WO2011067035A1 - Ventil - Google Patents

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WO2011067035A1
WO2011067035A1 PCT/EP2010/065944 EP2010065944W WO2011067035A1 WO 2011067035 A1 WO2011067035 A1 WO 2011067035A1 EP 2010065944 W EP2010065944 W EP 2010065944W WO 2011067035 A1 WO2011067035 A1 WO 2011067035A1
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WO
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valve
sealing surface
housing
seal
valve according
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Application number
PCT/EP2010/065944
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English (en)
French (fr)
Inventor
Achim Meisiek
Wolfgang Schulz
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0836—Arrangement of valves controlling the admission of fuel vapour to an engine, e.g. valve being disposed between fuel tank or absorption canister and intake manifold
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/36—Valve members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/42—Valve seats
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16K25/00—Details relating to contact between valve members and seats
    • F16K25/005—Particular materials for seats or closure elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0644—One-way valve
    • F16K31/0655—Lift valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M2025/0845—Electromagnetic valves

Definitions

  • the invention relates to a valve, in particular for a device for the metered feeding of fuel volatilized from the fuel tank of a motor vehicle to a combustion process in an internal combustion engine driving the motor vehicle, according to the preamble of claim 1.
  • a known valve in a device for the metered feeding of fuel volatilized from a fuel tank to a combustion process in an internal combustion engine driving the motor vehicle (DE 10 2006 049 876 A1) has a valve opening arranged between the valve inlet and outlet is enclosed by a provided with a sealing surface valve seat.
  • Valve seat and valve opening are arranged in the housing cover of a housing housing and housing cover existing valve housing.
  • a solenoid with magnetic core and magnetic coil for actuating a valve member cooperating with the valve seat for closing and releasing the valve opening is received.
  • the valve member is formed by an armature plate arranged on the free end face of the magnet core, which is held axially displaceable by means of a diaphragm on the magnet core and carries on its front side remote from the magnet core a seal for seating on the sealing surface of the valve seat.
  • the seal is pressed onto the sealing surface on the valve seat by means of a valve core, which is supported between the magnetic core and the armature plate, and lifted from the sealing surface by energizing the magnetic coil.
  • the valve inlet is connected to an activated charcoal filter connected to a tank vent of the fuel tank for feeding fuel volatilized from the fuel tank, so-called fuel vapor, and the valve outlet to an air intake tract of the internal combustion engine. concluded.
  • fuel vapor is sucked out of the activated carbon filter by the negative pressure in the intake tract and fed to the internal combustion engine with the intake air.
  • the supplied amount of fuel vapor is metered.
  • valve according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that on the one hand by the choice of material, the sealing region of the valve is resistant to fuel wetting and thus the valve can be advantageously used as a tank vent valve and on the other hand occurring during valve actuation between seal and sealing surface friction is minimized, so that the valve has a long service life despite the material itself fluorosilicone low abrasion resistance.
  • both materials of the material combination of 100% fluorosilicone on the one hand and polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyetheretherketone (PEEK) on the other hand have a broad temperature resistance range.
  • PEEK has the advantage over PTFE that it can be densely injected without pretreatment, has a higher strength and can be manufactured by injection molding in the required shape.
  • the higher strength of the PEEK favors the handling during processing and minimizes damage occurring by the measures listed in the other claims are advantageous
  • the material pairing is made so that the seal is made entirely and exclusively of fluorosilicone and the sealing surface of PTFE or PEEK, wherein in the PTFE or PEEK still fillers may be included.
  • This assignment of materials is particularly advantageous because the seal associated with the valve member is moved a great deal and is subjected to repeated flexing movements when placed on and upon lifting from the valve seat.
  • the fluorosilicone is relatively soft and can perform these flexing movements without lasting damage.
  • the fixed sealing surface on the valve seat made of PTFE or PEEK has a very low coefficient of friction, so that abrasion of the seal made of the soft fluorosilicone when placing and lifting from the sealing surface is extremely low, almost zero, and thus does not wear the seal from fluorosilicone.
  • the valve seat is designed as a hollow cylindrical bush made of PTFE or PEEK, with the annular end face of the bush, the sealing surface is realized on the valve seat.
  • a socket is manufacturing technology advantageous to manufacture and can be integrated with little manufacturing effort in the valve.
  • the socket is fixed in a housing part of a valve housing, wherein preferably the housing part is a plastic injection molded part and the sleeve is inserted during injection molding of the housing part in the injection mold, so that it is encapsulated by the plastic and thereby fixed.
  • the bush is provided with an outer circumferential groove in the plastic injection material penetrates and ensures a firm fit of the socket.
  • the determination of the socket in a housing part can also be achieved in that the socket is pressed or glued in a held in the housing part, cylindrical receptacle.
  • the bushing is stepped in diameter and used with the smaller diameter bushing portion in the cylinische recording.
  • the seat surface of the valve seat can be coated with PTFE or PEEK, which is preferably carried out by means of a paint application. From a production point of view, however, the preference in the production of the sealing surface of injected with in the plastic housing part socket applies.
  • the seal is designed as a flat disc with a raised annular bead, wherein the annular bead is arranged congruent to the sealing surface on the valve seat.
  • the seal can be advantageously determined on the valve member.
  • the annular bead ensures a bearing of the seal on the sealing surface of the valve seat with a reliable sealing seat and prevents the abrasion-sensitive flat disc comes into contact with other housing components during valve actuation.
  • the valve member is formed by the armature plate of an electromagnet, on which the seal is sprayed.
  • the electromagnet is accommodated in a housing pot of a valve housing, and the housing part carrying the valve seat with a sealing surface is designed as a housing cover closing the housing pot.
  • On the housing cover a valve outlet and on the housing pot a valve inlet is formed.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a valve with a valve housing composed of a housing pot and a housing cover
  • FIG. 1 is a plan view of a valve member of the valve in Fig. 1,
  • the valve shown in longitudinal section in FIG. 1 is preferably used as a so-called tank venting valve in a device for the metered feeding of volatilized fuel to the combustion process in an internal combustion engine driving the motor vehicle.
  • the valve has a valve housing 1 1 with a valve inlet 12 and a valve outlet 13. Between the valve inlet 12 and the valve outlet 13 there is a valve opening 14 and a valve seat 15 with sealing surface 16 surrounding the valve opening 14.
  • a valve member 17 cooperates with the valve seat 15, one on the sealing surface 16 the valve seat 15 attachable seal 18 carries.
  • valve inlet 1 1 of the valve housing 1 1 formed on the housing pot 19 is enclosed by an inlet connection 21 formed on the housing pot 19 and the valve outlet 13 by an outlet connection 22 integrally formed on the valve cover 20.
  • the outlet nozzle 22 is usually still with a flow element, e.g. a Laval nozzle, equipped.
  • the inlet port 21 is attached to a tank vent of the fuel tank and the outlet port 22 to an intake manifold, e.g. Inlet pipe, connected to the internal combustion engine.
  • the valve opening 14 with valve seat 15 is arranged on one of the two housing parts of the valve housing 1 1, here on the housing cover 20.
  • a valve closing spring 23 and an electromagnet 24 with magnetic core 25, solenoid 26 and armature plate 27 is provided, wherein the armature plate 27 forms the valve member 17.
  • the armature plate 27 is disposed in front of the end face of the magnetic core 25 and held axially displaceable by means of a diaphragm 28 on the magnetic core 25.
  • the valve closing spring 23 is accommodated in a blind hole 29 which is centrally introduced into the magnet core 25 and is supported, on the one hand, on the bottom of the bag and, on the other hand, on the armature plate 27.
  • the electromagnet 24 is inserted into the housing pot 19, wherein at the bottom of the housing pot 19, a cavity remains, which is filled with an activated carbon filter 30 for storing escaping from the fuel tank fuel vapors.
  • seal 18 and sealing surface 16 which press each other when closing the valve, which consists on the one hand of pure fluorosilicone (FVMQ) and on the other hand of polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • FVMQ fluorosilicone
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the seal 18 is on Valve member 17 or on the anchor plate 27, which is the movable sealing member, completely and exclusively, so 100%, of fluorosilicone (FVMQ) and the sealing surface 16 on the valve seat 15, which is the fixed sealing element, made of PTFE, the PTFE still Fillers can be added.
  • FVMQ is the code in the international classification system UNSPSC
  • PTFE is known under the trade name Teflon ® from. DuPont. It is an unbranched, linearly structured, partially crystalline polymer of fluorine and carbon.
  • the seal 18 as can be seen particularly clearly in the plan view of FIG. 2, as a flat disc 181 with a projecting, raised annular bead 182 is formed.
  • the annular bead 182 is arranged congruent to the annular sealing surface 16 on the valve seat 15 and is in the closed state of the valve with only a narrow support surface on the sealing surface 16.
  • valve seat 15 is integrally formed on the housing cover 20 and the seat surface of the valve seat is coated with PTFE to form the sealing surface 16, which is preferably carried out by applying a PTFE coating, with the also a small Friction between the sealing elements seal 18 and sealing surface 16 is achieved.
  • the valve seat 15 is designed with a sealing surface 16 as a hollow cylindrical bushing 31 made of PTFE, which is in the housing part, ie in the housing cover 20, fixed and whose annular end surface forms the sealing surface 16.
  • the housing cover 20 is made as an injection molded part made of plastic.
  • the bush 31 is preferably inserted into the injection mold, so that it is enclosed by the plastic after the injection process, as in
  • the bushing 31 has an outer circumferential groove 31 1, a so-called. Ring groove into which the plastic material penetrates during plastic injection and ensures a firm fit of the bush 31.
  • the bushing 31 is made of PTFE stepped in diameter and formed with the smaller diameter bushing portion 312 pressed into a provided in the housing cover 20, cylindrical receptacle 32 or glued.
  • PEEK polyetheretherketone
  • PAEK polyaryletherketones
  • Polyaryletherketones are high temperature resistant thermoplastics. PEEK is resistant to almost all organic and inorganic substances. It has a density of about 1300 kg / m 3 and an E-modulus of about 3700 N / mm 2 . Its melting point is around 350 ° C. Other members of this group, such as PEK, PEEKEK, PEEEK and PEEEK, are distinguished by different melting points.
  • thermoplastic compound material made of PEEK polymer is available under the trade name VICTREX ® WG 101 TM of Victrex plc. known. It has a low coefficient of friction and a low wear rate with high pressure resistance even at high temperatures.

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Abstract

Es wird ein Ventil, insbesondere für eine Vorrichtung zum dosierten Zuführen von aus dem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs verflüchtigtem Kraftstoff zu einem Verbrennungsprozess in einem das Kraftfahrzeug antreibenden Verbrennungsmotor, angegeben, das einen eine Dichtfläche (16) aufweisenden, eine Ventilöffnung (14) umschließenden Ventilsitz (15) und ein zum Schließen und Freigeben der Ventilöffnung (14) mit dem Ventilsitz (15) zusammenwirkendes Ventilglied (17) mit einer auf die Dichtfläche (16) aufsetzbaren Dichtung (18) aufweist. Zur Herbeiführung einer Resistenz des Ventils gegen Kraftstoff benetzung und einer hohen Standzeit ist für Dichtung (18) und Dichtfläche (16) eine Materialpaarung aus reinem Fluorsilikon einerseits und Polytetrafluorethylen oder Polyetheretherketon andererseits vorgenommen.

Description

Beschreibung
Titel
Ventil Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Ventil, insbesondere für eine Vorrichtung zum dosierten Zuführen von aus dem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs verflüchtigtem Kraftstoff zu einem Verbrennungsprozess in einem das Kraftfahrzeug antrei- benden Verbrennungsmotor, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein bekanntes Ventil in einer Vorrichtung zum dosierten Zuführen von aus einem Kraftstofftank verflüchtigten Kraftstoff zu einem Verbrennungsprozess in einem das Kraftfahrzeug antreibenden Verbrennungsmotor, kurz Tankentlüftungsventil genannt (DE 10 2006 049 876 A1 ), weist eine zwischen Ventilein- und -auslass angeordnete Ventilöffnung auf, die von einem mit einer Dichtfläche versehenen Ventilsitz umschlossen ist. Ventilsitz und Ventilöffnung sind im Gehäusedeckel eines aus Gehäusetopf und Gehäusedeckel bestehenden Ventilgehäuses angeordnet. Im Gehäusetopf ist ein Elektromagnet mit Magnetkern und Magnetspule zum Betätigen eines mit dem Ventilsitz zum Schließen und Freigeben der Ventilöffnung zusammenwirkenden Ventilglieds aufgenommen. Das Ventilglied ist von einer an der freien Stirnseite des Magnetkerns angeordneten Ankerplatte gebildet, die mittels einer Membran am Magnetkern axial verschieblich gehalten ist und auf ihrer vom Magnetkern abgekehrten Frontseite eine Dichtung zum Auf- setzen auf die Dichtfläche des Ventilsitzes trägt. Die Dichtung wird mittels einer zwischen Magnetkern und Ankerplatte sich abstützenden Ventilschließfeder auf die Dichtfläche am Ventilsitz aufgedrückt und durch Bestromen der Magnetspule von der Dichtfläche abgehoben. Der Ventileinlass ist an einem mit einem Tankentlüftungsstutzen des Kraftstofftanks verbundenen Aktivkohlefilter zum Spei- ehern von aus dem Kraftstofftank verflüchtigtem Kraftstoff, sog. Kraftstoffdampf, und der Ventilauslass an einem Luftansaugtrakt des Verbrennungsmotors ange- schlössen. Bei geöffnetem Ventil wird durch den Unterdruck im Ansaugtrakt Kraftstoffdampf aus dem Aktivkohlefilter abgesaugt und mit der Ansaugluft dem Verbrennungsmotor zugeführt. Durch getaktetes Öffnen und Schließen des Ventils wird die zugeführte Menge an Kraftstoffdampf dosiert.
Die üblicherweise für die Dichtung auf der Ankerplatte verwendeten Kunststoffmaterialien sind empfindlich gegen Benetzung mit Kraftstoff. Eine Kraftstoffbeaufschlagung des Ventils erfolgt im Regelfall zwar nicht, kann aber nicht für alle Fehlerfälle sicher ausgeschlossen werden. Die Folge einer solchen Kraftstoffbe- netzung ist ein Aufquellen der Dichtung und damit eine Beeinträchtigung der
Ventilfunktion bis hin zum Totalausfall des Ventils.
Offenbarung der Erfindung Das erfindungsgemäße Ventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass durch die Materialwahl einerseits der Dichtungsbereich des Ventils resistent gegen Kraftstoffbenetzung ist und damit das Ventil vorteilhaft als Tankentlüftungsventil eingesetzt werden kann und andererseits die bei Ventilbetätigung zwischen Dichtung und Dichtfläche auftretende Reibung minimiert ist, so dass das Ventil trotz der dem Material Fluorsilikon eigenen geringen Abriebsfestigkeit eine hohe Standzeit aufweist. Zudem haben beide Materialien der Materialpaarung aus 100% Fluorsilikon einerseits und Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Po- lyetheretherketon (PEEK) andererseits einen breiten Temperaturbeständigkeitsbereich. PEEK hat gegenüber PTFE den Vorteil, dass es ohne Vorbehandlung dicht eingespritzt werden kann, eine höhere Festigkeit besitzt und spritztechnisch in der benötigten Form gefertigt werden kann. Die höhere Festigkeit des PEEK begünstigt die Handhabbarkeit beim Verarbeiten und minimiert dabei auftretende Beschädigungen Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Ventils möglich.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Materialpaarung so vorgenommen, dass die Dichtung vollständig und ausschließlich aus Fluorsilikon und die Dichtfläche aus PTFE oder PEEK besteht, wobei in dem PTFE bzw. PEEK noch Füllstoffe enthalten sein können. Diese Zuordnung der Materialien ist besonders vorteilhaft, da die mit dem Ventilglied verbundene Dichtung sehr viel bewegt wird und beim Aufsetzen auf den und beim Abheben von dem Ventilsitz mehrfach Walkbewegungen ausgesetzt ist. Das Fluorsilikon ist re- lativ weich und kann diese Walkbewegungen ausführen, ohne langfristig Schaden zu nehmen. Die feststehende Dichtfläche am Ventilsitz aus PTFE oder PEEK besitzt einen sehr geringen Reibungskoeffizienten, so dass ein Abrieb der Dichtung aus dem weichen Fluorsilikon beim Aufsetzen und Abheben von der Dichtfläche äußerst gering, nahezu Null, ist und somit die Dichtung aus Fluorsili- kon nicht verschleißt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Ventilsitz als hohlzylindrische Buchse aus PTFE oder PEEK ausgeführt, wobei mit der ringförmigen Stirnfläche der Buchse die Dichtfläche am Ventilsitz realisiert ist. Eine solche Buchse ist fertigungstechnisch vorteilhaft herzustellen und lässt sich mit geringem Fertigungsaufwand in das Ventil integrieren.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Buchse in einem Gehäuseteil eines Ventilgehäuses festgelegt, wobei vorzugsweise das Ge- häuseteil ein Kunststoffspritzteil ist und die Buchse beim Spritzgießen des Gehäuseteils in die Spritzgussform eingelegt wird, so dass sie von dem Kunststoff umspritzt und dadurch festgelegt ist. Vorteilhaft ist die Buchse mit einer außen umlaufenden Nut versehen, in die beim Kunststoffspritzen Kunststoffmaterial eindringt und für einen festen Sitz der Buchse sorgt.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Festlegung der Buchse in einem Gehäuseteil auch dadurch erzielt werden, dass die Buchse in einer im Gehäuseteil vorgehaltenen, zylindrischen Aufnahme eingepresst oder eingeklebt ist. Vorteilhaft ist dabei die Buchse im Durchmesser gestuft ausgeführt und mit dem durchmesserkleineren Buchsenabschnitt in die zylinrische Aufnahme eingesetzt. Ebenso kann bei einem am Gehäuseteil angeformten Ventilsitz die Sitzfläche des Ventilsitzes mit PTFE oder PEEK beschichtet werden, was vorzugsweise durch einen Lackauftrag vorgenommen wird. Aus fertigungstechnischer Sicht gilt aber die Präferenz bei der Herstellung der Dichtfläche der mit in das Kunststoff-Gehäuseteil eingespritzten Buchse. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Dichtung als flache Scheibe mit einem erhabenen Ringwulst ausgeführt, wobei der Ringwulst kongruent zur Dichtfläche am Ventilsitz angeordnet ist. Mittels der flachen Scheibe kann die Dichtung vorteilhaft am Ventilglied festgelegt werden. Der Ringwulst gewährleistet eine Auflage der Dichtung auf der Dichtfläche des Ventilsitzes mit zuverlässigem Dichtsitz und verhindert, dass die abriebempfindliche Flachscheibe bei Ventilbetätigung mit anderen Gehäusekomponenten in Berührung kommt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Ventilglied von der Ankerplatte eines Elektromagneten gebildet, auf dem die Dichtung aufgespritzt ist. Der Elektromagnet ist in einem Gehäusetopf eines Ventilgehäuses aufgenommen, und das den Ventilsitz mit Dichtfläche tragende Gehäuseteil ist als ein den Gehäusetopf verschließender Gehäusedeckel ausgebildet. Am Gehäusedeckel ist ein Ventilauslassstutzen und am Gehäusetopf ein Ventileinlassstutzen angeformt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines Ventils mit einem aus einem Gehäusetopf und einem Gehäusedeckel zusammengesetzten Ventilgehäuse,
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Ventilglied des Ventils in Fig. 1 ,
Fig. 3 jeweils ausschnittweise einen Längsschnitt des Gehäusedeckels bis 5 des Ventils in Fig. 1 mit jeweils einem von drei Ausführungsbeispielen eines mit dem Ventilglied in Fig. 1 und 2 zusammenwirkenden Ventilsitzes.
Das in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte Ventil wird vorzugsweise als sog. Tankentlüftungsventil in einer Vorrichtung zum dosierten Zuführen von verflüchtigtem Kraftstoff zum Verbrennungsprozess in einem das Kraftfahrzeug antreibenden Verbrennungsmotor eingesetzt. Das Ventil weist ein Ventilgehäuse 1 1 mit einem Ventileinlass 12 und einem Ventilauslass 13 auf. Zwischen Ventilein- lass 12 und Ventilauslass 13 befindet sich eine Ventilöffnung 14 und ein die Ventilöffnung 14 umschließender Ventilsitz 15 mit Dichtfläche 16. Zum Schließen und Freigeben der Ventilöffnung 14 wirkt mit dem Ventilsitz 15 ein Ventilglied 17 zu- sammen, das eine auf die Dichtfläche 16 des Ventilsitzes 15 aufsetzbare Dichtung 18 trägt.
Für den vorgenannten Einsatz als Tankentlüftungsventil ist an dem zweiteilig mit Gehäusetopf 19 und Gehäusedeckel 20 ausgeführten Ventilgehäuse 1 1 der Ven- tileinlass 12 von einem an den Gehäusetopf 19 angeformten Einlassstutzen 21 und der Ventilauslass 13 von einem an den Ventildeckel 20 angeformten Auslassstutzen 22 umschlossen. Der Auslassstutzen 22 ist üblicherweise noch mit einem Strömungselement, z.B. einer Lavaldüse, ausgestattet. Wie hier nicht weiter dargestellt ist, ist der Einlassstutzen 21 an einem Tankentlüftungsstutzen des Kraftstofftanks und der Auslassstutzen 22 an einem Ansaugtrakt, z.B. Ansaugrohr, des Verbrennungsmotors angeschlossen. Die Ventilöffnung 14 mit Ventilsitz 15 ist an einem der beiden Gehäuseteile des Ventilgehäuses 1 1 , hier am Gehäusedeckel 20, angeordnet. Zur Betätigung des Ventilglieds 17 ist eine Ventilschließfeder 23 und ein Elektromagnet 24 mit Magnetkern 25, Magnetspule 26 und Ankerplatte 27 vorgesehen, wobei die Ankerplatte 27 das Ventilglied 17 bildet. Die Ankerplatte 27 ist vor der Stirnseite des Magnetkerns 25 angeordnet und mittels einer Membran 28 an dem Magnetkern 25 axial verschieblich gehalten. Die Ventilschließfeder 23 ist in einem in den Magnetkern 25 zentral eingebrachten Sackloch 29 aufgenommen und stützt sich einerseits am Sackgrund und andererseits an der Ankerplatte 27 ab. Der Elektromagnet 24 ist in den Gehäusetopf 19 eingesetzt, wobei am Grund des Gehäusetopfs 19 ein Hohlraum verbleibt, der mit einem Aktivkohlefilter 30 zur Speicherung von aus dem Kraftstofftank entweichenden Kraftstoffdämpfen ausgefüllt ist.
Zur Erzielung einer Kraftstoffresistenz und einer hohen Standzeit des Dichtungsbereichs ist für Dichtung 18 und Dichtfläche 16, die sich beim Schließen des Ventils aufeinander pressen, eine Materialpaarung gewählt, die einerseits aus reinem Fluorsilikon (FVMQ) und andererseits aus Polytetrafluorethylen (PTFE) besteht. In den dargestellten Ausführungsbeispielen besteht die Dichtung 18 am Ventilglied 17 bzw. auf der Ankerplatte 27, die das bewegliche Dichtungselement darstellt, vollständig und ausschließlich, also zu 100%, aus Fluorsilikon (FVMQ) und die Dichtfläche 16 am Ventilsitz 15, die das feststehende Dichtungselement darstellt, aus PTFE, wobei dem PTFE noch Füllstoffe beigemengt sein können. FVMQ ist im internationalen Klassifizierungssystem UNSPSC der Code
13101709 zugeordnet. PTFE ist unter dem Handelsnamen Teflon® der Fa. Du- Pont bekannt. Es ist ein unverzweigtes, linear aufgebautes, teilkristallines Polymer aus Fluor und Kohlenstoff. In allen Ausführungsbeispielen ist die Dichtung 18, wie dies besonders deutlich in der Draufsicht der Fig. 2 zu sehen ist, als flache Scheibe181 mit einem davon abstehenden, erhabenen Ringwulst 182 ausgebildet. Der Ringwulst 182 ist kongruent zur kreisringförmigen Dichtfläche 16 am Ventilsitz 15 angeordnet und liegt im Schließzustand des Ventils mit einer nur schmalen Auflagefläche auf der Dichtfläche 16 auf.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 3 ist der Ventilsitz 15 einstückig an den Gehäusedeckel 20 angeformt und ist zur Bildung der Dichtfläche 16 die Sitzfläche des Ventilsitzes mit PTFE beschichtet, was vorzugsweise durch Auftragen eines PTFE-Lacks vorgenommen wird, mit dem ebenfalls eine geringe Reibung zwischen den Dichtungselementen Dichtung 18 und Dichtfläche 16 erzielt wird.
In den Ausführungsbeispielen der Fig. 4 und 5 ist der Ventilsitz 15 mit Dichtfläche 16 als hohlzylindrische Buchse 31 aus PTFE ausgeführt, die im Gehäuseteil, also im Gehäusedeckel 20, festgelegt ist und deren ringförmige Stirnfläche die Dichtfläche 16 bildet. In allen Ausführungsbeispielen ist der Gehäusedeckel 20 als Spritzgussteil aus Kunststoff hergestellt. Bei der Herstellung des Gehäusedeckels 20 wird bevorzugt die Buchse 31 mit in die Spritzgussform eingelegt, so dass sie nach dem Spritzprozess vom Kunststoff umschlossen ist, wie dies in
Fig. 4 dargestellt ist. Bevorzugt besitzt die Buchse 31 eine außen umlaufende Nut 31 1 , eine sog. Ringnut, in die beim Kunststoffspritzen das Kunststoffmaterial eindringt und für einen festen Sitz der Buchse 31 sorgt.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist die Buchse 31 aus PTFE im Durchmesser gestuft ausgebildet und mit dem durchmesserkleineren Buchsenabschnitt 312 in eine im Gehäusedeckel 20 vorgehaltene, zylindrische Aufnahme 32 ein- gepresst oder eingeklebt.
In einer alternativen Ausführung des Ventils ist das Material PTFE für Buchse 31 und Dichtfläche 16 durch Polyetheretherketon (PEEK) ersetzt, das für den hier beschriebenen Anwendungsfall gegenüber dem PTFE noch einige weitere, eingangs benannte Vorteile aufweist. PEEK ist der bekannteste und bedeutendste Vertreter der Gruppe der Polyaryletherketone (PAEK). Polyaryletherketone sind hochtemperaturbeständige, thermoplastische Kunststoffe. PEEK ist gegen fast alle organischen und anorganischen Stoffe beständig. Es hat eine Dichte von ca.1300 kg/m3 und einen E-Modul von ca. 3700 N/mm2. Sein Schmelzpunkt liegt bei ungefähr 350°C. Weitere Mitglieder dieser Gruppe, wie PEK, PEEKEK, PEEEK und PEEEK unterscheiden sich durch andere Schmelzpunkte. Ein hier geignetes thermoplastisches Compoundmaterial aus PEEK-Polymer ist unter dem Handelsnamen VICTREX®WG 101™ der Victrex plc. bekannt. Es hat einen niedrigen Reibungskoeffizienten und eine geringe Verschleißrate bei hoher Druckfestigkeit auch bei hohen Temperaturen.

Claims

Ansprüche
1 . Ventil, insbesondere für eine Vorrichtung zum dosierten Zuführen von aus dem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs verflüchtigtem Kraftstoff zu einem Verbrennungsprozess in einem das Kraftfahrzeug antreibenden Verbrennungsmotor, mit einem eine Dichtfläche (16) aufweisenden Ventilsitz (15), der eine Ventilöffnung (14) umschließt, und mit einem zum Schließen und Freigeben der Ventilöffnung (14) mit dem Ventilsitz (15) zusammenwirkenden Ventilglied (17), das eine auf die Dichtfläche (16) aufsetzbare Dichtung (18) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass für Dichtung (18) und Dichtfläche (16) eine Material paarung aus reinem Fluorsilikon einerseits und Polytetrafluorethylen oder Polyetheretherketon andererseits vorgenommen ist.
2. Ventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (18) vollständig aus Fluorsilikon und die Dichtfläche (16) aus Polytetrafluorethylen oder Polyetheretherketon besteht.
3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (15) als hohlzylindrische Buchse (31 ) aus Polytetrafluorethylen oder Polyetheretherketon ausgeführt ist, deren ringförmige Stirnfläche die Dichtfläche (16) bildet.
4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (31 ) in einem Gehäuseteil eines Ventilgehäuses (1 1 ) festgelegt ist.
5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil ein Spritzgussteil aus Kunststoff ist und die Buchse (31 ) von dem Kunststoffmaterial umspritzt ist.
6. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise im Durchmesser gestuft ausgebildete Buchse (31 ) in eine im Gehäuseteil vorgehaltene, zylindrische Aufnahme (32) eingepresst oder eingeklebt ist.
7. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (15) am Gehäuseteil angeformt und die Dichtfläche (16) durch Beschichtung des Ventilsitzes (15) mit Polytetrafluorethylen oder Polyetheretherketon hergestellt ist.
8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung durch Lackauftrag vorgenommen ist.
9. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (18) als eine am Ventilglied (17) festgelegte, flache Scheibe (181 ) mit einem erhabenen Ringwulst (182) ausgebildet ist, der kongruent zum Ventilsitz (15) angeordnet ist.
10. Ventil nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil ein einen Gehäusetopf (19) abschließender Gehäusedeckel
(20) ist, an dem ein mit der Ventilöffnung (14) kommunizierender Auslassstutzen (22) angeformt ist.
1 1 . Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (17) eine die Dichtung (18) tragende Ankerplatte (27) eines im Gehäusetopf (19) aufgenommenen Elektromagneten (24) ist und am Gehäusetopf (19) ein mit der Ventilöffnung (14) in Verbindung stehender Einlassstutzen (21 ) angeformt ist und vorzugsweise dass im Gehäusetopf (19) zwischen Einlassstutzen und Ventilöffnung (14) ein Speichermittel zum Zwischenspeichern von verflüchtigtem Kraftstoff angeordnet ist.
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