating pressure is eliminated.

Valve according to claim 7, characterized in that the valve needle ( 18 ) in a sleeve-shaped valve seat carrier ( 12 ) received by a valve opening ( 17 ) containing valve seat body ( 14 ) is completed that one of the valve seat carrier ( 12 ) and valve needle ( 18 ) enclosed annulus ( 28 ) via at least one in the needle sleeve ( 21 ) formed passage opening ( 30 ) and over from the closing head ( 22 ) averted open needle end with a medium inflow ( 13 ) and that the volume displacement body ( 37 ) in which between the at least one passage opening ( 30 ) and the closing head ( 22 ) lying portion of the needle interior ( 20 ) is arranged.

Valve according to claim 8, characterized in that in the volume displacement body ( 37 ) an air volume is enclosed and that the volume displacement body ( 37 ) receiving area of the needle interior ( 20 ) can be supplied by the medium.

Valve according to claim 8, characterized in that the volume displacement body ( 37 ) one via a cavity opening ( 431 ) can be acted upon by the medium cavity ( 43 ) and that between volume displacement body ( 37 ) and needle sleeve ( 21 ) an air volume is included.

Valve according to claim 9 or 10, characterized in that the volume displacement body ( 37 ) an elastic spout ( 38 ; 44 ) with one in the needle sleeve ( 21 ) ( 381 ; 441 ) and a tulle sack integrally thereon ( 382 ; 442 ), which extends to the closing head ( 22 ) extends.

Valve according to claim 11, characterized in that the spout ( 38 ) of a membrane ( 40 ), which is the Tüllenflansch ( 381 ) covers that on the of the membrane ( 40 ) averted annular surface of Tüllenflanschs ( 381 ) a sealing ring ( 41 ) and that membrane ( 40 ), Grommet flange ( 381 ) and sealing ring ( 41 ) in one Clamping ring ( 42 ) are axially clamped in the needle sleeve ( 21 ) is pressed.

Valve according to claim 11, characterized in that the spout ( 44 ) with the flow-through opening ( 30 ) pointing sack opening in the needle sleeve ( 21 ) and the Tüllenflansch ( 441 ) by means of an overlying sealing ring ( 45 ) against the needle sleeve ( 21 ) is sealed.

Valve according to claim 13, characterized in that the tulle bag ( 442 ) is designed to be thin-walled in such a way that, when the medium under operating pressure is at the needle sleeve ( 21 ) is present.