WO2018202346A1 - Metering device and method for production - Google Patents

Metering device and method for production Download PDF

Info

Publication number
WO2018202346A1
WO2018202346A1 PCT/EP2018/056298 EP2018056298W WO2018202346A1 WO 2018202346 A1 WO2018202346 A1 WO 2018202346A1 EP 2018056298 W EP2018056298 W EP 2018056298W WO 2018202346 A1 WO2018202346 A1 WO 2018202346A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nozzle needle
end region
sleeve
end portion
nozzle body
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/056298
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jochen Wessner
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2018202346A1 publication Critical patent/WO2018202346A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0644One-way valve
    • F16K31/0655Lift valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0675Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248Injectors
    • F02M21/0257Details of the valve closing elements, e.g. valve seats, stems or arrangement of flow passages
    • F02M21/0272Ball valves; Plate valves; Valves having deformable or flexible parts, e.g. membranes; Rotatable valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a metering device and a method for producing a metering device.
  • the present invention comprises a metering device for a fuel cell.
  • Amount of hydrogen used The amount of hydrogen depends on a stroke of the valve needle of the metering valve. To ensure accurate adjustment and fine adjustment, the stroke of the dispensing needle must be precisely set. such
  • Metering valves are also used to inject fuel into engines.
  • the accuracy of the metering valve depends inter alia on manufacturing tolerances of the spring used, which exerts a biasing force on the dispensing needle.
  • a method for controlling a fuel injection device is known from the document US 4610080 A, wherein the stroke of the dispensing needle is measured and depending on the measured stroke intermediate discs are used, which influence the biasing force.
  • the invention provides a metering device, in particular for a fuel cell, having the features of patent claim 1 and a method for producing a
  • the invention accordingly provides a metering device, in particular for a fuel cell, which has an elongate nozzle body with a cavity, the cavity having a first end region and a second end region.
  • a fluid port to the line a fluid arranged.
  • a nozzle needle is arranged axially displaceable in the cavity, wherein the nozzle needle closes the fluid opening when moving in the direction of the first end region and at least partially opens the fluid opening upon movement in the direction of the second end region.
  • a spring means is disposed between a wall portion of the nozzle body in the second end portion and the nozzle needle and exerts a biasing force on the nozzle needle in the direction of the first end portion.
  • a magnetic device is designed to generate a magnetic field in such a way that the nozzle needle is movable against the biasing force of the spring device in the direction of the second end region.
  • the wall portion of the nozzle body is deformable in the end region by a force from the outside in the axial direction such that the biasing force of the spring device is adjustable.
  • the invention relates to a method for producing a metering device.
  • An elongated nozzle body is provided having a cavity with a first end portion and a second end portion, wherein in the first end portion a fluid port is formed for conducting a fluid.
  • a nozzle needle is provided which is axially slidably disposed within the cavity, the nozzle needle closing the fluid opening as it moves toward the first end region and opening the fluid opening upon movement toward the second end region.
  • a spring device is disposed between a wall portion of the
  • Nozzle body disposed in the second end portion and the nozzle needle, wherein the spring means a biasing force on the nozzle needle in the direction of the first
  • a magnetic device is arranged, which is designed to generate a magnetic field such that the nozzle needle is movable counter to the biasing force of the spring device in the direction of the second end region.
  • a force is exerted externally in the axial direction on the wall portion of the nozzle body in the second end portion to adjust the biasing force of the spring means.
  • the invention provides a metering device which is easily adjustable in operation, so that error tolerances in the production easily after installation of the Metering device can be compensated.
  • a technician can increase the biasing force which the spring device exerts on the nozzle needle and thereby influence the stroke of the nozzle needle.
  • the wall section is preferably deformable in such a way that even after
  • Termination of the force stops the deformation.
  • the invention allows to adjust the dosing without constructive modifications.
  • the nozzle body comprises a sleeve which surrounds the cavity at least partially, wherein the sleeve comprises at least a portion of the wall portion.
  • the wall portion may be part of the sleeve.
  • the sleeve can in particular surround and delimit the valve interior or the cavity of the metering device.
  • the sleeve in the region of the wall portion has a smaller wall thickness, as in an adjacent area. This is a lightweight
  • Commissioning the metering device for example, for use for a
  • Wall section can adjust the biasing force of the spring device.
  • the sleeve is formed of metal.
  • the sleeve is produced by means of a forming process.
  • Dosing device can thus be made very inexpensive, but still allows a precise fine adjustment.
  • the metering device comprises a plastic extrusion which at least partially surrounds the sleeve, wherein the plastic extrusion coating comprises at least a part of the wall section.
  • the plastic extrusion serves as protection of the nozzle body and preferably the magnetic device against external chemical or physical influences.
  • the plastic extrusion can be any plastic extrusion which at least partially surrounds the sleeve.
  • the wall portion is formed by the plastic extrusion and by the sleeve.
  • the plastic encapsulation may preferably have a smaller wall thickness in the area of the wall section than in an adjacent area. As a result, the good deformability of the wall section is ensured.
  • the wall section comprises a surface structuring, in particular grooves and / or knobs and / or grooves. Through this surface structuring, the force required to deform the
  • Wall section which is required for adjusting the biasing force of the spring device can be reduced. The fine adjustment is thus comfortably possible.
  • the wall portion comprises a recess.
  • the wall portion may be located in a recess of the nozzle body. This can be prevented by an unintentional exercise of force after the end of the
  • the nozzle body has a sleeve, which is produced by means of a forming process.
  • the sleeve may have a cylindrical side wall and a sleeve bottom, wherein in the sleeve bottom in the axial direction of a recess is formed.
  • the sleeve is flexible and deformable in the region of the sleeve bottom and consists there for example of plastic or a thin metal layer.
  • a plastic extrusion can further be formed around it.
  • the biasing force is adjusted after assembly of the metering device.
  • Figure 1 is a schematic cross-sectional view of a metering device according to an embodiment of the invention.
  • Figure 2 is a schematic cross-sectional view of a detail of the metering device according to an embodiment of the invention for illustrating the deformation of the wall portion.
  • FIG. 1 illustrates a schematic cross-sectional view of a metering device 1 according to an embodiment of the invention.
  • the metering device 1 is preferably provided for a fuel cell and serves, for example, for metering the supplied amount of fluid, for example hydrogen H2.
  • the metering device 1 comprises an elongated nozzle body 2, which comprises a sleeve 21.
  • the sleeve 21 is preferably produced inexpensively by means of a forming process. It is elongated and has a side wall 211, which is arranged cylindrical about an axis X around.
  • the sleeve 21 further comprises at one axial end a sleeve bottom 212 which has a recess.
  • the sleeve 21 is a first
  • Nozzle body end piece 28 is positively connected.
  • the sleeve 21, the first nozzle body end piece 27 and the second nozzle body end piece 28 form the nozzle body 2, which encloses a cavity 3. This conclude that first nozzle body end piece 27 and the second nozzle body end piece 28 a first end portion 31 of the cavity 3, while a second end portion 32 of the cavity 3 in the region of the sleeve bottom 212 is formed.
  • a nozzle needle 5 is arranged axially displaceably in the cavity 3. At an axial end of the nozzle needle 5, this is a spring plate 25 with a
  • Spring device 6 is connected, wherein the spring means 6 along the axis X between a wall portion 10 of the nozzle body 2 in the second end portion 32 and the nozzle needle 5 is arranged.
  • the spring device 6 is designed as a helical spring and is preferably made of a metallic material.
  • the spring means 6 is adapted to apply a biasing force to the nozzle needle 5 in the direction of the first end portion 31 of the
  • a pole piece 22 with a cylindrical outer side is arranged in a form-fitting manner in the sleeve 21 and surrounds the spring means 6.
  • a seal 24 positively connected to the pole piece 22 has an opening in the axial direction and serves to guide the nozzle needle 5. The pole piece 22 and the seal 24 separate the first end portion 31 of the cavity 3 from a middle one
  • the nozzle needle 5 comprises a cylindrical anchoring needle 52 and an armature 51, which is also substantially cylindrical and about a central portion of the
  • Ankernadel 52 is arranged around.
  • the armature 51 is arranged axially movable in the central cavity chamber 33.
  • the anchoring needle 52 extends through a second seal 26 and into the first end region 31 of the cavity 3, wherein the second seal 26 is arranged in a form-fitting manner in the first nozzle body end piece 27.
  • the second nozzle body end piece 28 has a fluid inlet opening 92, which is designed to introduce a gas, for example hydrogen H2.
  • Fluid inlet opening 92 is connected via a fluid opening 4 with the first end portion 31 of the cavity 3.
  • a fluid can emerge from the first end region 31 via a fluid outlet opening 91.
  • a seal 8 is arranged, which closes the Fluidöfmung 4 when the nozzle needle 5 is moved in the direction of the fluid port 4.
  • the nozzle needle 5 is thus adapted to close the fluid opening 4 during a movement in the direction of the first end region 31, so that no fluid from the
  • Fluid inlet opening 92 can reach the fluid outlet opening 91.
  • a magnetic device 7 is arranged in the radial direction, which comprises a coil and is adapted to generate a magnetic field.
  • a magnetic field is applied, a force is exerted on the armature 51 of the nozzle needle 5 via the pole shoe 22, so that the nozzle needle 5 is moved counter to the biasing force of the spring device 6 in the direction of the second end region 32.
  • the nozzle needle 5 is moved away from the fluid port 4 and opens the fluid port 4, so that a fluid can flow from the gas inlet port 92 to the gas outlet port 91 through the fluid port 4.
  • the magnet device 7 and the axial end region of the sleeve 21 are surrounded by a plastic extrusion coating 23.
  • the plastic extrusion coating 23 comprises a cylindrical portion 231, which is arranged axially around the magnetic device 7, and an axial end portion 232, which extends along the
  • Sleeve bottom 212 extends.
  • the plastic extrusion 23 is optional.
  • FIG. 2 illustrates a schematic cross-sectional view of the metering device 1, wherein the wall section 10 of the nozzle body 2 is shown in detail.
  • the sleeve bottom 212 has a
  • annular outer sleeve bottom seal 212c which contacts the
  • the sleeve bottom 212 has a circular inner sleeve bottom shoulder 212a, which is also substantially perpendicular to the axis X.
  • Inner sleeve bottom seal 212a is connected to outer sleeve bottom seal 212c via a tapered central sleeve bottom seal 212b.
  • the sleeve bottom 212 has a depression, ie the inner sleeve bottom portion 212a is offset relative to the outer sleeve bottom portion 212c along the axis X in the direction of the cavity 3.
  • the sleeve base 212 is preferably made of a metallic material, wherein the inner sleeve bottom portion 212a preferably has a wall thickness d1 which is smaller than the wall thickness d2 of the outer sleeve bottom portion 212c.
  • the inner sleeve bottom portion 212a By exerting a force externally in the radial direction along the axis X on the inner sleeve bottom portion 212a, such as a technician's finger or tool, the inner sleeve bottom portion 212a may move from a dashed initial position a distance d toward the second end portion 32 of FIG Cavity 3 are moved. The position of the inner sleeve bottom portion 212a is thereby preferably permanently changed.
  • the spring device 6 By applying the pressure, the spring device 6 is also displaced in the direction of the second end region 32. As a result, the force exerted on the nozzle needle 5 biasing force is increased. Thus, it is possible after commissioning the
  • Dosing device 1 to make a fine adjustment of the biasing force of the spring means 6 and thereby the counterforce, which must generate the magnetic device 7 to the nozzle needle 5 to open the fluid port 4 in the direction of the second
  • Sleeve bottom portion 212a formed.
  • the sleeve 21 shown in Figure 2 may be additionally surrounded by a plastic extrusion coating 23, as illustrated in Figure 1.
  • the deformable wall section 10 is additionally formed by the plastic encapsulation 23 surrounding the middle sleeve bottom section 212b and the inner sleeve bottom section 212a.
  • a wall thickness of the plastic extrusion coating 23 in the region of the wall section 10 is preferably smaller than in an adjacent region, ie in the region of the outer sleeve bottom section 212c.
  • surface structuring may be formed in the region of the wall section 10 in the sleeve 21 and / or in the plastic extrusion coating 23.
  • grooves or grooves be formed to the for
  • the grooves or grooves may be arranged in a circle about the axis X around.
  • nubs or other surface structuring may be provided.
  • the recess of the sleeve bottom 212 and the plastic extrusion 23 is optional. Thus, only a flat, substantially perpendicular to the axis X trained sleeve bottom may be provided, which is deformable by the action of force in the axial direction.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

The invention relates to a metering device (1), comprising: an elongate nozzle body (2) having a cavity (3), which has a first end region (31) and a second end region (32); a fluid opening (4), which is arranged in the first end region (31), for conducting a fluid; a nozzle needle (5), which is arranged for axial sliding in the cavity (3), the nozzle needle (5) closing the fluid opening (4) when moved toward the first end region (31) and opening the fluid opening (4) when moved toward the second end region (32); a spring apparatus (6), which is arranged between a wall section (10) of the nozzle body (2) in the second end region (32) and the nozzle needle (5) and applies a preloading force to the nozzle needle (5) toward the first end region (31); and a magnet apparatus (7), which is designed to produce a magnetic field in such a way that the nozzle needle (5) can be moved toward the second end region (32) against the preloading force of the spring apparatus (6); the wall section (10) of the nozzle body (2) in the second end region (32) being deformable by application of force from outside in the axial direction in such a way that the preloading force of the spring apparatus (6) can be adjusted.

Description

DOSIERVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG  DOSING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Dosiervorrichtung. Insbesondere umfasst die vorliegende Erfindung eine Dosiervorrichtung für eine Brennstoffzelle. The present invention relates to a metering device and a method for producing a metering device. In particular, the present invention comprises a metering device for a fuel cell.
Stand der Technik State of the art
Bei Brennstoffzellensystemen kommen Dosierventile zur Einstellung der In fuel cell systems dosing come to adjust the
Wasserstoffmenge zum Einsatz. Die Wasserstoffmenge hängt hierbei von einem Hub der Ventilnadel des Dosierventils ab. Um eine genaue Justierung und Feineinstellung zu garantieren, muss der Hub der Dosiernadel genau eingestellt werden. Derartige Amount of hydrogen used. The amount of hydrogen depends on a stroke of the valve needle of the metering valve. To ensure accurate adjustment and fine adjustment, the stroke of the dispensing needle must be precisely set. such
Dosierventile werden auch zur Einspritzung von Kraftstoff in Motoren verwendet. Metering valves are also used to inject fuel into engines.
Die Genauigkeit des Dosierventils hängt unter anderem von Fertigungstoleranzen der verwendeten Feder ab, welche eine Vorspannkraft auf die Dosiernadel ausübt. Um eine genaue Justierung zu ermöglichen, ist aus der Druckschrift US 4610080 A ein Verfahren zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung bekannt, wobei der Hub der Dosiernadel gemessen wird und in Abhängigkeit von dem gemessenen Hub Zwischenscheiben eingesetzt werden, welche die Vorspannkraft beeinflussen. The accuracy of the metering valve depends inter alia on manufacturing tolerances of the spring used, which exerts a biasing force on the dispensing needle. In order to allow an accurate adjustment, a method for controlling a fuel injection device is known from the document US 4610080 A, wherein the stroke of the dispensing needle is measured and depending on the measured stroke intermediate discs are used, which influence the biasing force.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die Erfindung stellt eine Dosiervorrichtung, insbesondere für eine Brennstoffzelle, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer The invention provides a metering device, in particular for a fuel cell, having the features of patent claim 1 and a method for producing a
Dosiervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 bereit. Dosing device with the features of claim 10 ready.
Gemäß einem ersten Aspekt stellt die Erfindung demnach eine Dosiervorrichtung, insbesondere für eine Brennstoffzelle, bereit, welche einen länglichen Düsenkörper mit einem Hohlraum aufweist, wobei der Hohlraum einen ersten Endbereich und einen zweiten Endbereich aufweist. In dem ersten Endbereich ist eine Fluidöffnung zur Leitung eines Fluids angeordnet. Eine Düsennadel ist axial verschiebbar in dem Hohlraum angeordnet, wobei die Düsennadel bei Bewegung in Richtung des ersten Endbereichs die Fluidöffnung verschließt und bei Bewegung in Richtung des zweiten Endbereichs die Fluidöffnung zumindest teilweise öffnet. Eine Federeinrichtung ist zwischen einem Wandabschnitt des Düsenkörpers in dem zweiten Endbereich und der Düsennadel angeordnet und übt eine Vorspannkraft auf die Düsennadel in Richtung des ersten Endbereichs aus. Eine Magneteinrichtung ist dazu ausgebildet, ein Magnetfeld derart zu erzeugen, dass die Düsennadel entgegen der Vorspannkraft der Federeinrichtung in Richtung des zweiten Endbereichs bewegbar ist. Der Wandabschnitt des Düsenkörpers ist in dem Endbereich durch eine Krafteinwirkung von außen in axialer Richtung derart verformbar, dass die Vorspannkraft der Federeinrichtung einstellbar ist. According to a first aspect, the invention accordingly provides a metering device, in particular for a fuel cell, which has an elongate nozzle body with a cavity, the cavity having a first end region and a second end region. In the first end region is a fluid port to the line a fluid arranged. A nozzle needle is arranged axially displaceable in the cavity, wherein the nozzle needle closes the fluid opening when moving in the direction of the first end region and at least partially opens the fluid opening upon movement in the direction of the second end region. A spring means is disposed between a wall portion of the nozzle body in the second end portion and the nozzle needle and exerts a biasing force on the nozzle needle in the direction of the first end portion. A magnetic device is designed to generate a magnetic field in such a way that the nozzle needle is movable against the biasing force of the spring device in the direction of the second end region. The wall portion of the nozzle body is deformable in the end region by a force from the outside in the axial direction such that the biasing force of the spring device is adjustable.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Dosiervorrichtung. Ein länglicher Düsenkörper wird bereitgestellt, welcher einen Hohlraum mit einem ersten Endbereich und einem zweiten Endbereich aufweist, wobei in dem ersten Endbereich eine Fluidöffnung zur Leitung eines Fluids ausgebildet wird. Eine Düsennadel wird bereitgestellt, welche axial verschiebbar in dem Hohlraum angeordnet wird, wobei die Düsennadel bei Bewegung in Richtung des ersten Endbereichs die Fluidöffnung verschließt und bei Bewegung in Richtung des zweiten Endbereichs die Fluidöffnung öffnet. Eine Federeinrichtung wird zwischen einem Wandabschnitt desAccording to a second aspect, the invention relates to a method for producing a metering device. An elongated nozzle body is provided having a cavity with a first end portion and a second end portion, wherein in the first end portion a fluid port is formed for conducting a fluid. A nozzle needle is provided which is axially slidably disposed within the cavity, the nozzle needle closing the fluid opening as it moves toward the first end region and opening the fluid opening upon movement toward the second end region. A spring device is disposed between a wall portion of the
Düsenkörpers in dem zweiten Endbereich und der Düsennadel angeordnet, wobei die Federeinrichtung eine Vorspannkraft auf die Düsennadel in Richtung des ersten Nozzle body disposed in the second end portion and the nozzle needle, wherein the spring means a biasing force on the nozzle needle in the direction of the first
Endbereichs ausübt. Eine Magneteinrichtung wird angeordnet, welche dazu ausgebildet ist, ein Magnetfeld derart zu erzeugen, dass die Düsennadel entgegen der Vorspannkraft der Federeinrichtung in Richtung des zweiten Endbereichs bewegbar ist. Zum Verformen des Wandabschnitts des Düsenkörpers wird eine Kraft von außen in axialer Richtung auf den Wandabschnitt des Düsenkörpers in dem zweiten Endbereich ausgeübt, um die Vorspannkraft der Federeinrichtung einzustellen. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche. Endbereich exerts. A magnetic device is arranged, which is designed to generate a magnetic field such that the nozzle needle is movable counter to the biasing force of the spring device in the direction of the second end region. For deforming the wall portion of the nozzle body, a force is exerted externally in the axial direction on the wall portion of the nozzle body in the second end portion to adjust the biasing force of the spring means. Preferred embodiments are the subject of the respective subclaims.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Die Erfindung stellt eine Dosiervorrichtung bereit, welche im Betrieb leicht einstellbar ist, sodass Fehlertoleranzen bei der Herstellung leicht nach Installation der Dosiervorrichtung ausgeglichen werden können. So kann ein Techniker durch Ausüben eines Drucks bzw. einer Kraft auf den Wandabschnitt die Vorspannkraft, welche die Federeinrichtung auf die Düsennadel ausübt, erhöhen, und dadurch den Hub der Düsennadel beeinflussen. The invention provides a metering device which is easily adjustable in operation, so that error tolerances in the production easily after installation of the Metering device can be compensated. Thus, by exerting a pressure or force on the wall section, a technician can increase the biasing force which the spring device exerts on the nozzle needle and thereby influence the stroke of the nozzle needle.
Vorzugsweise ist hierzu der Wandabschnitt derart verformbar, dass auch nach For this purpose, the wall section is preferably deformable in such a way that even after
Beendigung der Krafteinwirkung die Verformung anhält. Somit erlaubt es die Erfindung, ohne konstruktive Umbauten die Dosiervorrichtung zu justieren. Termination of the force stops the deformation. Thus, the invention allows to adjust the dosing without constructive modifications.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung umfasst der Düsenkörper eine Hülse, welche den Hohlraum zumindest teilweise umgibt, wobei die Hülse zumindest einen Teil des Wandabschnitts umfasst. Insbesondere kann der Wandabschnitt Teil der Hülse sein. Die Hülse kann insbesondere den Ventilinnenraum bzw. den Hohlraum der Dosiervorrichtung umgeben und abgrenzen. According to a preferred development of the nozzle body comprises a sleeve which surrounds the cavity at least partially, wherein the sleeve comprises at least a portion of the wall portion. In particular, the wall portion may be part of the sleeve. The sleeve can in particular surround and delimit the valve interior or the cavity of the metering device.
Vorzugsweise weist die Hülse in dem Bereich des Wandabschnitts eine geringere Wandstärke auf, als in einem angrenzenden Bereich. Dadurch ist eine leichte Preferably, the sleeve in the region of the wall portion has a smaller wall thickness, as in an adjacent area. This is a lightweight
Verformbarkeit des Wandabschnitts sichergestellt, sodass ein Techniker bei Ensuring ductility of the wall section so that a technician can assist
Inbetriebnahme der Dosiervorrichtung, beispielsweise zur Verwendung für eine Commissioning the metering device, for example, for use for a
Brennstoffzelle, ohne große Kraftanstrengung durch leichten Druck auf den Fuel cell, without much effort by light pressure on the
Wandabschnitt die Vorspannkraft der Federeinrichtung einstellen kann. Wall section can adjust the biasing force of the spring device.
Vorzugsweise ist die Hülse aus Metall ausgebildet. Preferably, the sleeve is formed of metal.
Vorzugsweise ist die Hülse mittels eines Umformprozesses hergestellt. Die Preferably, the sleeve is produced by means of a forming process. The
Dosiervorrichtung kann somit sehr kostengünstig hergestellt werden, erlaubt jedoch trotzdem eine präzise Feinjustierung. Dosing device can thus be made very inexpensive, but still allows a precise fine adjustment.
Vorzugsweise umfasst die Dosiervorrichtung eine Kunststoffumspritzung, welche die Hülse zumindest teilweise umgibt, wobei die Kunststoffumspritzung zumindest einen Teil des Wandabschnitts umfasst. Die Kunststoffumspritzung dient als Schutz des Düsenkörpers und vorzugsweise der Magneteinrichtung vor äußeren chemischen oder physikalischen Einflüssen. Insbesondere kann die Kunststoffumspritzung den Preferably, the metering device comprises a plastic extrusion which at least partially surrounds the sleeve, wherein the plastic extrusion coating comprises at least a part of the wall section. The plastic extrusion serves as protection of the nozzle body and preferably the magnetic device against external chemical or physical influences. In particular, the plastic extrusion can
Wandabschnitt umfassen. Vorzugsweise wird der Wandabschnitt durch die Kunststoffumspritzung und durch die Hülse gebildet. Include wall section. Preferably, the wall portion is formed by the plastic extrusion and by the sleeve.
Vorzugsweise kann die Kunststoffumspritzung in dem Bereich des Wandabschnitts eine geringere Wandstärke aufweisen als in einem angrenzenden Bereich. Dadurch ist die gute Verformbarkeit des Wandabschnitts sichergestellt. The plastic encapsulation may preferably have a smaller wall thickness in the area of the wall section than in an adjacent area. As a result, the good deformability of the wall section is ensured.
Gemäß einer Weiterbildung der Dosiervorrichtung umfasst der Wandabschnitt eine Oberflächenstrukturierung, insbesondere Nuten und/oder Noppen und/oder Rillen. Durch diese Oberflächenstrukturierung kann die benötigte Kraft zur Verformung des According to a development of the metering device, the wall section comprises a surface structuring, in particular grooves and / or knobs and / or grooves. Through this surface structuring, the force required to deform the
Wandabschnitts, welche zur Einstellung der Vorspannkraft der Federeinrichtung benötigt wird, reduziert werden. Die Feinjustierung ist somit komfortabel möglich. Wall section, which is required for adjusting the biasing force of the spring device can be reduced. The fine adjustment is thus comfortably possible.
Vorzugsweise umfasst der Wandabschnitt eine Vertiefung. Insbesondere kann sich der Wandabschnitt in einer Vertiefung des Düsenkörpers befinden. Dadurch kann verhindert werden, dass durch eine unbeabsichtigte Kraftausübung nach dem Ende des Preferably, the wall portion comprises a recess. In particular, the wall portion may be located in a recess of the nozzle body. This can be prevented by an unintentional exercise of force after the end of the
Justierungsprozesses die Vorspannkraft der Federeinrichtung versehentlich verstellt wird. Da der zur Einstellung der Vorspannkraft benötigte Wandabschnitt sich innerhalb der Vertiefung befindet, ist dieser gegen eine zufällige Verformung geschützt. Adjustment process, the biasing force of the spring device is adjusted by mistake. Since the wall section needed to adjust the biasing force is inside the recess, it is protected against accidental deformation.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist der Düsenkörper eine Hülse auf, welche mittels eines Umformprozesses hergestellt wird. Die Hülse kann eine zylindrische Seitenwand und einen Hülsenboden aufweisen, wobei in dem Hülsenboden in axialer Richtung eine Vertiefung ausgebildet wird. Die Hülse ist im Bereich des Hülsenbodens flexibel und verformbar und besteht dort beispielsweise aus Kunststoff oder einer dünnen Metallschicht. Zur Schutz des Düsenkörpers kann weiter eine Kunststoffumspritzung um diesen herum ausgebildet werden. According to one embodiment of the invention, the nozzle body has a sleeve, which is produced by means of a forming process. The sleeve may have a cylindrical side wall and a sleeve bottom, wherein in the sleeve bottom in the axial direction of a recess is formed. The sleeve is flexible and deformable in the region of the sleeve bottom and consists there for example of plastic or a thin metal layer. To protect the nozzle body, a plastic extrusion can further be formed around it.
Zum Einstellen der Vorspannkraft kann der Hülsenboden beispielsweise weiter ins Innere der Dosiervorrichtung gedrückt werden, um die Vorspannkraft der Federeinrichtung zu erhöhen. For adjusting the biasing force of the sleeve bottom, for example, be pushed further into the interior of the metering device to increase the biasing force of the spring means.
Vorzugsweise wird die Vorspannkraft nach der Montage der Dosiervorrichtung eingestellt. Kurze Beschreibung der Zeichnungen Es zeigen: Preferably, the biasing force is adjusted after assembly of the metering device. Brief description of the drawings In the drawings:
Figur 1 Eine schematische Querschnittsansicht einer Dosiervorrichtung gemäß einer Ausführungsformen der Erfindung; und Figure 1 is a schematic cross-sectional view of a metering device according to an embodiment of the invention; and
Figur 2 eine schematische Querschnittsansicht eines Details der Dosiervorrichtung gemäß einer Ausführungsformen der Erfindung zur Illustration der Verformung des Wandabschnitts. Figure 2 is a schematic cross-sectional view of a detail of the metering device according to an embodiment of the invention for illustrating the deformation of the wall portion.
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen mit denselben Bezugszeichen versehen. Verschiedene Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden, sofern dies sinnvoll ist. In all figures, the same or functionally identical elements and devices are provided with the same reference numerals. Various embodiments can be combined as desired, if appropriate.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Description of the embodiments
In Figur 1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Dosiervorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung illustriert. Die Dosiervorrichtung 1 ist vorzugsweise für eine Brennstoffzelle vorgesehen und dient beispielsweise der Dosierung der zugeführten Fluidmenge, beispielsweise von Wasserstoff H2. FIG. 1 illustrates a schematic cross-sectional view of a metering device 1 according to an embodiment of the invention. The metering device 1 is preferably provided for a fuel cell and serves, for example, for metering the supplied amount of fluid, for example hydrogen H2.
Die Dosiervorrichtung 1 umfasst einen länglichen Düsenkörper 2, welcher eine Hülse 21 umfasst. Die Hülse 21 wird vorzugsweise mittels eines Umformprozesses kostengünstig hergestellt. Sie ist länglich ausgebildet und weist einen Seitenwand 211 auf, welche um eine Achse X herum zylindrisch angeordnet ist. Die Hülse 21 umfasst weiter an einem axialen Ende einen Hülsenboden 212, welcher eine Vertiefung aufweist. The metering device 1 comprises an elongated nozzle body 2, which comprises a sleeve 21. The sleeve 21 is preferably produced inexpensively by means of a forming process. It is elongated and has a side wall 211, which is arranged cylindrical about an axis X around. The sleeve 21 further comprises at one axial end a sleeve bottom 212 which has a recess.
An dem gegenüberliegenden axialen Ende ist die Hülse 21 mit einem ersten At the opposite axial end, the sleeve 21 is a first
Düsenkörperendstück 27 formschlüssig verbunden, wobei das erste Düsenkörperendstück 27 an einem der Hülse 21 abgewandten axialen Ende mit einem zweiten Düsenkörperendstück 27 positively connected, wherein the first nozzle body end piece 27 at one of the sleeve 21 facing away from the axial end with a second
Düsenkörperendstück 28 formschlüssig verbunden ist. Nozzle body end piece 28 is positively connected.
Die Hülse 21, das erste Düsenkörperendstück 27 und das zweite Düsenkörperendstück 28 bilden den Düsenkörper 2, welcher einen Hohlraum 3 einschließt. Hierbei schließen das erste Düsenkörperendstück 27 und das zweite Düsenkörperendendstück 28 einen ersten Endbereich 31 des Hohlraums 3 ein, während ein zweiter Endbereich 32 des Hohlraums 3 im Bereich des Hülsenbodens 212 gebildet ist. Eine Düsennadel 5 ist axial verschiebbar in dem Hohlraum 3 angeordnet. An einem axialen Ende der Düsennadel 5 ist diese über einen Federteller 25 mit einer The sleeve 21, the first nozzle body end piece 27 and the second nozzle body end piece 28 form the nozzle body 2, which encloses a cavity 3. This conclude that first nozzle body end piece 27 and the second nozzle body end piece 28 a first end portion 31 of the cavity 3, while a second end portion 32 of the cavity 3 in the region of the sleeve bottom 212 is formed. A nozzle needle 5 is arranged axially displaceably in the cavity 3. At an axial end of the nozzle needle 5, this is a spring plate 25 with a
Federeinrichtung 6 verbunden, wobei die Federeinrichtung 6 entlang der Achse X zwischen einem Wandabschnitt 10 des Düsenkörpers 2 in dem zweiten Endbereich 32 und der Düsennadel 5 angeordnet ist. Spring device 6 is connected, wherein the spring means 6 along the axis X between a wall portion 10 of the nozzle body 2 in the second end portion 32 and the nozzle needle 5 is arranged.
Die Federeinrichtung 6 ist als Schraubenfeder ausgebildet und besteht vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff. Die Federeinrichtung 6 ist dazu ausgebildet, eine Vorspannkraft auf die Düsennadel 5 in Richtung des ersten Endbereichs 31 des The spring device 6 is designed as a helical spring and is preferably made of a metallic material. The spring means 6 is adapted to apply a biasing force to the nozzle needle 5 in the direction of the first end portion 31 of the
Hohlraums 3 auszuüben. Ein Polschuh 22 mit einer zylindrischen Außenseite ist formschlüssig in der Hülse 21 angeordnet und umgibt die Federeinrichtung 6. Eine mit dem Polschuh 22 formschlüssig verbundene Dichtung 24 weist eine Öffnung in axialer Richtung auf und dient der Führung der Düsennadel 5. Der Polschuh 22 und die Dichtung 24 trennen den ersten Endbereich 31 des Hohlraums 3 von einer mittleren Exercise cavity 3. A pole piece 22 with a cylindrical outer side is arranged in a form-fitting manner in the sleeve 21 and surrounds the spring means 6. A seal 24 positively connected to the pole piece 22 has an opening in the axial direction and serves to guide the nozzle needle 5. The pole piece 22 and the seal 24 separate the first end portion 31 of the cavity 3 from a middle one
Hohlraumkammer 33 des Hohlraums 3. Cavity 33 of the cavity. 3
Die Düsennadel 5 umfasst eine zylindrische Ankernadel 52 und einen Anker 51 , welcher ebenfalls im Wesentlichen zylindrisch ist und um einen mittleren Abschnitt der The nozzle needle 5 comprises a cylindrical anchoring needle 52 and an armature 51, which is also substantially cylindrical and about a central portion of the
Ankernadel 52 herum angeordnet ist. Der Anker 51 ist axial beweglich in der mittleren Hohlraumkammer 33 angeordnet. Die Ankernadel 52 erstreckt sich durch eine zweite Dichtung 26 hindurch und in den ersten Endbereich 31 des Hohlraums 3 hinein, wobei die zweite Dichtung 26 formschlüssig in dem ersten Düsenkörperendstück 27 angeordnet ist. Ankernadel 52 is arranged around. The armature 51 is arranged axially movable in the central cavity chamber 33. The anchoring needle 52 extends through a second seal 26 and into the first end region 31 of the cavity 3, wherein the second seal 26 is arranged in a form-fitting manner in the first nozzle body end piece 27.
Das zweite Düsenkörperendstück 28 weist eine Fluideintrittsöffnung 92 auf, welche zum Einleiten eines Gases, beispielsweise von Wasserstoff H2, ausgebildet ist. Die The second nozzle body end piece 28 has a fluid inlet opening 92, which is designed to introduce a gas, for example hydrogen H2. The
Fluideintrittsöffnung 92 ist über eine Fluidöffnung 4 mit dem ersten Endbereich 31 des Hohlraums 3 verbunden. Über eine Fluidaustrittsöffnung 91 kann ein Fluid aus dem ersten Endbereich 31 heraustreten. In der Fluidöfmung 4 ist eine Dichtung 8 angeordnet, welche die Fluidöfmung 4 verschließt, wenn die Düsennadel 5 in Richtung der Fluidöffnung 4 bewegt wird. Die Düsennadel 5 ist somit dazu ausgebildet, bei einer Bewegung in Richtung des ersten Endbereichs 31 die Fluidöffnung 4 zu schließen, sodass kein Fluid von der Fluid inlet opening 92 is connected via a fluid opening 4 with the first end portion 31 of the cavity 3. A fluid can emerge from the first end region 31 via a fluid outlet opening 91. In the Fluidöfmung 4 a seal 8 is arranged, which closes the Fluidöfmung 4 when the nozzle needle 5 is moved in the direction of the fluid port 4. The nozzle needle 5 is thus adapted to close the fluid opening 4 during a movement in the direction of the first end region 31, so that no fluid from the
Fluideintrittsöffnung 92 zur Fluidaustrittsöffnung 91 gelangen kann. Fluid inlet opening 92 can reach the fluid outlet opening 91.
Um die Hülse 21 herum ist in radialer Richtung eine Magneteinrichtung 7 angeordnet, welche eine Spule umfasst und dazu ausgebildet ist, ein Magnetfeld zu erzeugen. Bei Anliegen eines Magnetfelds wird über den Polschuh 22 eine Kraft auf den Anker 51 der Düsennadel 5 ausgeübt, sodass die Düsennadel 5 entgegen der Vorspannkraft der Federeinrichtung 6 in Richtung des zweiten Endbereichs 32 bewegt wird. Die Düsennadel 5 wird von der Fluidöffnung 4 wegbewegt und öffnet die Fluidöffnung 4, sodass ein Fluid von der Gaseintrittsöffnung 92 zur Gasaustrittsöffnung 91 durch die Fluidöffnung 4 strömen kann. Durch Anlegen des Magnetfelds mittels der Magneteinrichtung 7 kann somit die einströmende Fluidmenge gesteuert werden. Around the sleeve 21, a magnetic device 7 is arranged in the radial direction, which comprises a coil and is adapted to generate a magnetic field. When a magnetic field is applied, a force is exerted on the armature 51 of the nozzle needle 5 via the pole shoe 22, so that the nozzle needle 5 is moved counter to the biasing force of the spring device 6 in the direction of the second end region 32. The nozzle needle 5 is moved away from the fluid port 4 and opens the fluid port 4, so that a fluid can flow from the gas inlet port 92 to the gas outlet port 91 through the fluid port 4. By applying the magnetic field by means of the magnetic device 7, thus, the inflowing amount of fluid can be controlled.
Die Magneteinrichtung 7 sowie der axiale Endbereich der Hülse 21 sind von einer Kunststoffumspritzung 23 umgeben. Die Kunststoffumspritzung 23 umfasst einen zylindrischen Abschnitt 231 , welcher axial um die Magneteinrichtung 7 herum angeordnet ist, sowie einen axialen Endabschnitt 232, welcher sich entlang des The magnet device 7 and the axial end region of the sleeve 21 are surrounded by a plastic extrusion coating 23. The plastic extrusion coating 23 comprises a cylindrical portion 231, which is arranged axially around the magnetic device 7, and an axial end portion 232, which extends along the
Hülsenbodens 212 erstreckt. Die Kunststoffumspritzung 23 ist optional. Sleeve bottom 212 extends. The plastic extrusion 23 is optional.
In Figur 2 ist eine schematische Querschnittsansicht der Dosiervorrichtung 1 illustriert, wobei der Wandabschnitt 10 des Düsenkörpers 2 detailliert dargestellt wird. FIG. 2 illustrates a schematic cross-sectional view of the metering device 1, wherein the wall section 10 of the nozzle body 2 is shown in detail.
Wie sich der Figur 2 entnehmen lässt, weist der Hülsenboden 212 einen As can be seen from FIG. 2, the sleeve bottom 212 has a
kreisringförmigen äußeren Hülsenbodenabschmtt 212c auf, welcher sich an die annular outer sleeve bottom seal 212c which contacts the
Seitenwand 211 der Hülse 212 anschließt und im Wesentlichen senkrecht zur Achse X ausgebildet ist. Neben diesem in radialer Richtung außen liegenden äußeren Side wall 211 of the sleeve 212 connects and is formed substantially perpendicular to the axis X. In addition to this in the radial direction outer outer
Hülsenbodenabschmtt 212c weist der Hülsenboden 212 einen kreisförmigen inneren Hülsenbodenabschmtt 212a auf, welcher ebenfalls im Wesentlichen senkrecht zur Achse X ausgebildet ist. Der innere Hülsenbodenabschmtt 212a ist über einen konisch zulaufenden bzw. geneigten mittleren Hülsenbodenabschmtt 212b mit dem äußeren Hülsenbodenabschmtt 212c verbunden. Der Hülsenboden 212 weist eine Vertiefung auf, d. h. der innere Hülsenbodenabschnitt 212a ist relativ zu dem äußeren Hülsenbodenabschnitt 212c entlang der Achse X in Richtung des Hohlraums 3 versetzt angeordnet. Der Hülsenboden 212 besteht vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff, wobei der innere Hülsenbodenabschnitt 212a vorzugsweise eine Wandstärke dl aufweist welche kleiner ist als die Wandstärke d2 des äußeren Hülsenbodenabschnitts 212c. At the bottom of the sleeve 212c, the sleeve bottom 212 has a circular inner sleeve bottom shoulder 212a, which is also substantially perpendicular to the axis X. Inner sleeve bottom seal 212a is connected to outer sleeve bottom seal 212c via a tapered central sleeve bottom seal 212b. The sleeve bottom 212 has a depression, ie the inner sleeve bottom portion 212a is offset relative to the outer sleeve bottom portion 212c along the axis X in the direction of the cavity 3. The sleeve base 212 is preferably made of a metallic material, wherein the inner sleeve bottom portion 212a preferably has a wall thickness d1 which is smaller than the wall thickness d2 of the outer sleeve bottom portion 212c.
Durch Ausüben einer Krafteinwirkung von außen in radialer Richtung entlang der Achse X auf den inneren Hülsenbodenabschnitt 212a, etwa durch den Finger oder ein Werkzeug eines Technikers, kann der innere Hülsenbodenabschnitt 212a von einer gestrichelt gezeichneten Ausgangsposition um eine Strecke d in Richtung des zweiten Endbereichs 32 des Hohlraums 3 bewegt werden. Die Lage des inneren Hülsenbodenabschnitts 212a wird dadurch vorzugsweise dauerhaft verändert. By exerting a force externally in the radial direction along the axis X on the inner sleeve bottom portion 212a, such as a technician's finger or tool, the inner sleeve bottom portion 212a may move from a dashed initial position a distance d toward the second end portion 32 of FIG Cavity 3 are moved. The position of the inner sleeve bottom portion 212a is thereby preferably permanently changed.
Durch Ausüben des Drucks wird die Federeinrichtung 6 ebenfalls in Richtung des zweiten Endbereichs 32 verschoben. Dadurch wird die auf die Düsennadel 5 ausgeübte Vorspannkraft vergrößert. Somit ist es möglich, nach Inbetriebnahme der By applying the pressure, the spring device 6 is also displaced in the direction of the second end region 32. As a result, the force exerted on the nozzle needle 5 biasing force is increased. Thus, it is possible after commissioning the
Dosiervorrichtung 1 eine Feinjustierung der Vorspannkraft der Federeinrichtung 6 und dadurch der Gegenkraft vorzunehmen, welche die Magneteinrichtung 7 erzeugen muss, um die Düsennadel 5 zum Öffnen der Fluidöffnung 4 in Richtung des zweiten Dosing device 1 to make a fine adjustment of the biasing force of the spring means 6 and thereby the counterforce, which must generate the magnetic device 7 to the nozzle needle 5 to open the fluid port 4 in the direction of the second
Endabschnitts 32 zu verschieben. End section 32 to move.
In der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform wird der verformbare Wandabschnitt 10 des Düsenkörpers 2 durch den mittleren Hülsenbodenabschnitt 212b und den innerenIn the embodiment shown in Figure 2, the deformable wall portion 10 of the nozzle body 2 through the middle sleeve bottom portion 212 b and the inner
Hülsenbodenabschnitt 212a gebildet. Vorzugsweise kann die in Figur 2 gezeigte Hülse 21 zusätzlich von einer Kunststoffumspritzung 23 umgeben sein, wie in Figur 1 illustriert. In diesem Fall wird der verformbare Wandabschnitt 10 zusätzlich von der den mittleren Hülsenbodenabschnitt 212b und den inneren Hülsenbodenabschnitt 212a umgebenden Kunststoffumspritzung 23 gebildet. Sleeve bottom portion 212a formed. Preferably, the sleeve 21 shown in Figure 2 may be additionally surrounded by a plastic extrusion coating 23, as illustrated in Figure 1. In this case, the deformable wall section 10 is additionally formed by the plastic encapsulation 23 surrounding the middle sleeve bottom section 212b and the inner sleeve bottom section 212a.
Vorzugsweise ist hierbei eine Wandstärke der Kunststoffumspritzung 23 im Bereich des Wandabschnitts 10 kleiner als in einem angrenzenden Bereich, d. h. im Bereich des äußeren Hülsenbodenabschnitts 212c. Gemäß weiteren Ausführungsformen können Oberflächenstrukturierungen in dem Bereich des Wandabschnitts 10 in der Hülse 21 und/oder in der Kunststoffumspritzung 23 ausgebildet sein. So können Nuten oder Rillen, ausgebildet sein, um die zur In this case, a wall thickness of the plastic extrusion coating 23 in the region of the wall section 10 is preferably smaller than in an adjacent region, ie in the region of the outer sleeve bottom section 212c. According to further embodiments, surface structuring may be formed in the region of the wall section 10 in the sleeve 21 and / or in the plastic extrusion coating 23. Thus, grooves or grooves, be formed to the for
Deformierung des Wandabschnitts 10 benötigte Kraft zu reduzieren. Beispielsweise können die Nuten oder Rillen kreisförmig um die Achse X herum angeordnet sein. Weiter können Noppen oder andere Oberflächenstrukturierung vorgesehen sein. Deformation of the wall portion 10 required force to reduce. For example, the grooves or grooves may be arranged in a circle about the axis X around. Furthermore, nubs or other surface structuring may be provided.
Die Vertiefung des Hülsenbodens 212 und der Kunststoffumspritzung 23 ist optional. So kann auch nur ein ebener, im Wesentlichen senkrecht zur Achse X ausgebildeter Hülsenboden vorgesehen sein, welcher durch Krafteinwirkung in axialer Richtung verformbar ist. The recess of the sleeve bottom 212 and the plastic extrusion 23 is optional. Thus, only a flat, substantially perpendicular to the axis X trained sleeve bottom may be provided, which is deformable by the action of force in the axial direction.

Claims

Ansprüche claims
1. Dosiervorrichtung (1), insbesondere für eine Brennstoffzelle, mit einem länglichen Düsenkörper (2) mit einem Hohlraum (3), welcher einen ersten Endbereich (31) und einen zweiten Endbereich (32) aufweist; einer in dem ersten Endbereich (31) angeordneten Fluidöffnung (4) zur Leitung eines Fluids; einer Düsennadel (5), welche axial verschiebbar in dem Hohlraum (3) angeordnet ist, wobei die Düsennadel (5) bei Bewegung in Richtung des ersten A metering device (1), in particular for a fuel cell, having an elongated nozzle body (2) with a cavity (3) which has a first end region (31) and a second end region (32); a fluid port (4) disposed in the first end region (31) for conducting a fluid; a nozzle needle (5), which is arranged axially displaceable in the cavity (3), wherein the nozzle needle (5) when moving in the direction of the first
Endbereichs (31) die Fluidöffnung (4) verschließt und bei Bewegung in Richtung des zweiten Endbereichs (32) die Fluidöffnung (4) öffnet; einer Federeinrichtung (6), welche zwischen einem Wandabschnitt (10) des Düsenkörpers (2) in dem zweiten Endbereich (32) und der Düsennadel (5) angeordnet ist und eine Vorspannkraft auf die Düsennadel (5) in Richtung des ersten Endbereichs (31) ausübt; und einer Magneteinrichtung (7), welche dazu ausgebildet ist, ein Magnetfeld derart zu erzeugen, dass die Düsennadel (5) entgegen der Vorspannkraft der  End portion (31) closes the fluid opening (4) and when moving in the direction of the second end portion (32) opens the fluid port (4); a spring device (6) which is arranged between a wall section (10) of the nozzle body (2) in the second end region (32) and the nozzle needle (5) and a biasing force on the nozzle needle (5) in the direction of the first end region (31) exerts; and a magnetic device (7), which is designed to generate a magnetic field such that the nozzle needle (5) against the biasing force of the
Federeinrichtung (6) in Richtung des zweiten Endbereichs (32) bewegbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Wandabschnitt (10) des Düsenkörpers (2) in dem zweiten Endbereich (32) durch eine Krafteinwirkung von außen in axialer Richtung derart verformbar ist, dass die Vorspannkraft der Federeinrichtung (6) einstellbar ist.  Spring device (6) in the direction of the second end portion (32) is movable; characterized in that the wall portion (10) of the nozzle body (2) in the second end region (32) by a force from the outside in the axial direction is deformable such that the biasing force of the spring means (6) is adjustable.
2. Dosiervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Düsenkörper (2) eine 2. Metering device (1) according to claim 1, wherein the nozzle body (2) has a
Hülse (21) umfasst, welche den Hohlraum (3) zumindest teilweise umgibt, wobei die Hülse (21) zumindest einen Teil des Wandabschnitts (10) umfasst. Dosiervorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Hülse (21) in dem Bereich des Wandabschnitts (10) eine geringere Wandstärke aufweist als in einem Sleeve (21) which surrounds the cavity (3) at least partially, wherein the sleeve (21) comprises at least a portion of the wall portion (10). Dosing device (1) according to claim 2, wherein the sleeve (21) in the region of the wall portion (10) has a smaller wall thickness than in a
angrenzenden Bereich. adjacent area.
Dosiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Hülse (21) aus Metall ausgebildet ist. Dosing device (1) according to one of claims 2 or 3, wherein the sleeve (21) is formed of metal.
Dosiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Hülse (21) mittels eines Umformprozesses hergestellt ist. Dosing device (1) according to one of claims 2 to 4, wherein the sleeve (21) is produced by means of a forming process.
Dosiervorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Kunststoffumspritzung (23), welche die Hülse zumindest teilweise umgibt, wobei die Kunststoffumspritzung (23) zumindest einen Teil des Wandabschnitts (10) umfasst. Dosing device (1) according to one of the preceding claims, with a plastic extrusion coating (23) which at least partially surrounds the sleeve, wherein the plastic extrusion coating (23) comprises at least part of the wall section (10).
Dosiervorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei die Kunststoffumspritzung (23) in dem Bereich des Wandabschnitts (10) eine geringere Wandstärke aufweist als in einem angrenzenden Bereich. Dosing device (1) according to claim 6, wherein the plastic extrusion (23) in the region of the wall portion (10) has a smaller wall thickness than in an adjacent region.
Dosiervorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Wandabschnitt (10) eine Oberflächenstrukturierung, insbesondere Nuten und/oder Noppen und/oder Rillen, umfasst. Dosing device (1) according to one of the preceding claims, wherein the wall section (10) comprises a surface structuring, in particular grooves and / or nubs and / or grooves.
Dosiervorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Wandabschnitt (10) eine Vertiefung umfasst. Dosing device (1) according to one of the preceding claims, wherein the wall portion (10) comprises a recess.
Verfahren zur Herstellung einer Dosiervorrichtung (1), mit den Schritten: Method for producing a metering device (1), comprising the steps:
Bereitstellen eines länglichen Düsenkörpers (2) mit einem Hohlraum (3), welcher einen ersten Endbereich (31) und einen zweiten Endbereich (32) aufweist, wobei in dem ersten Endbereich (31) eine Fluidöffnung (4) zur Leitung eines Fluids ausgebildet wird; Providing an elongated nozzle body (2) having a cavity (3) having a first end portion (31) and a second end portion (32), wherein in the first end portion (31) a fluid port (4) for conducting a fluid is formed;
Bereitstellen einer Düsennadel (5), welche axial verschiebbar in dem Providing a nozzle needle (5) which is axially displaceable in the
Hohlraum (3) angeordnet wird, wobei die Düsennadel (5) bei Bewegung in Richtung des ersten Endbereichs (31) die Fluidöffhung (4) verschließt und bei Bewegung in Richtung des zweiten Endbereichs (32) die Fluidöffhung (4) öffnet; Cavity (3) is arranged, wherein the nozzle needle (5) when moving in Direction of the first end portion (31) closes the Fluidöffhung (4) and on movement in the direction of the second end portion (32), the Fluidöffhung (4) opens;
Anordnen einer Federeinrichtung (6) zwischen einem Wandabschnitt (10) des Düsenkörpers (2) in dem zweiten Endbereich (32) und der Düsennadel (5), wobei die Federeinrichtung (6) eine Vorspannkraft auf die Düsennadel (5) in Richtung des ersten Endbereichs (31) ausübt; Arranging a spring device (6) between a wall section (10) of the nozzle body (2) in the second end region (32) and the nozzle needle (5), the spring device (6) applying a biasing force to the nozzle needle (5) in the direction of the first end region (31) exercises;
Anordnen einer Magneteinrichtung (7), welche dazu ausgebildet ist, ein Arranging a magnet device (7) which is designed to be
Magnetfeld derart zu erzeugen, dass die Düsennadel (5) entgegen der To generate magnetic field such that the nozzle needle (5) against the
Vorspannkraft der Federeinrichtung (6) in Richtung des zweiten Endbereichs (32) bewegbar ist; und Biasing force of the spring means (6) in the direction of the second end portion (32) is movable; and
Verformen des Wandabschnitts (10) des Düsenkörpers (2) in dem zweiten Endbereich (32) durch Ausüben einer Kraft von außen in axialer Richtung, um die Vorspannkraft der Federeinrichtung (6) einzustellen. Deforming the wall portion (10) of the nozzle body (2) in the second end portion (32) by exerting an external force in the axial direction to adjust the biasing force of the spring means (6).
PCT/EP2018/056298 2017-05-05 2018-03-13 Metering device and method for production WO2018202346A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017207577.5 2017-05-05
DE102017207577.5A DE102017207577A1 (en) 2017-05-05 2017-05-05 Dosing device and method for producing a dosing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018202346A1 true WO2018202346A1 (en) 2018-11-08

Family

ID=61837729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/056298 WO2018202346A1 (en) 2017-05-05 2018-03-13 Metering device and method for production

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017207577A1 (en)
WO (1) WO2018202346A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3432728A1 (en) * 1984-09-06 1986-03-13 Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr Device for setting the preloading spring of a valve
US4610080A (en) 1985-07-29 1986-09-09 Allied Corporation Method for controlling fuel injector lift
EP2114740B1 (en) * 2006-11-27 2010-12-22 Robert Bosch GmbH Solenoid valve
DE102010043614A1 (en) * 2010-11-09 2012-05-10 Robert Bosch Gmbh Proportional valve for controlling gaseous medium i.e. hydrogen, in fuel cell vehicle, has control unit connected with actuator and controlling actuator in closing element such that closing element executes micro oscillations
EP2589786A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-08 Continental Automotive GmbH Valve assembly for a control valve and control valve
US20150083947A1 (en) * 2012-03-08 2015-03-26 Waters Technologies Corporation Back pressure regulation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3432728A1 (en) * 1984-09-06 1986-03-13 Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr Device for setting the preloading spring of a valve
US4610080A (en) 1985-07-29 1986-09-09 Allied Corporation Method for controlling fuel injector lift
EP2114740B1 (en) * 2006-11-27 2010-12-22 Robert Bosch GmbH Solenoid valve
DE102010043614A1 (en) * 2010-11-09 2012-05-10 Robert Bosch Gmbh Proportional valve for controlling gaseous medium i.e. hydrogen, in fuel cell vehicle, has control unit connected with actuator and controlling actuator in closing element such that closing element executes micro oscillations
EP2589786A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-08 Continental Automotive GmbH Valve assembly for a control valve and control valve
US20150083947A1 (en) * 2012-03-08 2015-03-26 Waters Technologies Corporation Back pressure regulation

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017207577A1 (en) 2018-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1266135B1 (en) Electrovalve for controlling an injection valve in an internal combustion engine
DE602005003175T2 (en) Injection valve of an internal combustion engine
DE102007002841A1 (en) Valve for controlling e.g. gaseous fuel, has valve seat arranged in housing, and sealing element including aperture and arranged at valve unit, to open and close passage opening of housing, and fixed at valve unit and valve seat
DE60016849T2 (en) Pressure swirl generator for fuel injection valve
DE19701288A1 (en) Motor vehicle internal combustion engine fuel injection valve
WO2016034402A1 (en) Proportional valve that can be actuated electromagnetically
DE102011087617A1 (en) Pressure relief valve for fuel injection system of combustion engine used in motor vehicle, has spring to exert force on closing portion such that plastic deformed region of valve sleeve portion is fixed at valve seat
WO2004079321A1 (en) Method, device, and computer program for measuring the leakage of injection systems, especially for internal combustion engines of motor vehicles
WO2018202346A1 (en) Metering device and method for production
DE19958705C2 (en) Valve with improved stop geometry
EP1407134B1 (en) High-pressure fuel device
DE102011078732A1 (en) Device for injecting fuel, has valve needle and valve housing with valve seat, where valve needle closes aperture in valve seat, and valve needle has area with reduced rigidity
WO2011042296A1 (en) Fuel injection valve and production thereof
DE102018131098A1 (en) Valve and device for regulating pressures of a fluid in a vehicle transmission with a valve
DE19940558C2 (en) Device for delaying the deflection of the nozzle needle of a fuel injector
WO2017167677A1 (en) Check valve, check valve system and method for adjusting a check valve
DE602004003928T2 (en) Injection valve for internal combustion engine
DE102013220584A1 (en) control valve
DE102005015409A1 (en) Method of obtaining a predetermined separation between reference positions on two bodies as in injector valves has structure on contact faces and plastically deformable region and applies the necessary force
EP2960487B1 (en) Fuel injector valve for combustion engines
EP2824310A1 (en) Fuel injector valve for combustion engines
DE10029296A1 (en) Valve for fluid flow control eg motor fuel injection has a separate setting unit to adjust the stroke movement of the valve ball at the valve seat in a simplified valve structure
DE10121340A1 (en) Common rail injector for internal combustion engine fuel injection system has casing and intermediate plate bounding control chamber implemented in one piece with inlet and outlet choke
WO2013160223A1 (en) Damper
WO2018114089A1 (en) Injector, injection molding tool, and method for producing an injector

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18714722

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18714722

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1