WO2016096260A1 - Gas injection valve - Google Patents

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WO2016096260A1
WO2016096260A1 PCT/EP2015/076328 EP2015076328W WO2016096260A1 WO 2016096260 A1 WO2016096260 A1 WO 2016096260A1 EP 2015076328 W EP2015076328 W EP 2015076328W WO 2016096260 A1 WO2016096260 A1 WO 2016096260A1
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WO
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gas
inner sleeve
injection valve
gas injection
sleeve
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PCT/EP2015/076328
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French (fr)
Inventor
Hans-Christoph Magel
Felix WIEDMANN
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • Gas injection valve The invention relates to a gas injection valve, as it is preferably used for gas injection into the intake tract of internal combustion engines.
  • Gas injection valves for injecting a gaseous fuel, in particular for supplying and metering gaseous fuel into the intake tract of an internal combustion engine are known from the prior art, for example from DE 10 2007 003 213 A1.
  • Such a gas injection valve has an outer sleeve which forms part of the housing of the gas injection valve and which closes the essential components in a gastight manner.
  • a gas space is formed, in which gas is present at the desired injection pressure and in which a magnet armature is arranged, which interacts movably by an electromagnet in the gas space with a valve seat and thereby opens and closes one or more injection openings.
  • the supply of the gaseous fuel is usually carried out by gaps or openings which are formed in the space enclosed by the sleeve, wherein the gaseous fuel must be passed by or on the electromagnet.
  • the magnetic core of the electromagnet consists of a soft iron material which has good magnetic properties, but is usually not resistant to corrosion. Due to the constant admission of a gaseous fuel, in addition to the actual fuel admixtures, z. B. of water, it may cause corrosion on the magnetic core and thus to functional impairments come. A sealing of the passage openings in the region of the magnetic core is complex and difficult to produce gas-tight.
  • the gas injection valve according to the invention with the features of claim 1 has the advantage over that the gaseous fuel can be supplied to the injection openings in a simple manner, wherein the magnetic core of the electromagnet is arranged gas-tight relative to the gaseous fuel.
  • the gas injection valve to a magnetic core and a magnetic coil which are arranged stationary in an inner sleeve and a magnet armature which is arranged in a gas space and cooperates with a sealing seat for opening and closing at least one Eindüsö réelle through which the gaseous fuel can escape.
  • an outer sleeve which surrounds the inner sleeve at least in sections, so that an annular space is formed between the outer sleeve and the inner sleeve, wherein the gaseous fuel can be supplied to the injection openings through the annular space.
  • the arrangement of the electromagnet within the inner sleeve and through the annular space remaining between the inner sleeve and the outer sleeve, the supply of the gaseous fuel to the injection ports can be realized in a simple manner, wherein the diameter of inner sleeve and outer sleeve a suitable cross-section can be provided to supply the required amount of gas in the required time the injection ports.
  • the electromagnet within the inner sleeve can easily be completely separated from the gaseous fuel, so that the solenoid is exposed to neither the gaseous fuel nor the admixtures of the gaseous fuel and retains its functionality over the entire life.
  • inflow openings are formed in the inner sleeve, which connect the annular space with the gas space.
  • one or more inflow openings can be formed.
  • the sleeve is advantageously made of a metallic material, wherein the Inflow openings are advantageously formed by a deformed into the interior wall portion of the metallic inner sleeve.
  • a tab is formed by the inwardly deformed wall portion of the inner sleeve, wherein between the tab and a valve disc an outer closing spring is arranged and the valve disc forms part of the armature. Due to the design of the tab, an abutment for the necessary closing springs can be found in a simple manner, which act on the valve disk or the armature in the closing direction, so as to form a counterforce to the force of the electromagnet and to ensure the mobility of the magnet armature.
  • the gas space is formed in the inner sleeve, so that no additional sealing elements are needed to seal the gas space radially outward.
  • the outer sleeve is formed of a metallic material. This allows for a light connection via welded joint, for example to the inner metal sleeve, and can be easily and inexpensively manufacture on the other side.
  • metallic materials are generally gas-tight without special measures.
  • a lid is arranged on the region remote from the injection openings of the gas valve, which is gas-tightly connected to both the inner sleeve and the outer sleeve and in which a feed channel for supplying the gaseous fuel is formed in the annular space.
  • a spring element is biased between the cover and the magnetic core, which biases the magnetic core against a shoulder of the inner sleeve.
  • a local fixation of the magnetic core within the inner sleeve can be realized in a structurally simple manner.
  • the inner sleeve and the outer sleeve are connected in a gastight manner to each other at their end portions facing the injection openings. This can be done for example by a welded joint or adhesive bond. In this way, the annular space can be sealed in a simple manner gas-tight in this section of the gas injection valve.
  • the gas injection valve 1 shows a gas injection valve according to the invention is shown in longitudinal section.
  • the gas injection valve 1 comprises an inner sleeve 3, in which an electric magnet 9 is fixedly arranged, which comprises a magnetic core 4 and a magnetic coil
  • the inner sleeve 3 is gas-tightly connected to a cover 14, for example via a welded connection, wherein between the cover 14 with the interposition of an intermediate disc 10, a spring element 11 is arranged under compressive prestress, which is designed here as a leaf spring and a force on the
  • Magnetic core 4 exerts that presses the magnetic core 4 against a formed on the inside of the inner sleeve 3 shoulder 7.
  • a membrane 8 is further provided facing away from the washer 10 at the bottom of the magnetic core 4 and clamped between the magnetic core 4 and the shoulder 7 and thus fixed in this
  • an outer sleeve 2 Surrounding the inner sleeve 3, furthermore, an outer sleeve 2 is provided, which is connected in a gastight manner at its upper end to the cover 14 and likewise at its lower end in a gastight manner with the inner sleeve 3. Both gas-tight bonds can be realized for example by a welding or adhesive connection.
  • an annular space 6 is formed, which is filled via a formed in the cover 14 feed channel 17 with gaseous fuel.
  • the feed channel 17 is connected in a manner not shown to a gas source which provides gaseous fuel at the necessary injection pressure.
  • a bore 15 is formed in the cover 14, through which an electrical connection 12 is guided, which extends through the washer 10 and the magnetic core 4 to the solenoid 5, so that the solenoid coil 5 can be supplied with the necessary control current.
  • an electrical connection 12 is guided, which extends through the washer 10 and the magnetic core 4 to the solenoid 5, so that the solenoid coil 5 can be supplied with the necessary control current.
  • Envelope 19 is provided, which preferably consists of a plastic and are guided by the not shown in the manner of the electrical connection and the gas connection for supplying the feed channel 17.
  • a gas space 20 is formed, which is bounded by the sleeve 3 radially outwardly and upwardly through the membrane 8 and down through a valve plate 30, wherein in the valve plate 30 has a central Einblasö réelle 31 and a plurality of peripheral injection ports 32 are formed through which gaseous fuel from the gas space 20 can flow.
  • a magnet armature 22 is longitudinally movably arranged in the gas space 20, which comprises an inner armature 24 and an outer armature 25.
  • the inner armature 24 in this case has a central bore 29, in which an inner closing spring 26, which is designed here as a helical compression spring is arranged under pressure bias, wherein the inner closing spring 26 is guided on a compensating element 28, on the dimensions of the spring preload is adjustable ,
  • the inner closing spring 26 is arranged between the compensation element 28 and the magnetic core 4 under pressure bias and thus exerts a closing force on the inner armature 24 in the direction of the valve plate 30.
  • the inner armature 24 lies with its end facing the valve plate on an inner sealing seat 36 and closes in this closed position the gas space 20 with respect to the central injection opening 31st
  • the magnet armature 22 comprises an outer armature 25 which surrounds the inner armature 24 at least in sections, wherein between the inner armature 24 and the outer armature 25 remains an annular channel 33.
  • the outer armature 25 includes a valve plate 27 which is fixedly connected to the outer armature 25.
  • the valve plate 27 cooperates with an outer sealing seat 35 on the valve plate 30 and closes when applied to the valve plate 30, the peripheral injection openings 32 relative to the
  • valve disk 27 has a plurality of spring receptacles 43, which are cup-shaped and of which only one is shown by way of example and described below.
  • spring receptacle 43 is an outer closing spring
  • a pin 45 is formed, which surrounds the outer closing spring 42 and thereby fixed laterally, between the outer closing spring 42 and the tab 40 beyond a shim 46 is disposed to the bias of the outer
  • Set closing spring 42 Distributed over the circumference of the valve disk 27 are preferably three or more outer closing springs 42, which together exert a symmetrical closing force on the valve disk 27 in the direction of the valve plate 30.
  • one or more passage openings 34 are formed, which establish a connection between the gas space 20 and the annular channel 33, which is formed between the outer magnet armature 25 and the inner magnet armature 24.
  • the annular channel 33 is in turn connected to a formed in the valve plate 30 recess 37, can flow through the gaseous fuel from the annular channel 33 to the peripheral injection ports 32.
  • the gas injection valve operates as follows: At the beginning of the injection, the solenoid 9 is not energized, so that both the outer armature 25 and the inner armature 24, due to the inner closing spring 26 and the outer closing springs 42, in the direction of the valve plate 30 with a closing - be acted upon force and held in abutment with the outer sealing seat 35 and the inner sealing seat 36. As a result, both the central injection opening 31 and the peripheral injection openings 32 are closed.
  • both the inner armature 34 lifts off from the inner seal seat 36 and the valve plate 27 from the outer sealing seat 35, so that both the central injection port 31 and the peripheral injection ports 32 are released and gaseous fuel from the gas space 20 through the injection ports 31, 32 after outside.
  • the outflowing gaseous fuel is tracked via the annular space 6 and the inflow openings 38.
  • To stop the injection of the solenoid 9 is switched off or de-energized, so that the inner closing spring 36 and the outer closing springs 42 push the armature 22 back to its closed position.
  • Both the inner sleeve 3 and the outer sleeve 2 are preferably formed metallic, d. H. molded from a sheet, which on the one hand guarantees the gas tightness and on the other hand allows easy connectivity, for example via welded joints, both the cover 14 and between the sleeves 2, 3.
  • the gas injection valve according to the invention can be mounted as follows: In the inner sleeve 3 is first the membrane 8 and then the magnetic core 4 including magnetic coil 5 introduced. Subsequently, the intermediate plate 10, the spring element 11 and the cover 14 is brought into its respective position, wherein the spring element 11 is brought by the positioning of the lid 14 in bias. Subsequently, the lid 14 with the inner sleeve
  • the pins 45 are welded to the tabs 40, wherein the tabs have been previously formed over a molding of a portion of the wall of the inner sleeve 3. Then the mag- netanker, ie, both the inner armature 24 and the outer armature 25, placed within the sleeve 3 in position and also the other components, such as the outer closing springs 42 and the inner closing spring 26. Subsequently, the valve plate 30 is mounted and via a welded joint connected to the inner sleeve 3.
  • the outer sleeve 2 is pushed over the inner sleeve 3 and finally firmly connected to the cover 14 in the upper part of the gas injection valve, preferably via a welded connection. Subsequently, a further welded joint between the outer sleeve 2 and the inner sleeve 3 is made or a welded connection between the outer sleeve 2 and the valve plate 30. In this way, a gas-tight seal of the annular space 6 in both the upper and in the lower portion of Gaseinblasventils 1 reached.
  • the electrical connection 12 and the connection for the feed channel 17 are realized within the cover 14 by a plastic extrusion 19 at the upper region of the gas injection valve.

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Abstract

Disclosed is a gas injection valve (1) comprising: an electromagnet (9) which has a magnetic core (4) and a magnetic coil (5) that are arranged in an inner sleeve (3) in a fixed manner; and comprising a magnet armature (22) which is arranged in a gas chamber (20) and which interacts with a sealing seat (35; 36) for opening and closing at least one injection opening (31; 32) through which the gaseous fuel can exit. An outer sleeve (2) is also provided which surrounds the inner sleeve (3) at least partially such that an annular space (6) is formed between the outer sleeve (2) and the inner sleeve (3). The gaseous fuel is fed to the injection openings (31; 32) through the annular space (6).

Description

Beschreibung  description
Titel title
Gaseinblasventil Die Erfindung betrifft ein Gaseinblasventil, wie es vorzugsweise zur Gaseinblasung in den Ansaugtrakt von Brennkraftmaschinen Verwendung findet.  Gas injection valve The invention relates to a gas injection valve, as it is preferably used for gas injection into the intake tract of internal combustion engines.
Stand der Technik Gaseinblasventile zum Einblasen eines gasförmigen Kraftstoffs, insbesondere zur Zuführung und Dosierung von gasförmigem Kraftstoff in den Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine, sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2007 003 213 AI. Ein solches Gaseinblasventil weist eine äußere Hülse auf, die einen Teil des Gehäuses des Gaseinblasventils bildet und die die wesentlichen Komponenten gasdicht schließt. In der Hülse ist ein Gasraum ausgebildet, in dem Gas unter dem gewünschten Eindüsdruck ansteht und in dem auch ein Magnetanker angeordnet ist, der beweglich durch einen Elektromagneten im Gasraum mit einem Ventilsitz zusammenwirkt und dadurch eine oder mehrere Eindüsöffnungen öffnet und schließt. Die Zuführung des gasförmi- gen Brennstoffs geschieht üblicherweise durch Spalte oder Öffnungen, die in dem von der Hülse umschlossenen Raum ausgebildet sind, wobei der gasförmige Brennstoff durch den oder an dem Elektromagneten vorbeigeführt werden muss. Der Magnetkern des Elektromagneten besteht aus einem Weicheisenmaterial, das gute magnetische Eigenschaften aufweist, jedoch zumeist nicht korrosionsbeständig ist. Durch die ständige Beaufschlagung mit einem gasförmigen Kraftstoff, der neben dem eigentlichen Kraftstoff auch Beimengungen, z. B. von Wasser, beinhaltet, kann es zu Korrosion am Magnetkern und damit zu Funktionsbe- einträchtigungen kommen. Eine Abdichtung der Durchlassöffnungen im Bereich des Magnetkerns ist aufwändig und nur schwer gasdicht herzustellen. PRIOR ART Gas injection valves for injecting a gaseous fuel, in particular for supplying and metering gaseous fuel into the intake tract of an internal combustion engine, are known from the prior art, for example from DE 10 2007 003 213 A1. Such a gas injection valve has an outer sleeve which forms part of the housing of the gas injection valve and which closes the essential components in a gastight manner. In the sleeve, a gas space is formed, in which gas is present at the desired injection pressure and in which a magnet armature is arranged, which interacts movably by an electromagnet in the gas space with a valve seat and thereby opens and closes one or more injection openings. The supply of the gaseous fuel is usually carried out by gaps or openings which are formed in the space enclosed by the sleeve, wherein the gaseous fuel must be passed by or on the electromagnet. The magnetic core of the electromagnet consists of a soft iron material which has good magnetic properties, but is usually not resistant to corrosion. Due to the constant admission of a gaseous fuel, in addition to the actual fuel admixtures, z. B. of water, it may cause corrosion on the magnetic core and thus to functional impairments come. A sealing of the passage openings in the region of the magnetic core is complex and difficult to produce gas-tight.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Das erfindungsgemäße Gaseinblasventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass der gasförmige Brennstoff den Eindüsöffnungen in einfacher Weise zugeführt werden kann, wobei der Magnetkern des Elektromagneten gasdicht gegenüber dem gasförmigen Brennstoff angeordnet ist. Hierzu weist das Gaseinblasventil einen Magnetkern und eine Magnetspule auf, die in einer inneren Hülse ortsfest angeordnet sind und einen Magnetanker, der in einem Gasraum angeordnet ist und mit einem Dichtsitz zum Öffnen und Schließen wenigstens einer Eindüsöffnung zusammenwirkt, durch die der gasförmige Kraftstoff austreten kann. Weiter ist eine äußere Hülse vorgesehen, die die innere Hülse zumindest abschnittsweise umgibt, sodass zwischen der äußeren Hülse und der inneren Hülse ein Ringraum ausgebildet ist, wobei der gasförmige Kraftstoff den Eindüsöffnungen durch den Ringraum zugeführt werden kann. Durch die Anordnung des Elektromagneten innerhalb der inneren Hülse und durch den Ringraum, der zwischen der inneren Hülse und der äußeren Hülse verbleibt, lässt sich die Zuführung des gasförmigen Kraftstoffs zu den Eindüsöffnungen in einfacher Weise realisieren, wobei über die Durchmesser von innerer Hülse und äußerer Hülse ein geeigneter Querschnitt zur Verfügung gestellt werden kann, um die benötigte Gasmenge in der erforderlichen Zeit den Eindüsöffnungen zuzuführen. Der Elektromagnet innerhalb der inneren Hülse lässt sich in einfacher Weise vollkommen vom gasförmigen Brennstoff trennen, sodass der Elektromagnet weder dem gasförmigen Kraftstoff noch den Beimengungen des gasförmigen Kraftstoffs ausgesetzt ist und seine Funktionsfähigkeit über die gesamte Lebensdauer behält. The gas injection valve according to the invention with the features of claim 1 has the advantage over that the gaseous fuel can be supplied to the injection openings in a simple manner, wherein the magnetic core of the electromagnet is arranged gas-tight relative to the gaseous fuel. For this purpose, the gas injection valve to a magnetic core and a magnetic coil which are arranged stationary in an inner sleeve and a magnet armature which is arranged in a gas space and cooperates with a sealing seat for opening and closing at least one Eindüsöffnung through which the gaseous fuel can escape. Further, an outer sleeve is provided which surrounds the inner sleeve at least in sections, so that an annular space is formed between the outer sleeve and the inner sleeve, wherein the gaseous fuel can be supplied to the injection openings through the annular space. The arrangement of the electromagnet within the inner sleeve and through the annular space remaining between the inner sleeve and the outer sleeve, the supply of the gaseous fuel to the injection ports can be realized in a simple manner, wherein the diameter of inner sleeve and outer sleeve a suitable cross-section can be provided to supply the required amount of gas in the required time the injection ports. The electromagnet within the inner sleeve can easily be completely separated from the gaseous fuel, so that the solenoid is exposed to neither the gaseous fuel nor the admixtures of the gaseous fuel and retains its functionality over the entire life.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind in der inneren Hülse Zuströmöffnungen ausgebildet, die den Ringraum mit dem Gasraum verbinden. Hierbei können eine oder mehrere Zuströmöffnungen ausgebildet sein. Die Hülse besteht dabei in vorteilhafter Weise aus einem metallischen Werkstoff, wobei die Zuströmöffnungen in vorteilhafter Weise durch einen in den Innenraum verformten Wandbereich der metallischen inneren Hülse gebildet werden. In an advantageous embodiment of the invention, inflow openings are formed in the inner sleeve, which connect the annular space with the gas space. In this case, one or more inflow openings can be formed. The sleeve is advantageously made of a metallic material, wherein the Inflow openings are advantageously formed by a deformed into the interior wall portion of the metallic inner sleeve.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird durch den nach innen verformten Wandbereich der inneren Hülse eine Lasche gebildet, wobei zwischen der Lasche und einem Ventilteller eine äußere Schließfeder angeordnet ist und der Ventilteller einen Teil des Magnetankers bildet. Durch die Ausbildung der Lasche lässt sich in einfacher Weise ein Widerlager für die notwendigen Schließfedern finden, die den Ventilteller bzw. den Magnetanker in Schließrichtung beaufschlagen, um so eine Gegenkraft zur Kraft des Elektromagneten zu bilden und die Beweglichkeit des Magnetankers sicherzustellen. In a further advantageous embodiment, a tab is formed by the inwardly deformed wall portion of the inner sleeve, wherein between the tab and a valve disc an outer closing spring is arranged and the valve disc forms part of the armature. Due to the design of the tab, an abutment for the necessary closing springs can be found in a simple manner, which act on the valve disk or the armature in the closing direction, so as to form a counterforce to the force of the electromagnet and to ensure the mobility of the magnet armature.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Gasraum in der inneren Hülse ausgebildet, sodass keine zusätzlichen Abdichtelemente benötigt werden, um den Gasraum radial nach außen abzudichten. In a further advantageous embodiment, the gas space is formed in the inner sleeve, so that no additional sealing elements are needed to seal the gas space radially outward.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die äußere Hülse aus einem metallischen Werkstoff gebildet. Dies erlaubt zum einen eine leichte Verbindung über Schweißverbindung, beispielsweise zur inneren Metallhülse, und lässt sich auf der anderen Seite einfach und kostengünstig fertigen. Darüber hinaus sind metallische Werkstoffe in aller Regel ohne besondere Maßnahmen gasdicht. In a further advantageous embodiment, the outer sleeve is formed of a metallic material. This allows for a light connection via welded joint, for example to the inner metal sleeve, and can be easily and inexpensively manufacture on the other side. In addition, metallic materials are generally gas-tight without special measures.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist an dem den Eindüsöffnungen abgewandten Bereich des Gasventils ein Deckel angeordnet, der sowohl mit der inneren Hülse als auch mit der äußeren Hülse gasdicht verbunden ist und in dem ein Zuführkanal zur Zuführung des gasförmigen Kraftstoffs in den Ringraum ausgebildet ist. Zum einen ermöglicht diese Anordnung eine einfache Verbindung des Ringraums mit einem Kraftstoffanschluss und zum anderen lässt sich so der Ringraum in diesem Bereich leicht gasdicht abdichten. In a further advantageous embodiment, a lid is arranged on the region remote from the injection openings of the gas valve, which is gas-tightly connected to both the inner sleeve and the outer sleeve and in which a feed channel for supplying the gaseous fuel is formed in the annular space. On the one hand, this arrangement allows a simple connection of the annular space to a fuel connection and, on the other hand, the annular space in this area can be easily sealed in a gastight manner.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen dem Deckel und dem Magnetkern ein Federelement unter Vorspannung angeordnet, das den Magnetkern gegen eine Schulter der inneren Hülse vorspannt. Auf diese Weise lässt sich eine örtliche Fixierung des Magnetkerns innerhalb der inneren Hülse in baulich einfacher Weise realisieren. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die innere Hülse und die äußere Hülse an ihren den Eindüsöffnungen zugewandten Endabschnitten gasdicht miteinander verbunden. Dies kann beispielsweise durch eine Schweißverbindung oder Klebeverbindung geschehen. Auf diese Weise lässt sich der Ringraum in einfacher Weise auch in diesem Abschnitt des Gaseinblasventils sicher gasdicht verschließen. In a further advantageous embodiment, a spring element is biased between the cover and the magnetic core, which biases the magnetic core against a shoulder of the inner sleeve. In this way, a local fixation of the magnetic core within the inner sleeve can be realized in a structurally simple manner. In a further advantageous embodiment, the inner sleeve and the outer sleeve are connected in a gastight manner to each other at their end portions facing the injection openings. This can be done for example by a welded joint or adhesive bond. In this way, the annular space can be sealed in a simple manner gas-tight in this section of the gas injection valve.
Zeichnung drawing
In der einzigen Figur der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Gaseinblasventil schematisch im Längsschnitt dargestellt. In the single figure of the drawing, an inventive Gaseinblasventil is shown schematically in longitudinal section.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels Description of the embodiment
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Gaseinblasventil im Längsschnitt dargestellt. Das Gaseinblasventil 1 umfasst eine innere Hülse 3, in der ein Elektro- magnet 9 ortsfest angeordnet ist, der einen Magnetkern 4 und eine Magnetspule1 shows a gas injection valve according to the invention is shown in longitudinal section. The gas injection valve 1 comprises an inner sleeve 3, in which an electric magnet 9 is fixedly arranged, which comprises a magnetic core 4 and a magnetic coil
5 umfasst, wobei die Magnetspule 5 innerhalb des Magnetkerns 4 angeordnet ist. Die innere Hülse 3 ist mit einem Deckel 14 beispielsweise über eine Schweißverbindung gasdicht verbunden, wobei zwischen dem Deckel 14 unter Zwischenlage einer Zwischenscheibe 10 ein Federelement 11 unter Druckvorspannung angeordnet ist, das hier als Blattfeder ausgebildet ist und das eine Kraft auf den5, wherein the magnetic coil 5 is disposed within the magnetic core 4. The inner sleeve 3 is gas-tightly connected to a cover 14, for example via a welded connection, wherein between the cover 14 with the interposition of an intermediate disc 10, a spring element 11 is arranged under compressive prestress, which is designed here as a leaf spring and a force on the
Magnetkern 4 ausübt, die den Magnetkern 4 gegen eine an der Innenseite der inneren Hülse 3 ausgebildete Schulter 7 drückt. Zur Abdichtung des Magnetkerns 4 ist weiterhin eine Membran 8 vorgesehen, die der Zwischenscheibe 10 abgewandt an der Unterseite des Magnetkerns 4 angeordnet ist und die zwischen dem Magnetkern 4 und der Schulter 7 eingeklemmt und damit ortsfest in dieserMagnetic core 4 exerts that presses the magnetic core 4 against a formed on the inside of the inner sleeve 3 shoulder 7. For sealing the magnetic core 4, a membrane 8 is further provided facing away from the washer 10 at the bottom of the magnetic core 4 and clamped between the magnetic core 4 and the shoulder 7 and thus fixed in this
Position gehalten ist. Position is held.
Die innere Hülse 3 umgebend ist weiterhin eine äußere Hülse 2 vorgesehen, die an ihrem oberen Ende mit dem Deckel 14 gasdicht verbunden ist und an ihrem unteren Ende ebenfalls gasdicht mit der inneren Hülse 3. Beide gasdichten Ver- bindungen können beispielsweise durch eine Schweiß- oder Klebeverbindung realisiert sein. Zwischen der inneren Hülse 3 und der äußeren Hülse 2 ist ein Ringraum 6 ausgebildet, der über einen im Deckel 14 ausgebildeten Zuführkanal 17 mit gasförmigem Kraftstoff befüllbar ist. Der Zuführkanal 17 ist dabei in nicht dargestellter Weise mit einer Gasquelle verbunden, die gasförmigen Kraftstoff unter dem notwendigen Einblasdruck zur Verfügung stellt. Weiterhin ist im Deckel 14 eine Bohrung 15 ausgebildet, durch die ein elektrischer Anschluss 12 geführt ist, der durch die Zwischenscheibe 10 und den Magnetkern 4 bis zur Magnetspule 5 reicht, sodass die Magnetspule 5 mit dem notwendigen Steuerstrom versorgt werden kann. Zum Abschluss des Gasventils 1 ist am oberen Ende eineSurrounding the inner sleeve 3, furthermore, an outer sleeve 2 is provided, which is connected in a gastight manner at its upper end to the cover 14 and likewise at its lower end in a gastight manner with the inner sleeve 3. Both gas-tight bonds can be realized for example by a welding or adhesive connection. Between the inner sleeve 3 and the outer sleeve 2, an annular space 6 is formed, which is filled via a formed in the cover 14 feed channel 17 with gaseous fuel. The feed channel 17 is connected in a manner not shown to a gas source which provides gaseous fuel at the necessary injection pressure. Furthermore, a bore 15 is formed in the cover 14, through which an electrical connection 12 is guided, which extends through the washer 10 and the magnetic core 4 to the solenoid 5, so that the solenoid coil 5 can be supplied with the necessary control current. At the end of the gas valve 1 is at the upper end of a
Umspritzung 19 vorgesehen, die vorzugsweise aus einem Kunststoff besteht und durch die in nicht dargestellter Weise der elektrische Anschluss und auch der Gasanschluss zur Versorgung des Zuführkanals 17 geführt sind. Envelope 19 is provided, which preferably consists of a plastic and are guided by the not shown in the manner of the electrical connection and the gas connection for supplying the feed channel 17.
Im unteren, dem Deckel 14 abgewandten Bereich der inneren Hülse 3 ist ein Gasraum 20 ausgebildet, der durch die Hülse 3 radial nach außen begrenzt wird und nach oben durch die Membran 8 und nach unten durch eine Ventilplatte 30, wobei in der Ventilplatte 30 eine zentrale Einblasöffnung 31 und mehrere periphere Einblasöffnungen 32 ausgebildet sind, durch die gasförmiger Kraftstoff aus dem Gasraum 20 ausströmen kann. Weiterhin ist im Gasraum 20 ein Magnetanker 22 längsbeweglich angeordnet, der einen inneren Anker 24 und einen äußeren Anker 25 umfasst. Der innere Anker 24 weist dabei eine zentrale Bohrung 29 auf, in der eine innere Schließfeder 26, die hier als Schraubendruckfeder ausgebildet ist, unter Druckvorspannung angeordnet ist, wobei die innere Schließfeder 26 auf einem Ausgleichselement 28 geführt ist, über dessen Abmessungen die Federvorspannung einstellbar ist. Die innere Schließfeder 26 ist dabei zwischen dem Ausgleichselement 28 und dem Magnetkern 4 unter Druckvorspannung angeordnet und übt somit eine Schließkraft auf den inneren Magnetanker 24 in Richtung der Ventilplatte 30 aus. Der innere Magnetanker 24 liegt mit seinem der Ventilplatte zugewandten Ende auf einem inneren Dichtsitz 36 auf und verschließt in dieser Schließstellung den Gasraum 20 gegenüber der zentralen Einblasöffnung 31. In the lower, the lid 14 facing away from the inner sleeve 3, a gas space 20 is formed, which is bounded by the sleeve 3 radially outwardly and upwardly through the membrane 8 and down through a valve plate 30, wherein in the valve plate 30 has a central Einblasöffnung 31 and a plurality of peripheral injection ports 32 are formed through which gaseous fuel from the gas space 20 can flow. Furthermore, a magnet armature 22 is longitudinally movably arranged in the gas space 20, which comprises an inner armature 24 and an outer armature 25. The inner armature 24 in this case has a central bore 29, in which an inner closing spring 26, which is designed here as a helical compression spring is arranged under pressure bias, wherein the inner closing spring 26 is guided on a compensating element 28, on the dimensions of the spring preload is adjustable , The inner closing spring 26 is arranged between the compensation element 28 and the magnetic core 4 under pressure bias and thus exerts a closing force on the inner armature 24 in the direction of the valve plate 30. The inner armature 24 lies with its end facing the valve plate on an inner sealing seat 36 and closes in this closed position the gas space 20 with respect to the central injection opening 31st
Weiterhin umfasst der Magnetanker 22 einen äußeren Magnetanker 25, der den inneren Magnetanker 24 zumindest abschnittsweise umgibt, wobei zwischen dem inneren Magnetanker 24 und dem äußeren Magnetanker 25 ein Ringkanal 33 verbleibt. Der äußere Magnetanker 25 umfasst einen Ventilteller 27, der mit dem äußeren Magnetanker 25 fest verbunden ist. Der Ventilteller 27 wirkt mit einem äußeren Dichtsitz 35 auf der Ventilplatte 30 zusammen und verschließt bei Anlage an der Ventilplatte 30 die peripheren Eindüsöffnungen 32 gegenüber demFurthermore, the magnet armature 22 comprises an outer armature 25 which surrounds the inner armature 24 at least in sections, wherein between the inner armature 24 and the outer armature 25 remains an annular channel 33. The outer armature 25 includes a valve plate 27 which is fixedly connected to the outer armature 25. The valve plate 27 cooperates with an outer sealing seat 35 on the valve plate 30 and closes when applied to the valve plate 30, the peripheral injection openings 32 relative to the
Gasraum 20. Gas space 20.
Weiterhin weist der Ventilteller 27 mehrere Federaufnahmen 43 auf, die becherförmig ausgebildet sind und von denen nur eine beispielhaft dargestellt und nach- folgend beschrieben ist. In der Federaufnahme 43 ist eine äußere SchließfederFurthermore, the valve disk 27 has a plurality of spring receptacles 43, which are cup-shaped and of which only one is shown by way of example and described below. In the spring receptacle 43 is an outer closing spring
42 aufgenommen, die sich mit ihrem der Federaufnahme 43 abgewandten Ende an einer Lasche 40 abstützt, die durch eine Einformung der inneren Hülse 3 unter Freilegung einer Zuströmöffnung 38 gebildet ist. Die Zuströmöffnung 38 bildet so eine Verbindung zwischen dem Ringraum 6 und dem Gasraum 20 zur Zufüh- rung des gasförmigen Brennstoffs. Auf der Lasche 40 ist ein Zapfen 45 ausgebildet, den die äußere Schließfeder 42 umgibt und dadurch seitlich festgelegt ist, wobei zwischen der äußeren Schließfeder 42 und der Lasche 40 darüber hinaus eine Einstellscheibe 46 angeordnet ist, um die Vorspannung der äußeren 42, which is remote with its spring receptacle 43 facing away from the end of a tab 40 which is formed by a molding of the inner sleeve 3 exposing an inflow opening 38. The inflow opening 38 thus forms a connection between the annular space 6 and the gas space 20 for supplying the gaseous fuel. On the tab 40, a pin 45 is formed, which surrounds the outer closing spring 42 and thereby fixed laterally, between the outer closing spring 42 and the tab 40 beyond a shim 46 is disposed to the bias of the outer
Schließfeder 42 einzustellen. Über den Umfang des Ventiltellers 27 verteilt sind vorzugsweise drei oder mehr äußere Schließfedern 42 angeordnet, die zusammen eine symmetrische Schließkraft auf den Ventilteller 27 in Richtung der Ventilplatte 30 ausüben. Set closing spring 42. Distributed over the circumference of the valve disk 27 are preferably three or more outer closing springs 42, which together exert a symmetrical closing force on the valve disk 27 in the direction of the valve plate 30.
Weiterhin sind im äußeren Magnetanker 25 eine oder mehrere Durchgangsöff- nungen 34 ausgebildet, die eine Verbindung zwischen dem Gasraum 20 und dem Ringkanal 33 herstellen, der zwischen dem äußeren Magnetanker 25 und dem inneren Magnetanker 24 ausgebildet ist. Der Ringkanal 33 ist wiederum mit einer in der Ventilplatte 30 ausgebildeten Ausnehmung 37 verbunden, über die gasförmiger Kraftstoff aus dem Ringkanal 33 zu den peripheren Eindüsöffnungen 32 strömen kann. Furthermore, in the outer magnet armature 25, one or more passage openings 34 are formed, which establish a connection between the gas space 20 and the annular channel 33, which is formed between the outer magnet armature 25 and the inner magnet armature 24. The annular channel 33 is in turn connected to a formed in the valve plate 30 recess 37, can flow through the gaseous fuel from the annular channel 33 to the peripheral injection ports 32.
Das Gaseinblasventil funktioniert wie folgt: Zu Beginn der Einblasung ist der Elektromagnet 9 nicht bestromt, sodass sowohl der äußere Magnetanker 25 als auch der innere Magnetanker 24, bedingt durch die innere Schließfeder 26 und die äußeren Schließfedern 42, in Richtung der Ventilplatte 30 mit einer Schließ- kraft beaufschlagt werden und in Anlage an den äußeren Dichtsitz 35 bzw. den inneren Dichtsitz 36 gehalten werden. Dadurch werden sowohl die zentrale Eindüsöffnung 31 als auch die peripheren Eindüsöffnungen 32 verschlossen. Soll eine Eindüsung von gasförmigem Kraftstoff geschehen, so wird der Elektromag- net 9 bestromt und übt eine anziehende Kraft auf den Magnetanker 22 aus, wobei sowohl der innere Magnetanker 24 als auch der äußere Magnetanker 25 angezogen werden und sich in Richtung auf den Elektromagneten 9 zubewegen, bis sie in Anlage an den Magnetkern 4 unter Zwischenlage der Membran 8 gelangen. Dadurch hebt sowohl der innere Magnetanker 34 vom inneren Dichtsitz 36 ab als auch der Ventilteller 27 vom äußeren Dichtsitz 35, sodass sowohl die zentrale Eindüsöffnung 31 als auch die peripheren Eindüsöffnungen 32 freigegeben werden und gasförmiger Kraftstoff aus dem Gasraum 20 durch die Eindüsöffnungen 31, 32 nach außen gelangt. Der ausströmende gasförmige Kraftstoff wird dabei über den Ringraum 6 und die Zuströmöffnungen 38 nachgeführt. Zur Beendigung der Eindüsung wird der Elektromagnet 9 abgeschaltet bzw. stromlos geschaltet, sodass die innere Schließfeder 36 und die äußeren Schließfedern 42 den Magnetanker 22 zurück in seine Schließstellung drücken. The gas injection valve operates as follows: At the beginning of the injection, the solenoid 9 is not energized, so that both the outer armature 25 and the inner armature 24, due to the inner closing spring 26 and the outer closing springs 42, in the direction of the valve plate 30 with a closing - be acted upon force and held in abutment with the outer sealing seat 35 and the inner sealing seat 36. As a result, both the central injection opening 31 and the peripheral injection openings 32 are closed. If an injection of gaseous fuel takes place, the electric motor 9 is energized and exerts an attractive force on the magnet armature 22, wherein both the inner magnet armature 24 and the outer magnet armature 25 are attracted and move toward the electromagnet 9 until they come into contact with the magnetic core 4 with the interposition of the membrane 8. As a result, both the inner armature 34 lifts off from the inner seal seat 36 and the valve plate 27 from the outer sealing seat 35, so that both the central injection port 31 and the peripheral injection ports 32 are released and gaseous fuel from the gas space 20 through the injection ports 31, 32 after outside. The outflowing gaseous fuel is tracked via the annular space 6 and the inflow openings 38. To stop the injection of the solenoid 9 is switched off or de-energized, so that the inner closing spring 36 and the outer closing springs 42 push the armature 22 back to its closed position.
Sowohl die innere Hülse 3 als auch die äußere Hülse 2 sind vorzugsweise metal- lisch ausgebildet, d. h. aus einem Blech geformt, was einerseits die Gasdichtheit garantiert und zum anderen eine leichte Verbindbarkeit erlaubt, beispielsweise über Schweißverbindungen, sowohl zum Deckel 14 als auch zwischen den Hülsen 2, 3. Das erfindungsgemäße Gaseinblasventil kann wie folgt montiert werden: In die innere Hülse 3 wird zuerst die Membran 8 und anschließend der Magnetkern 4 inklusive Magnetspule 5 eingebracht. Anschließend wird die Zwischenscheibe 10, das Federelement 11 und der Deckel 14 in ihre jeweilige Position gebracht, wobei das Federelement 11 durch die Positionierung des Deckels 14 in Vor- Spannung gebracht wird. Anschließend wird der Deckel 14 mit der inneren HülseBoth the inner sleeve 3 and the outer sleeve 2 are preferably formed metallic, d. H. molded from a sheet, which on the one hand guarantees the gas tightness and on the other hand allows easy connectivity, for example via welded joints, both the cover 14 and between the sleeves 2, 3. The gas injection valve according to the invention can be mounted as follows: In the inner sleeve 3 is first the membrane 8 and then the magnetic core 4 including magnetic coil 5 introduced. Subsequently, the intermediate plate 10, the spring element 11 and the cover 14 is brought into its respective position, wherein the spring element 11 is brought by the positioning of the lid 14 in bias. Subsequently, the lid 14 with the inner sleeve
3 durch eine Schweißverbindung fest verbunden, wobei der elektrische An- schluss 12 anschließend durch die entsprechende Bohrung 15 im Deckel 14 eingebracht werden kann. Zur weiteren Montage werden die Zapfen 45 auf die Laschen 40 geschweißt, wobei die Laschen zuvor über eine Einformung eines Teils der Wand der inneren Hülse 3 gebildet worden sind. Anschließend wird der Mag- netanker, d. h. sowohl der innere Magnetanker 24 als auch der äußere Magnetanker 25, innerhalb der Hülse 3 an seine Position gebracht und ebenso die übrigen Bauteile, wie die äußeren Schließfedern 42 und die innere Schließfeder 26. Anschließend wird die Ventilplatte 30 montiert und über eine Schweißverbindung mit der inneren Hülse 3 verbunden. Als letztes Bauteil wird die äußere Hülse 2 über die innere Hülse 3 geschoben und schließlich mit dem Deckel 14 im oberen Teil des Gaseinblasventils fest verbunden, vorzugsweise über eine Schweißverbindung. Anschließend wird eine weitere Schweißverbindung zwischen der äußeren Hülse 2 und der inneren Hülse 3 hergestellt oder aber eine Schweißverbindung zwischen der äußeren Hülse 2 und der Ventilplatte 30. Auf diese Weise wird eine gasdichte Abdichtung des Ringraums 6 sowohl im oberen als auch im unteren Bereich des Gaseinblasventils 1 erreicht. Im letzten Arbeitsschritt werden der elektrische Anschluss 12 und der Anschluss für den Zuführkanal 17 innerhalb des Deckels 14 durch eine Kunststoffumspritzung 19 am oberen Bereich des Gaseinblasventils realisiert. 3 fixedly connected by a welded joint, wherein the electrical connection 12 can then be introduced through the corresponding bore 15 in the lid 14. For further assembly, the pins 45 are welded to the tabs 40, wherein the tabs have been previously formed over a molding of a portion of the wall of the inner sleeve 3. Then the mag- netanker, ie, both the inner armature 24 and the outer armature 25, placed within the sleeve 3 in position and also the other components, such as the outer closing springs 42 and the inner closing spring 26. Subsequently, the valve plate 30 is mounted and via a welded joint connected to the inner sleeve 3. As the last component, the outer sleeve 2 is pushed over the inner sleeve 3 and finally firmly connected to the cover 14 in the upper part of the gas injection valve, preferably via a welded connection. Subsequently, a further welded joint between the outer sleeve 2 and the inner sleeve 3 is made or a welded connection between the outer sleeve 2 and the valve plate 30. In this way, a gas-tight seal of the annular space 6 in both the upper and in the lower portion of Gaseinblasventils 1 reached. In the last step, the electrical connection 12 and the connection for the feed channel 17 are realized within the cover 14 by a plastic extrusion 19 at the upper region of the gas injection valve.

Claims

Ansprüche claims
1. Gaseinblasventil (1) mit einem Elektromagneten (9), der einen Magnetkern (4) und eine Magnetspule (5) umfasst, die in einer inneren Hülse (3) ortsfest angeordnet sind, und mit einem Magnetanker (22), der in einem Gasraum (20) angeordnet ist und der mit einem Dichtsitz (35; 36) zum Öffnen und Schließen wenigstens einer Eindüsöffnung (31; 32) zusammenwirkt, durch die gasförmiger Kraftstoff austreten kann, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere Hülse (2) vorgesehen ist, die die innere Hülse (3) zumindest abschnittsweise umgibt, so dass zwischen der äußeren Hülse (2) und der inneren Hülse (3) ein Ringraum (6) gebildet ist, wobei der gasförmige Kraftstoff den Eindüsöffnungen (31; 32) durch den Ringraum (6) zugeführt werden kann. A gas injection valve (1) comprising an electromagnet (9) comprising a magnetic core (4) and a magnetic coil (5) fixed in an inner sleeve (3) and a magnet armature (22) arranged in one Gas space (20) is arranged and which cooperates with a sealing seat (35, 36) for opening and closing at least one injection opening (31, 32) through which gaseous fuel can escape, characterized in that an outer sleeve (2) is provided, which at least partially surrounds the inner sleeve (3) so that an annular space (6) is formed between the outer sleeve (2) and the inner sleeve (3), the gaseous fuel passing through the annular space (31; 6) can be supplied.
2. Gaseinblasventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der inneren Hülse (3) eine Zuströmöffnung (38) ausgebildet ist, die den Ringraum (6) mit dem Gasraum (20) verbindet. 2. Gas injection valve (1) according to claim 1, characterized in that in the inner sleeve (3) an inflow opening (38) is formed, which connects the annular space (6) with the gas space (20).
3. Gaseinblasventil (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Hülse (3) aus einem metallischen Werkstoff besteht und die Zuströmöffnung (38) durch einen in den Innenraum verformten Wandbereich der metallischen Hülse (3) gebildet ist. 3. Gas injection valve (1) according to claim 2, characterized in that the inner sleeve (3) consists of a metallic material and the inflow opening (38) is formed by a deformed into the interior wall portion of the metallic sleeve (3).
4. Gaseinblasventil (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch den nach innen verformten Wandbereich eine Lasche (40) gebildet ist, wobei zwischen der Lasche (40) und einem Ventilteller (27) eine äußere Schließfeder (42) angeordnet ist, wobei der Ventilteller (27) einen Teil des Magnetankers bildet. 4. gas injection valve (1) according to claim 3, characterized in that a tab (40) is formed by the inwardly deformed wall region, wherein between the tab (40) and a valve plate (27) an outer closing spring (42) is arranged, wherein the valve disk (27) forms part of the magnet armature.
5. Gaseinblasventil (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Laschen (40) über den Umfang der Hülse (3) verteilt angeordnet sind, vorzugsweise 2, 3 oder 4 Laschen. 5. Gas injection valve (1) according to claim 4, characterized in that a plurality of tabs (40) over the circumference of the sleeve (3) are arranged distributed, preferably 2, 3 or 4 tabs.
6. Gaseinblasventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasraum (20) in der inneren Hülse (3) ausgebildet ist. 6. Gas injection valve (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the gas space (20) in the inner sleeve (3) is formed.
7. Gaseinblasventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Hülse (3) aus einem metallischen Werkstoff besteht. 7. Gas injection valve (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inner sleeve (3) consists of a metallic material.
8. Gaseinblasventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Hülse (2) aus einem metallischen Werkstoff besteht. 8. Gas injection valve (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the outer sleeve (2) consists of a metallic material.
9. Gaseinblasventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem den Eindüsöffnungen (31; 32) abgewandten Bereich des Gasventils (1) ein Deckel (14) angeordnet ist, der sowohl mit der inneren Hülse (3) als auch mit der äußeren Hülse (2) gasdicht verbunden ist und in dem ein Zuführkanal (17) zur Zuführung des gasförmigen Kraftstoffs in den Ringraum (6) ausgebildet ist. 9. gas injection valve (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that on the said Eindüsöffnungen (31; 32) facing away from the gas valve (1), a lid (14) is arranged, both with the inner sleeve (3 ) and to the outer sleeve (2) is gas-tightly connected and in which a feed channel (17) for supplying the gaseous fuel in the annular space (6) is formed.
10. Gaseinblasventil (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Deckel (14) und dem Magnetkern (4) ein Federelement (11) unter Vorspannung angeordnet ist, die den Magnetkern (4) gegen eine Schulter (7) an der inneren Hülse (3) vorspannt. 10. Gas injection valve (1) according to claim 9, characterized in that between the cover (14) and the magnetic core (4) a spring element (11) is arranged under prestress, the magnetic core (4) against a shoulder (7) on the inner sleeve (3) biases.
11. Gaseinblasventil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Hülse (3) und die äußere Hülse (2) an ihrem den Eindüsöffnungen (31; 32) zugewandten Endabschnitt gasdicht miteinander verbunden sind. 11. Gas injection valve (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the inner sleeve (3) and the outer sleeve (2) at its the injection openings (31; 32) facing the end portion are connected to each other gas-tight.
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