DE102013202631A1 - Valve with adjustable sealing element - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Steuern eines Mediums, insbesondere eines gasförmigen Mediums, umfassend einen Ventilsitz (4, 5), ein Schließelement (3), welches eine Durchlassöffnung (6) freigibt und verschließt, ein Dichtelement (7), und einen Anschlag (8), wobei ein Abstand (A) in Axialrichtung (X-X) des Ventils zwischen einer Schließebene (70) des Dichtelements und dem Anschlag (8) einstellbar ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Ventils (1) zum Steuern eines Mediums, insbesondere eines gasförmigen Mediums.The invention relates to a valve for controlling a medium, in particular a gaseous medium, comprising a valve seat (4, 5), a closing element (3) which opens and closes a passage opening (6), a sealing element (7), and a stop ( 8), a distance (A) in the axial direction (XX) of the valve between a closing plane (70) of the sealing element and the stop (8) being adjustable. The invention also relates to a method for producing a valve (1) for controlling a medium, in particular a gaseous medium.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil zum Steuern eines Mediums mit einem einstellbaren Abstand zwischen einem Dichtelement und einem Anschlagbereich, um eine Eintauchtiefe des Dichtelements an einem Ventilsitz einzustellen, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Ventils.The present invention relates to a valve for controlling a medium having an adjustable distance between a sealing member and a stopper portion to adjust an immersion depth of the sealing member to a valve seat, and a method of manufacturing such a valve.
Ventile zum Steuern von Medien sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Im Kraftfahrzeugbereich werden dabei verstärkt neben flüssigem Kraftstoff auch gasförmige Kraftstoffe, wie z.B. Erdgas oder Biogas, verwendet. Insbesondere die bisher für flüssige Kraftstoffe verwendeten Ventile entsprechen häufig jedoch nicht den Anforderungen von Gasventilen für gasförmige Kraftstoffe. Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Ventil, insbesondere Gasventil, zum Steuern eines Mediums mit den Merkmalen des Anspruchs 1, weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine bessere Kaltstartfähigkeit ermöglicht wird. Ferner kann eine Herstellung des erfindungsgemäßen Ventils signifikant vereinfacht werden, da insbesondere höhere Toleranzen zulässig sind, so dass insbesondere bei Herstellung eines Dichtelements, vorzugsweise aus einem Elastomer-Werkstoff, eine deutlich höhere Ausbringung als bisher möglich ist. Hierzu weist das erfindungsgemäße Ventil einen Ventilsitz und ein Schließelement auf, welches eine Durchlassöffnung freigibt und verschließt. Ferner umfasst das Ventil ein Dichtelement und einen Anschlag, wobei ein Abstand in axialer Richtung des Ventils, d.h., der Bewegungsrichtung, zwischen einer Schließebene des Dichtelements und dem Anschlag einstellbar ist. Durch diese Möglichkeit ist eine exakte Abstimmung zwischen einer Schließebene des Dichtelements und dem Anschlag möglich, so dass sichergestellt werden kann, dass auch bei unterschiedlichen Dicken des Dichtelements aufgrund von herstellungsbedingten Toleranzen, immer ein definierter, nach Herstellung des Dichtelements eingestellter Abstand zwischen der Schließebene und dem Anschlag, möglich ist. Dadurch wird bei hergestellten Ventilen eine gleiche Eintauchtiefe des Dichtelements in den Ventilsitz, unabhängig von der Dicke des Dichtelements, möglich. Durch die derart definierte Eintauchtiefe des Dichtelements kann auch die Kaltstartfähigkeit des Ventils eingestellt werden. The valve according to the invention, in particular gas valve, for controlling a medium with the features of claim 1, in contrast, has the advantage that a better cold start capability is made possible. Furthermore, a production of the valve according to the invention can be significantly simplified, since in particular higher tolerances are permissible, so that, in particular when producing a sealing element, preferably made of an elastomeric material, a significantly higher output than heretofore possible. For this purpose, the valve according to the invention has a valve seat and a closing element which releases and closes a passage opening. Furthermore, the valve comprises a sealing element and a stop, wherein a distance in the axial direction of the valve, i.e., the direction of movement, between a closing plane of the sealing element and the stop is adjustable. By this possibility, an exact match between a closing plane of the sealing element and the stop is possible, so that it can be ensured that even with different thicknesses of the sealing element due to manufacturing tolerances, always a defined, set after production of the sealing element distance between the closing plane and the Stop, is possible. As a result, in the case of produced valves, a same immersion depth of the sealing element into the valve seat, regardless of the thickness of the sealing element, is possible. By thus defined immersion depth of the sealing element and the cold start capability of the valve can be adjusted.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Vorzugsweise sind das Dichtelement und der Anschlag am Schließelement des Ventils angeordnet und der Ventilsitz an einem Ventilsitzträger. Preferably, the sealing element and the stop are arranged on the closing element of the valve and the valve seat on a valve seat carrier.
Besonders bevorzugt ist eine Position des Anschlags relativ zur Schließebene des Dichtelements verstellbar. Hierdurch kann das Dichtelement beispielsweise auf einen Teilbereich des Schließelements aufgespritzt werden und nachfolgend durch Einstellung des Abstands zwischen dem Anschlag und dem Dichtelement eine Endposition des Anschlags eingestellt werden. Besonders bevorzugt wird die Endposition des Anschlags relativ zur Schließebene des Dichtelements mittels eines Umformvorgangs eingestellt. Hierbei kann der Anschlag gestaucht oder gestreckt werden, um den vorbestimmten Abstand zwischen Schließebene und Anschlag herzustellen.Particularly preferably, a position of the stop is adjustable relative to the closing plane of the sealing element. In this way, the sealing element can be sprayed, for example, on a portion of the closing element and subsequently adjusted by adjusting the distance between the stop and the sealing element, an end position of the stopper. Particularly preferably, the end position of the stop is adjusted relative to the closing plane of the sealing element by means of a forming process. In this case, the stop can be compressed or stretched to produce the predetermined distance between the closing plane and stop.
Weiter bevorzugt umfasst das Schließelement eine Schiebehülse und einen Hauptkörper, wobei der Anschlag an der Schiebehülse vorgesehen ist. Hierbei erfolgt zwischen der Schiebehülse und dem Hauptkörper nach erfolgter Einstellung des Abstands zwischen Schließebene des Dichtelements und Anschlag eine Fixierung der Schiebehülse am Hauptkörper. Dadurch wird der Abstand festgelegt. Die Fixierung der Schiebehülse kann beispielsweise durch einen Schweißvorgang oder Verstemmen oder dgl. erfolgen.More preferably, the closing element comprises a sliding sleeve and a main body, wherein the stop is provided on the sliding sleeve. In this case takes place between the sliding sleeve and the main body after the adjustment of the distance between the closing plane of the sealing element and stop a fixation of the sliding sleeve on the main body. This sets the distance. The fixation of the sliding sleeve can be done for example by a welding or caulking or the like.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Position des Dichtelements relativ zum Anschlag verstellbar. Hierbei kann nur das Dichtelement relativ zum Anschlag verstellt werden oder es ist auch möglich, dass sowohl das Dichtelement als auch der Anschlag relativ zueinander verstellt werden, bis der gewünschte Abstand hergestellt ist.According to a further preferred embodiment of the invention, a position of the sealing element is adjustable relative to the stop. Here, only the sealing element can be adjusted relative to the stop or it is also possible that both the sealing element and the stop are adjusted relative to each other until the desired distance is established.
Für eine besonders einfache Verstellung ist das Dichtelement vorzugsweise an einer Dichtscheibe des Schließelements angeordnet, wobei die Dichtscheibe relativ zum Anschlag verstellbar ist. Diese bevorzugte Ausgestaltung hat insbesondere den Vorteil, dass eine Fixierung der Dichtscheibe nach erfolgter Verstellung einfach realisierbar ist.For a particularly simple adjustment, the sealing element is preferably at one Sealing disc of the closing element arranged, wherein the sealing disc is adjustable relative to the stop. This preferred embodiment has the particular advantage that a fixation of the sealing disc after adjustment is easy to implement.
Weiter bevorzugt ist das Schließelement des Ventils dreiteilig ausgebildet. Hierbei umfasst das Schließelement drei Einzelteile, nämlich einen Hauptkörper, eine Dichtscheibe und eine Anschlaghülse, wobei das Dichtelement an der Dichtscheibe angeordnet ist und der Anschlag an der Anschlaghülse vorgesehen ist. Diese Dreiteilung des Schließelements ermöglicht somit eine Verstellung der beiden Bauteile Dichtscheibe mit Dichtelement und Anschlaghülse relativ zueinander und eine anschließende Fixierung von Dichtscheibe und Anschlaghülse am Hauptkörper. More preferably, the closing element of the valve is formed in three parts. Here, the closing element comprises three individual parts, namely a main body, a sealing washer and a stop sleeve, wherein the sealing element is arranged on the sealing disc and the stop is provided on the stop sleeve. This tripartite division of the closing element thus enables an adjustment of the two components sealing disc with sealing element and stop sleeve relative to each other and a subsequent fixation of sealing disc and stop sleeve on the main body.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Ventils mit einem Dichtelement und einem Anschlag, wobei in einem ersten Schritt das Dichtelement an einem Bauteil des Ventils fixiert wird und in einem zweiten Schritt eine Einstellung eines definierten Abstands zwischen einer Schließebene des Dichtelements und dem Anschlag ausgeführt wird. Vorzugsweise wird das Dichtelement an ein Schließelement des Ventils in einem ersten Schritt angespritzt und anschließend erfolgt eine Einstellung des Abstands zwischen Schließebene und Anschlag durch Relativverschiebung des den Anschlag aufweisenden Bauteils, insbesondere einer Hülse oder dgl., zum Dichtelement. Furthermore, the present invention relates to a method for producing a valve with a sealing element and a stop, wherein in a first step the sealing element is fixed to a component of the valve and in a second step, an adjustment of a defined distance between a closing plane of the sealing element and the stop is performed. Preferably, the sealing element is molded onto a closing element of the valve in a first step and then there is an adjustment of the distance between the closing plane and stop by relative displacement of the stopper having component, in particular a sleeve or the like., To the sealing element.
Anschließend erfolgt eine Fixierung des den Anschlag aufweisenden Bauteils. Alternativ kann der Abstand zwischen Anschlag und Schließebene des Dichtelements auch durch einen Umformschritt, z.B. einen Prägeschritt oder ein Strecken, oder dgl., am Anschlag erfolgen. Insbesondere bevorzugt wird dabei eine in Axialrichtung verlaufende Länge des Anschlags durch den Umformschritt verkürzt, um den definierten Abstand einzustellen. Hierdurch ist aus fertigungstechnischer Sicht bevorzugt der Anschlag immer absichtlich weiter vom Dichtelement entfernt als notwendig, um anschließend den einfach auszuführenden Umformschritt durch Verkürzen einer Länge des Anschlags in Axialrichtung zu ermöglichen. Subsequently, a fixation of the stop having component. Alternatively, the distance between the stop and the closing plane of the sealing element can also be adjusted by a forming step, e.g. an embossing step or a stretching, or the like, take place at the stop. In particular, an axial length of the stop is shortened by the forming step in order to set the defined distance. As a result, from a manufacturing point of view, the stop is always deliberately further away from the sealing element than necessary in order subsequently to allow the forming step to be carried out simply by shortening a length of the stop in the axial direction.
Vorzugsweise kann ferner der Anschlag an einer Schiebehülse ausgebildet sein, welche nach Einstellung des definierten Abstands an einem Hauptkörper oder dgl. fixiert wird. Weiter alternativ kann das Dichtelement an einer Dichtscheibe fixiert werden und die Dichtscheibe relativ zum fixen Anschlag eingestellt werden, bis der definierte, gewünschte Abstand zwischen Schließebene des Dichtelements und Anschlag eingestellt ist.Preferably, the stop may be further formed on a sliding sleeve, which is fixed after setting the defined distance to a main body or the like. Further alternatively, the sealing element can be fixed to a sealing washer and the sealing disc can be adjusted relative to the fixed stop until the defined, desired distance between the closing plane of the sealing element and stop is set.
Das erfindungsgemäße Ventil ist vorzugsweise als Gasventil ausgebildet und wird zum Steuern von insbesondere gasförmigen Medien, wie z.B. Erdgas oder Biogas verwendet. Besonders bevorzugt ist das Gasventil dabei ein Einblasventil zum Einblasen von gasförmigem Kraftstoff in einen Brennraum.The valve according to the invention is preferably designed as a gas valve and is used for controlling in particular gaseous media, such as e.g. Natural gas or biogas used. Particularly preferably, the gas valve is a Einblasventil for injecting gaseous fuel into a combustion chamber.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In der Zeichnung ist:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same or functionally identical parts are denoted by the same reference numerals. In the drawing is:
Bevorzugte Ausführungsformen der ErfindungPreferred embodiments of the invention
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die
Das Gasventil
Am Magnetanker
Beispielsweise kann das Dichtelement
Der Hauptkörper
Am Ventilsitzträger
Erfindungsgemäß kann nun der Abstand A eingestellt werden, indem nach dem Fixieren der Dichtscheibe
Erfindungsgemäß kann somit nach Fixierung des Dichtelements
Das in
Somit kann die vorliegende Erfindung wie in den beschriebenen Ausführungsbeispielen dargelegt, einen definierten Abstand A zwischen einem Anschlag
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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