DE102013202633A1 - Valve for controlling fluid e.g. natural gas used for engine, has ring component that is connected to cylinder component through fixed connection, and valve seat is provided at ring component and/or cylinder component - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil zum Steuern eines Mediums, insbesondere eines gasförmigen Mediums, mit einem verbesserten Ventilsitzträger.The present invention relates to a valve for controlling a medium, in particular a gaseous medium, with an improved valve seat carrier.
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 es besonders kostengünstig bereitstellbar ist. Dies wird durch eine möglichst große Anzahl von Gleichteilen erreicht. Hierzu ist das erfindungsgemäße Ventil mit einem Ventilsitzträger versehen, welcher mehrteilig ausgebildet ist. Die Mehrteiligkeit stellt eine hohe Gleichteileanzahl sicher. Erfindungsgemäß umfasst der Ventilsitzträger wenigstens ein erstes und ein zweites Einzelbauteil, welche zusammengefügt werden und den Ventilsitzträger bilden. Das erste Einzelbauteil ist ein Ringbauteil und das zweite Einzelbauteil ist ein Zylinderbauteil. Das Zylinderbauteil ist dabei im Inneren des Ringbauteils angeordnet derart, dass zwischen dem Ringbauteil und dem Zylinderbauteil eine Durchlassöffnung gebildet ist. Das Ringbauteil und das Zylinderbauteil sind dabei mittels einer festen Verbindung miteinander verbunden. Am Ringbauteil und/oder am Zylinderbauteil ist ferner ein Ventilsitz vorgesehen, vorzugsweise ein ringförmiger Ventilsitz. Somit kann erfindungsgemäß beispielsweise ein Standardringbauteil vorgesehen werden, welches durch Kombination mit unterschiedlichen Zylinderbauteilen jeweils zu einem anderen Ventilsitzträger zusammengebaut werden kann. Alternativ wäre es auch möglich, dass das Zylinderbauteil das Standardbauteil ist und das Ringbauteil jeweils kundenspezifisch ausgebildet ist.The valve according to the invention, in particular gas valve, for controlling a medium with the features of
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Vorzugsweise sind das Ringbauteil und das Zylinderbauteil mittels einer Vielzahl von Stegen miteinander verbunden. Hierdurch kann eine einfache und sichere Verbindung zwischen den beiden Bauteilen zu einem gemeinsamen Ventilsitzträger erfolgen.Preferably, the ring member and the cylinder member are interconnected by a plurality of webs. This allows a simple and secure connection between the two components to a common valve seat carrier.
Besonders bevorzugt erfolgt die Verbindung mittels der Stege dabei an einer Unterseite des zylindrischen Bauteils. Weiter bevorzugt sind die Stege am Ringbauteil vorgesehen und einstückig mit dem Ringbauteil gebildet. Die feste Verbindung zum Zylinderbauteil erfolgt dann mittels der Stege. Vorzugsweise sind die Stege unterhalb eines Ringkörpers des Ringbauteils vorgesehen. Dadurch ergibt sich im Ventilsitzträger eine kreisförmige, undurchbrochene Durchlassöffnung zwischen dem Ringbauteil und dem Zylinderbauteil.Particularly preferably, the connection takes place by means of the webs on an underside of the cylindrical member. More preferably, the webs are provided on the ring member and formed integrally with the ring member. The firm connection to the cylinder component then takes place by means of the webs. Preferably, the webs are provided below an annular body of the ring member. This results in the valve seat carrier, a circular, non-perforated passage opening between the ring member and the cylinder component.
Vorzugsweise sind die Stege an einer auslassseitigen Seite des Ventilsitzträgers vorgesehen.Preferably, the webs are provided on an outlet side of the valve seat carrier.
Weiter bevorzugt weist das Zylinderbauteil einen Absatz zur Kontaktierung der Stege auf. More preferably, the cylinder component has a shoulder for contacting the webs.
Besonders bevorzugt umfasst der Ventilsitzträger genau zwei Einzelbauteile, nämlich ein Ringbauteil und ein Zylinderbauteil. Dadurch kann der Ventilsitzträger besonders kostengünstig hergestellt werden. Besonders bevorzugt weist das Zylinderbauteil dabei einen ringförmigen Absatz auf, an welchem die Verbindung zum Ringbauteil, vorzugsweise über am Ringbauteil vorgesehene Stege, herstellbar ist. Der ringförmige Absatz ist dabei an einer Unterseite des Zylinderbauteils gebildet. Alternativ weist das Zylinderbauteil einen Zylinderkörper und einen Verbindungsring auf, wobei der Verbindungsring mittels Stegen mit dem Zylinderkörper verbunden ist. Das Ringbauteil weist dabei an einer Unterseite einen Ringflansch auf, in welchen der Verbindungsring des Zylinderbauteils aufgenommen ist. Diese Variante ist besonders bevorzugt, wenn das Zylinderbauteil als Standardbauteil ausgebildet ist und das Ringbauteil leicht an verschiedene Motoren anpassbar ist.Particularly preferably, the valve seat carrier comprises exactly two individual components, namely a ring component and a cylinder component. As a result, the valve seat carrier can be produced particularly inexpensively. Particularly preferably, the cylinder component in this case has an annular shoulder, on which the connection to the ring component, preferably via webs provided on the ring component, can be produced. The annular shoulder is formed on an underside of the cylinder component. Alternatively, the cylinder component has a cylinder body and a connecting ring, wherein the connecting ring is connected by means of webs with the cylinder body. The ring member has on an underside an annular flange, in which the connecting ring of the cylinder component is received. This variant is particularly preferred when the cylinder component is designed as a standard component and the ring component is easily adaptable to different engines.
Weiter alternativ weist das Ringbauteil einen Verbindungsring auf, welcher mittels Stegen mit dem Ringkörper verbunden ist, wobei das Zylinderbauteil einen ringförmigen Absatz aufweist, welcher in den Verbindungsring aufgenommen ist. Dadurch kann das Zylinderbauteil sehr einfach aufgebaut sein.Further alternatively, the ring member has a connecting ring, which is connected by means of webs with the annular body, wherein the cylinder component an annular shoulder which is received in the connecting ring. As a result, the cylinder component can be constructed very simply.
Alternativ umfasst der Ventilsitzträger genau drei Bauteile, nämlich einen Ringkörper, einen Zylinderkörper und ein Scheibenbauteil. Das Scheibenbauteil umfasst einen Außenring, einen Innenring und eine Vielzahl von Stegen, welche den Außenring mit dem Innenring verbindet. Hierdurch weist das Scheibenbauteil zwei zueinander koaxial angeordnete Ringe auf, welcher über die Stege miteinander verbunden sind. Bei diesem Aufbau des Ventilsitzträgers können insbesondere der Ringkörper und der Zylinderkörper als Standardbauteile vorgesehen werden und durch unterschiedliche Scheibenbauteile an verschiedene Anforderungen angepasst werden. Diese Alternative ist hierbei besonders kostengünstig und produktionstechnisch sinnvoll.Alternatively, the valve seat carrier comprises exactly three components, namely an annular body, a cylinder body and a disk component. The disc member includes an outer ring, an inner ring, and a plurality of lands connecting the outer ring to the inner ring. As a result, the disc component has two mutually coaxially arranged rings, which are connected to one another via the webs. In this construction of the valve seat carrier, in particular, the annular body and the cylinder body can be provided as standard components and adapted by different disc components to different requirements. This alternative is particularly cost-effective and useful in terms of production technology.
Das Scheibenbauteil umfasst vorzugsweise genau zwei Stege oder genau drei Stege oder genau vier Stege. The disk component preferably comprises exactly two webs or exactly three webs or exactly four webs.
Für eine besonders gute Anbindung des Scheibenbauteils an den Ringkörper umfasst der Ringkörper vorzugsweise einen Ringflansch, in welchen der Außenring des Scheibenbauteils aufgenommen ist.For a particularly good connection of the disc component to the annular body, the annular body preferably comprises an annular flange, in which the outer ring of the disc component is received.
Weiter bevorzugt weist das Zylinderbauteil einen ringförmigen Absatz auf, welcher im Innenkreis des Scheibenbauteils aufgenommen ist. Hierdurch kann eine besonders einfache Verbindung zwischen Scheibenbauteil und Zylinderbauteil vorgenommen werden.More preferably, the cylinder component on an annular shoulder, which is received in the inner circle of the disc member. In this way, a particularly simple connection between the disc component and the cylinder component can be made.
Weiter bevorzugt ist das Scheibenbauteil bei der dreiteiligen Variante des Ventilsitzträgers derart ausgebildet, dass Zwischenräume zwischen dem Außenring und dem Innenring als Ringsegmente ausgebildet sind. Hierdurch können insbesondere strömungstechnische Vorteile am Ventilsitzträger realisiert werden.More preferably, the disc component in the three-part variant of the valve seat carrier is designed such that intermediate spaces between the outer ring and the inner ring are formed as ring segments. As a result, in particular fluidic advantages can be realized on the valve seat carrier.
Bevorzugt weisen jeweils der Ringkörper und der Zylinderkörper einen ringförmigen Ventilsitz auf. Die Ventilsitze sind besonders bevorzugt koaxial zueinander angeordnet. Hierdurch wird ein besonders leichtes Öffnen des erfindungsgemäßen Ventils erreicht.Preferably, the annular body and the cylinder body each have an annular valve seat. The valve seats are particularly preferably arranged coaxially with one another. As a result, a particularly easy opening of the valve according to the invention is achieved.
Vorzugsweise ist die feste Verbindung zwischen dem Ringbauteil und dem Zylinderbauteil eine stoffschlüssige Verbindung und/oder eine formschlüssige Verbindung und/oder eine kraftschlüssige Verbindung. Besonders bevorzugt ist die stoffschlüssige Verbindung dabei eine Schweißverbindung oder eine Klebeverbindung. Die kraftschlüssige Verbindung ist vorzugsweise als Presspassung ausgebildet, so dass durch die Montage der Einzelbauteile gleichzeitig die feste Verbindung realisierbar ist. Derartige Ventilsitzträger sind besonders einfach und kostengünstig herstellbar.Preferably, the fixed connection between the ring member and the cylinder member is a material connection and / or a positive connection and / or a frictional connection. Particularly preferably, the cohesive connection is a welded connection or an adhesive connection. The non-positive connection is preferably designed as a press fit, so that at the same time the fixed connection can be realized by the assembly of the individual components. Such valve seat carrier are particularly simple and inexpensive to produce.
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
Der Ventilsitzträger
Die Verbindung zwischen dem Ringbauteil
Somit liegt das Zylinderbauteil
Ferner ist radial außerhalb des ersten Ventilsitzes
Es sei weiterhin angemerkt, dass am Ventilsitzträger
Wie insbesondere aus den
Beim ersten Ausführungsbeispiel kann sowohl das Ringbauteil
Es sei ferner angemerkt, dass statt der im ersten Ausführungsbeispiel gezeigten vier Stege
Besonders bevorzugt sind die Einzelbauteile dabei aus Polyoxymethylen (POM) hergestellt, welches keine adhäsiven Eigenschaften zum elastomeren Dichtelement
Die
Die
Die
Wie insbesondere aus
Die
Zu der dreiteiligen Variante des Ventilsitzträgers sei noch angemerkt, dass jedes der drei Einzelbauteile dabei als Standardbauteil vorgesehen sein kann. Die Verwendung von genau drei Einzelbauteilen für den Ventilsitzträger
Wie aus allen beschriebenen Ausführungsbeispielen ersichtlich ist, kann erfindungsgemäß durch die Mehrteiligkeit des Ventilsitzträgers
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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