DE102013203071A1 - Valve for metering flow of fluid, has valve housing that includes valve portion that is provided with filter chamber enclosing filter whose filter surface stretched between end rings covers axial outlet - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Ventil zum Zumessen von Fluid nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei hier der für ein fließendes oder strömendes Medium stehende Begriff Fluid in Übereinstimmung mit der Strömungslehre für Gase und Flüssigkeiten verwendet wird. The invention relates to a valve for metering fluid according to the preamble of claim 1, wherein here the term for a flowing or flowing medium term fluid is used in accordance with the fluid flow theory for gases and liquids.
Ein bekanntes Brennstoffeinspritzventil (
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Ventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass durch die über die beiden Endringe des Filtergehäuses vorgenommene, ausschließlich radiale Abdichtung des Filters gegen die von Ventilgehäuse und Ventilkörper gebildeten Kammerwände der Filterkammer eine breite radiale Schulterfläche am Ventilkörper, wie sie bei einer axialen Abdichtung des Filtergehäuses am Ventilkörper erforderlich ist, entfällt. Bei vorgegebenem radialen Außenmaß des Ventilgehäuses kann durch Wegfall dieser Schulterfläche der Durchmesser des Ventilkörpers im Auflagebereich des Filtergehäuses deutlich vergrößert werden. Damit wird auch der Durchmesser des Filtergehäuses größer, und dem das Filter durchströmenden Fluid steht eine deutlich größere Filterfläche zur Verfügung. Eine größere Filterfläche lässt ohne Vergrößerung des Strömungswiderstands das Vorsehen kleinerer Filterporen in der Filterfläche zu, die sehr viel kleinere Partikel im Fluid zurückzuhalten vermögen. Die dadurch erreichbare, deutlich feinere Filterung des Fluids ermöglicht eine genauere Dosierung in der Zumessung auch von kleinen Fluidmengen durch das Ventil.The valve according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that made by the over the two end rings of the filter housing, only radial sealing of the filter against the chamber walls formed by valve housing and valve body chamber walls of the filter chamber, a wide radial shoulder surface on the valve body, as in a axial sealing of the filter housing on the valve body is required, is eliminated. For a given radial outer dimension of the valve housing can be significantly increased by eliminating this shoulder surface, the diameter of the valve body in the support region of the filter housing. Thus, the diameter of the filter housing is larger, and the fluid flowing through the filter is a significantly larger filter area available. A larger filter area allows, without increasing the flow resistance, the provision of smaller filter pores in the filter surface, which are able to retain much smaller particles in the fluid. The thus achievable, much finer filtration of the fluid allows a more accurate metering in the metering of small amounts of fluid through the valve.
Durch den entsprechend vergrößerten Durchmesser des Ventilkörpers kann auf den an das Gehäuserohr angesetzten Gehäusedeckel des Ventilgehäuses als Verbindungsstück zum Ventilkörper verzichtet und das Ventilgehäuse einstückig rohrförmig ausgeführt werden, was einen deutlichen Fertigungsvorteil bedeutet.Due to the correspondingly enlarged diameter of the valve body can be dispensed with the attached to the housing tube housing cover of the valve housing as a connecting piece to the valve body and the valve housing are made in one piece tubular, which means a significant manufacturing advantage.
Durch die Durchmesservergrößerung des Ventilkörpers kann zudem eine üblicherweise auf dem Ventilkörper aufsitzende Lochscheibe zum Abstützen des Ventils in einer zumessseitigen Aufnahme und Halterung unmittelbar am Ventilkörper abgestützt werden und benötigt nicht mehr den Gehäusedeckel. Damit entfällt auch die Notwendigkeit, bei der Anbindung des Ventilgehäuses an den Ventilkörper ein bestimmtes Axialmaß zwischen Zumessöffnung und Abstützschulter für die Lochscheibe einhalten zu müssen. Die Ventilmontage wird vereinfacht.Due to the increase in diameter of the valve body may also be a usually seated on the valve body perforated disc for supporting the valve in a zumessseitigen receiving and mounting directly on the valve body are supported and no longer requires the housing cover. This eliminates the need to comply with the connection of the valve housing to the valve body a certain axial dimension between the orifice and support shoulder for the perforated disc. Valve assembly is simplified.
Durch Verzicht auf die axiale Abdichtung des Filtergehäuses am Ventilkörper entfällt auch eine zum Anpressen des Ventilgehäuses an einer radialen Stützschulter des Ventilkörpers erforderliche axiale Druckkraft. Durch Wegfall der axialen Druckkraft kann eine fertigungsbedingte Toleranzlage zwischen Ventilgehäuse und Ventilkörper nicht mehr den Kopplerspalt eines im Ventil integrierten hydraulischen Kopplers zum Ausgleich unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten beeinflussen.By dispensing with the axial sealing of the filter housing on the valve body and a required for pressing the valve housing to a radial support shoulder of the valve body axial pressure force. By eliminating the axial pressure force, a production-related tolerance position between the valve housing and the valve body can no longer influence the coupler gap of a hydraulic coupler integrated in the valve to compensate for different thermal expansion coefficients.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Ventils möglich.The measures listed in the further claims are advantageous Further developments and improvements of the claim 1 valve possible.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Dichtfläche am zulauffernen Endring auf dessen Außenseite und am zulaufnahen Endring auf dessen Innenseite ausgebildet und die Kammerwand zum Aufpressen der Dichtfläche des zulauffernen Endrings vom Ventilgehäuse und die Kammerwand zum Aufpressen der Dichtfläche des zulaufnahen Endrings vom Ventilkörper sowie die weitere Kammerwand zum Abstützen der Innenseite des zulauffernen Endrings vom Ventilkörper und die weitere Kammerwand zum Abstützen der Außenseite des zulaufnahen Endrings von dem Ventilgehäuse gebildet. Bei beiden Endringen erfolgt die Abstützung der von der Dichtfläche abgekehrten Ringseite an der weiteren Kammerwand über auf der Ringseite angeordnete erhabene Pressnocken, die einen für Dichtungszwecke ausreichenden Radialdruck auf die Dichtungsflächen erzeugen. Die zwischen den Pressnocken auf der Außenseite des zulaufnahen Endrings freibleibenden, von Endring und Ventilgehäuse begrenzten Flächenquerschnitte gewährleisten ein ungehindertes Einströmen des Fluids in die Filterkammer. Die am zulauffernen Endring inverse Anordnung von Dichtfläche und Sperrnocken verbessern die Umspritzung der Filterflächen mit dem Filtergehäuse.According to an advantageous embodiment of the invention, the sealing surface on zulabfernen end ring on the outside and the near-inlet end ring formed on the inside and the chamber wall for pressing the sealing surface of zulabfernen end ring from the valve housing and the chamber wall for pressing the sealing surface of the near-inlet end ring from the valve body and the other Chamber wall for supporting the inside of the inlet distal end ring of the valve body and the other chamber wall for supporting the outside of the near-by end ring formed by the valve housing. In both end rings, the support of the side facing away from the sealing surface ring side on the other chamber wall via arranged on the ring side raised pressing cams, which produce sufficient for sealing purposes radial pressure on the sealing surfaces. The between the press cams on the outside of the near-inlet end ring remaining free, limited by end ring and valve housing surface cross-sections ensure unhindered inflow of fluid into the filter chamber. The infeed-away end ring inverse arrangement of sealing surface and locking cam improve the encapsulation of the filter surfaces with the filter housing.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Ventilgehäuse im Bereich der Filterkammer eine seinen Innendurchmesser vergrößernde Eindrehung auf, die sich vom Fluidzulauf bis zur Aufpressstelle der Dichtfläche am zulauffernen Endring erstreckt. Durch diese Vergrößerung des Innendurchmessers des Ventilgehäuses im Filterkammerbereich wird beim Zusammenbau des Ventils eine von Fertigungstoleranzen unabhängige, ausreichende Pressung durch die Pressnocken sichergestellt. According to an advantageous embodiment of the invention, the valve housing in the region of the filter chamber on an inner diameter-increasing recess which extends from the fluid inlet to the Aufpressstelle the sealing surface on zulagefernen end ring. As a result of this enlargement of the inner diameter of the valve housing in the filter chamber region, a sufficient pressure, independent of manufacturing tolerances, is ensured by the press cams during assembly of the valve.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der zulaufnahe Endring mit mindestens einer in eine Ringnut im Ventilkörper eingreifenden Schnappnase versehen. Die mindestens eine Schnappnase weist vorzugsweise Sägezahnform mit einer vom Endring wegweisenden steilen Zahnflanke und einer flachen Zahnflanke und die Ringnut eine steile Nutflanke und eine der flachen Zahnflanke angepasste flache Nutflanke auf, auf der die flache Zahnflanke aufliegt. Aus Festigkeitsgründen ist vorzugsweise der Übergang von steiler zur flachen Nutflanke mit einem möglichst großen Rundungsradius versehen. Bei der Ventilmontage, d.h. beim Aufschieben des Ventilgehäuses auf den mit dem Filter versehenen Ventilkörper, stützt sich das Filtergehäuse über die in die Ringnut eingerastete mindestens eine Schnappnase am Ventilkörper ab, so dass die beim Aufschieben an den Endringen auftretenden Reibkräfte keine oder nur eine minimale axiale Verschiebung des Filters verursachen können. Somit wird ausgeschlossen, dass durch eine größere Axialverschiebung des Filters bei der Montage die für den Fluiddurchsatz zur Verfügung stehende „freie“ Filterfläche reduziert wird. Die mindestens eine Schnappnase kann als umlaufender Ringsteg mit sägezahnförmigem Querschnitt ausgebildet sein. Es können auch mehrere, in Umfangsrichtung zueinander versetzte Schnappnasen vorgesehen werden, die jeweils Sägezahnform aufweisen.According to an advantageous embodiment of the invention, the near-end end ring is provided with at least one engaging in an annular groove in the valve body snap-action nose. The at least one snap-action nose preferably has a sawtooth shape with a steep tooth flank facing away from the end ring and a flat tooth flank, and the annular groove has a steep flank and a flat flank adapted to the flat flank, on which the flat flank rests. For reasons of strength, the transition from steep to flat groove flank is preferably provided with the largest possible radius of curvature. In valve assembly, i. when sliding the valve housing on the filter body provided with the filter, the filter housing is supported on the latched in the annular groove at least one snap-on nose on the valve body, so that the friction forces occurring when pushed on the end rings can cause no or only a minimal axial displacement of the filter , Thus, it is excluded that the available for the fluid flow "free" filter surface is reduced by a greater axial displacement of the filter during assembly. The at least one snap-in nose can be designed as a circumferential annular web with sawtooth-shaped cross-section. It is also possible to provide a plurality of snap-in lugs offset in the circumferential direction, each of which has a sawtooth shape.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Dichtfläche am zulauffernen Endring auf dessen Innenseite angeordnet und die Kammerwand zum Aufpressen der Dichtfläche vom Ventilkörper und die weitere Kammerwand zur Abstützung der Außenseite des Endrings von dem Ventilgehäuse gebildet. According to an alternative embodiment of the invention, the sealing surface is arranged on the inlet remote end ring on the inside and the chamber wall for pressing the sealing surface of the valve body and the other chamber wall for supporting the outside of the end ring of the valve housing.
Die dem zulaufnahen Endring zugeordneten Kammerwände zum Anpressen der Dichtfläche und Abstützung der davon abgekehrten Ringseite sind von dem Ventilkörper und einem in die Filterkammer hineinragenden Ringkragen gebildet. Dichtfläche und Pressnocken sind alternativ auf der Innen- und Außenseite des zulaufnahen Endrings oder umgekehrt auf der Außen- und Innenseite angeordnet. Anstelle einer über Pressnocken erfolgenden Abstützung des zulaufnahen Endrings kann eine Abstützung über eine weitere Dichtung oder eine Abstützung an einer im Ventilkörper ausgebildete Längsrändelung vorgenommen sein.The chamber walls adjacent to the inlet-near end ring for pressing on the sealing surface and supporting the side facing away therefrom are formed by the valve body and an annular collar projecting into the filter chamber. Sealing surface and press cams are alternatively arranged on the inside and outside of the near-end end ring or vice versa on the outside and inside. Instead of a pressing cam over the support of the near-end end ring, a support can be made via a further seal or a support on a longitudinal knurling formed in the valve body.
Der Ringkragen ist vorteilhaft an einem den Ventilkörper übergreifenden Ende eines rohrförmigen Aktorgehäuses ausgebildet, das einen Aktor zur Ventilsteuerung aufnimmt und im Übergreifungsbereich auf dem Ventilkörper fluiddicht festgelegt ist. Vorteilhaft ist der Ringkragen dadurch gewonnen, dass in die Stirnseite des Aktorgehäuses eine axiale Vertiefung eingedreht ist, deren Innendurchmesser um die radiale Stärke des zulaufnahen Endrings größer ist als der Außendurchmesser des Ventilkörpers im Auflagebereich des Endrings. Ein solcher Ringkragen hat den Vorteil, dass bei der Ventilmontage geringere Montagekräfte zum axialen Aufschieben des Ventilgehäuses erforderlich sind, da das Ventilgehäuse lediglich über den zulauffernen Endring geschoben werden muss, und dadurch eine Axialverschiebung des Filters nahezu ausgeschlossen und zudem durch den Vertiefungsgrund am Ringkragenfuß begrenzt ist. Das vorstehend beschriebene Anspritzen einer Schnappnase an den zulaufnahen Endring zum axialen Abstützen des Filters und das Einstechen einer Ringnut in den Ventilkörper kann entfallen.The annular collar is advantageously formed on a valve body cross-end of a tubular actuator housing, which receives an actuator for valve control and is set fluid-tight in the overlap region on the valve body. Advantageously, the annular collar is obtained in that in the end face of the actuator housing, an axial recess is screwed, the inner diameter of which is larger by the radial thickness of the near-inlet end ring than the outer diameter of the valve body in the support region of the end ring. Such an annular collar has the advantage that lower assembly forces for axially pushing the valve housing are required in the valve assembly, since the valve housing must be pushed only on the inlet remote end ring, and thus almost impossible axial displacement of the filter and also limited by the recess bottom ring collar foot , The above-described injection of a snap-action lug on the inlet-near end ring for axially supporting the filter and the piercing of an annular groove in the valve body can be omitted.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief 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:
Das in
Das Ventil weist ein rohrförmiges Ventilgehäuse
In der Filterkammer
Im Ausführungsbeispiel der
In
Die Modifizierungen besteht darin, dass einerseits der zulaufnahe Endring
Bei der Montage des Ventils wird zunächst der Filter
Das in
In
Bei der Modifizierung gemäß
Die in
Die in
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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