DE102008043088A1

DE102008043088A1 - Valve, particularly electromagnetic valve, for gaseous medium, particularly gas valve for gas tank, particularly motor vehicle gas tank, is provided with valve opening surrounding valve seat, and single stroke-operated valve member

Info

Publication number: DE102008043088A1
Application number: DE200810043088
Authority: DE
Inventors: Hartmut Deuchler; Frank Brenner; Michael Runft; Bernd Schmid
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-10-22
Filing date: 2008-10-22
Publication date: 2010-04-29
Also published as: ITMI20091762A1; IT1396015B1

Abstract

The valve is provided with a valve opening (16) surrounding a valve seat (15), and a single stroke-operated valve member (22). The valve member and the valve seat are provided with an elastic sealing body. A sealing edge is provided in the valve seat.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Ventil für ein gasförmiges Medium, insbesondere Gasventil für einen Gastank, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention is based on a valve for a gaseous Medium, in particular gas valve for a gas tank, after the preamble of claim 1.

Ein bekanntes, elektromagnetisches Ventil für eine Kraftfahrzeug-Gasflasche ( DE 103 61 781 A1 ) dient zur Zuführung des in der Gasflasche gespeicherten Gases zum Motor, wobei im Ventil über eine von einer Vorsteuerdichtung gesteuerten Druckabbaukanal der hohe Druck in der Gasflasche auf einen niedrigen Druck zum Motor reduziert wird. Das elektromagnetische Ventil weist hier einen in einem Hohlraum eines Ventilkörpers axial verschieblich geführten Absperrkolben auf, an dessen Stirnseite eine hohlzylindrische Hauptdichtung mittels eines Dichtungshalters gehalten ist. Bei geschlossenem Ventil sitzt die Hauptdichtung mit ihrer stirnseitigen Ringfläche auf einer ebenen, ringförmigen Sitzfläche des Ventilsitzes auf. Der Druckabbaukanal ist zentral durch den Absperrkolben geführt und mündet am Kopf des Dichtungshalters mit zwei radial verlaufenden Strömungskanälen mit kleinem Querschnitt. Auf der von der Ventilöffnung abgekehrten Kanalmündung des Druckabbaukanals sitzt die Vorsteuerdichtung auf, die mit dem Anker eines Elektromagneten verbunden ist. Im Hohlraum nahe des Hohlraumgrunds mündet ein mit der Gasflasche in Verbindung stehender Strömungskanal, und die Ventilöffnung hat Verbindung zu einem Anschlusskanal für den Motor.A known electromagnetic valve for a motor vehicle gas cylinder ( DE 103 61 781 A1 ) is used to supply the gas stored in the gas cylinder to the engine, wherein the high pressure in the gas cylinder is reduced to a low pressure to the engine in the valve via a pressure reduction channel controlled by a pilot control seal. The electromagnetic valve has here in a cavity of a valve body axially displaceably guided shut-off piston, on whose end face a hollow cylindrical main seal is held by means of a seal holder. When the valve is closed, the main seal sits with its frontal annular surface on a flat, annular seat surface of the valve seat. The pressure reduction channel is guided centrally through the shut-off piston and opens at the head of the seal holder with two radially extending flow channels with a small cross-section. On the side facing away from the valve opening channel mouth of the pressure reduction channel sits on the pilot gasket, which is connected to the armature of an electromagnet. In the cavity near the cavity bottom, a flow channel communicating with the gas cylinder opens, and the valve opening communicates with a connection passage for the engine.

Zum Öffnen des Ventils wird der Elektromagnet bestromt, wodurch der Magnetanker anzieht und die Vorsteuerdichtung von der Mündung des Druckabbaukanals abhebt. Der Überdruck am Hohlraumgrund drückt den Absperrkolben in seine obere Öffnungsstellung wobei der Strömungsquerschnitt zwischen der Hauptdichtung und dem Ventilsitz freigegeben wird. Durch die Strömungsgeschwindigkeit und -umlenkung wird der Druck im Bereich der radialen Strömungskanäle zusätzlich reduziert, sodass der Druck auf der Rückseite des Absperrkolbens weiter abfällt und der Absperrkolben in seiner Öffnungsstellung verharrt. Zum Schließen des Ventils wird der Elektromagnet entregt, und der Absperrkolben wird durch eine Ventilschließfeder mit seiner Hauptdichtung wieder auf den Ventilsitz aufgepresst.To open of the valve, the electromagnet is energized, causing the armature attracts and the pilot gasket from the mouth of the pressure reduction channel takes off. The pressure on the cavity base presses the shut-off piston in its upper open position the flow cross-section between the main seal and the valve seat is released. By the flow speed and deflection is the pressure in the area of the radial flow channels additionally reduced, so the pressure on the back the shut-off piston continues to fall and the shut-off piston remains in its open position. To close of the valve, the solenoid is de-energized, and the shut-off piston is controlled by a valve closing spring with its main seal again pressed onto the valve seat.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Ventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass es durch die beim Schließen definiert in den Dichtungskörper eindringende Dichtkante eine zuverlässige Dichtheit auch bei hohen Drücken, wie sie bei Gastanks auftreten, aufweist, und zwar über alle geforderte Temperaturbereiche, insbesondere auch bei Tieftemperaturen. Durch das Vorsehen eines Anschlags zwischen Ventilglied und Ventilsitz wird ein definiertes reproduzierbares Eindringen der Dichtkante in den Dichtungskörper gewährleistet.The Valve according to the invention with the features of Claim 1 has the advantage that it by the closing defined in the sealing body penetrating sealing edge Reliable tightness even at high pressures as they occur in gas tanks, and that over all required temperature ranges, especially at low temperatures. By providing a stop between valve member and valve seat becomes a defined reproducible penetration of the sealing edge ensured in the seal body.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Gassensors möglich.By the measures listed in the further claims are advantageous developments and improvements of the claim 1 specified gas sensor possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind Dichtungskörper und Dichtkante wechselweise auf den einander zugekehrten Stirnflächen von Ventilglied und Ventilsitz angeordnet. Der Dichtungskörper ist in eine in eine der einander zugekehrten Stirnflächen eingebrachte Ringnut eingesetzt und die Dichtkante steht an der anderen Stirnfläche axial vor. Vorzugsweise ist der Dichtungskörper so in die Ringnut eingesetzt, dass seine zu der anderen Stirnfläche weisende Unterkante mit der Stirnfläche fluchtet. Die an die Ringnut bzw. an die Dichtkante sich anschließenden Bereiche auf den einander zugekehrten Stirnflächen von Ventilglied und Ventilsitz bilden den Anschlag. Durch diese Positionierung des Dichtungskörpers und diese Realisierung des Anschlags zwischen Ventilglied und Ventilsitz wird gewährleistet, dass das Ventilglied immer zuerst metallisch auf dem Ventilsitz aufschlägt, so dass auch bei einem durch Toleranzen bedingten schiefen Auftreffen des Ventilglieds auf dem Ventilsitz sichergestellt ist, dass der Dichtungskörper durch das anschließende Geradstellen des Ventilsglieds bei in den Dichtungskörper eingepresster Dichtkante nicht geschädigt wird.According to one advantageous embodiment of the invention are sealing body and sealing edge alternately on the facing end faces arranged by valve member and valve seat. The seal body is in an in one of the facing faces inserted annular groove used and the sealing edge is at the other face axially forward. Preferably, the seal body so inserted into the annular groove that its to the other end face pointing lower edge flush with the face. The on the annular groove or adjoining the sealing edge Areas on the facing faces of Valve member and valve seat form the stop. Through this positioning of the seal body and this realization of the stop between valve member and valve seat is ensured that the valve member always first metallic on the valve seat so that even in the case of tolerances oblique impingement of the valve member is ensured on the valve seat, that the sealing body by the subsequent Straight ahead of the valve member in the seal body Pressed sealing edge is not damaged.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Dichtkante auf ihrer in den Dichtkörper eindringenden Oberkante verrundet, um eine Schädigung des Dichtungskörpers zu vermeiden. Die umlaufende Dichtkante ist mit einer solchen Form ausgebildet, dass die notwendige Verpressung des Dichtungskörpers gewährleistet ist. Z. B. kann die Dichtkante einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen, der sich zur Oberkante hin verjüngt. Der ringförmig ausgebildete Dichtungskörper besteht aus einem Elastomer und ist vorzugsweise in die an der einen Stirnfläche ausgebildete Ringnut einvulkanisiert. Vorzugsweise weist die Ringnut einen trapezförmigen Querschnitt auf, der sich zum Nutgrund hin verjüngt.According to one advantageous embodiment of the invention is the sealing edge rounded on its upper edge penetrating into the sealing body, to avoid damage to the seal body. The circumferential sealing edge is formed with such a shape, that ensures the necessary compression of the seal body is. For example, the sealing edge may have a trapezoidal cross section have, which tapers to the top edge. The ring-shaped formed sealing body consists of an elastomer and is preferably formed in the one end face Vulcanized ring groove. Preferably, the annular groove has a trapezoidal cross-section on, which tapers to the bottom of the groove.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die umlaufende Dichtkante relativ zur Ventilöffnung nach außen versetzt angeordnet und weist einen solchen Radialabstand von der Ventilöffnung auf, dass bei geöffnetem Ventil die zwischen der Stirnfläche des Ventilglieds und der Stirnfläche des Ventilsitzes für das Medium zur Verfügung stehende, umlaufende Durchströmungsfläche an der Dichtkante größer ist als am Rand der Ventilöffnung. Durch diese konstruktive Positionierung der Dichtkante wird die Stelle, an der die höchste Strömungsgeschwindigkeit auftritt, von der Dichtkante und der von der Dichtkante verformten Stelle des Dichtungskörper wegverlagert, um eine Schädigung des Dichtungskörpers an dieser stark beanspruchten Stelle zu vermeiden.According to an advantageous embodiment of the invention, the circumferential sealing edge is arranged offset relative to the valve opening to the outside and has such a radial distance from the valve opening, that with the valve open, between the end face of the valve member and the end face of the valve seat for the medium available, circumferential Flow area at the sealing edge is greater than at the edge of the valve opening. Due to this constructive positioning of the sealing edge, the point at which the highest flow velocity occurs is displaced away from the sealing edge and the point of the sealing body deformed by the sealing edge in order to avoid damage to the sealing body at this heavily stressed point.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Ventilglied ein Absperrkolben, der axial verschieblich in einem in einem Ventilkörper ausgebildeten Hohlraum aufgenommen ist. Der Ventilsitz ist zentral im Hohlraumgrund an den Ventilkörper angeformt, wobei der Hohlraum mit einem vorzugsweise nahe dem Hohlraumgrund mündenden Zulauf und die Ventilöffnung mit einem Ablauf in Verbindung steht. Für eine vorteilhafte Unterbringung von Dichtungskörper und Anschlag sind der Außendurchmesser des Ventilsitzes und der Durchmesser der Stirnfläche des Absperrkolbens etwa gleich groß gemacht.According to one advantageous embodiment of the invention is the valve member a shut-off piston, the axially displaceable in a formed in a valve body Cavity is added. The valve seat is central in the cavity floor formed on the valve body, wherein the cavity with a preferably near the cavity bottom opening inlet and the valve opening communicates with a drain. For an advantageous accommodation of sealing body and stop are the outer diameter of the valve seat and the diameter of the end face of the shut-off piston made about the same size.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind in dem mit der Anschlagfläche am Absperrkolben kommunizierenden Bereich der Sitzfläche des Ventilsitzes radiale Vertiefungen angeordnet, die am Außenumfang der Sitzfläche frei auslaufen. Durch diese radialen Vertiefungen wird an der Anschlagfläche des Absperrkolbens eine definierte Druckangriffsfläche für das Medium bereitgestellt über die die für den Öffnungsvorgang des Ventils benötigte Kraft auf der Stirnfläche des Absperrkolbens generiert wird. Dadurch ist ein sicheres Öffnen des Ventils und eine maximale Entleerung des Gastanks gewährleistet.According to one advantageous embodiment of the invention are in the communicating with the stop surface on the shut-off piston Area of the seating surface of the valve seat radial recesses arranged on the outer circumference of the seat free to leak. Through these radial recesses is at the stop surface the shut-off piston a defined pressure application area provided for the medium over the the for The force required to open the valve is generated on the end face of the shut-off piston. This ensures a safe opening of the valve and a maximum Emptying the gas tank guaranteed.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The The invention is based on an embodiment shown in the drawings explained in more detail in the following description. Show it:

1 einen Längsschnitt eines elektromagnetischen Ventils, 1 a longitudinal section of an electromagnetic valve,

2 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts II in 1, 2 an enlarged view of the section II in 1 .

3 die gleiche Darstellung wie in 2 bei geöffnetem Ventil, 3 the same representation as in 2 with the valve open,

4 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Ventilsitzbereichs des Ventils in 1 bis 3. 4 an enlarged sectional view of the valve seat portion of the valve in 1 to 3 ,

Das in 1 bis 3 als Ausführungsbeispiel für ein Ventil für ein gasförmiges Medium im Längsschnitt dargestellte elektromagnetische Ventil dient vorzugsweise als Gasventil für einen Gastank, insbesondere einen Kraftfahrzeug-Gastank, und stellt eine Verbindung zwischen dem Gastank und einem Gasverbraucher, im Falle des Kraftfahrzeug-Gastanks eine Verbindung zum Motor, her. Das Ventil weist einen Ventilkörper 11 auf, in dem ein Hohlraum 12 und mehrere Strömungskanäle ausgebildet sind. Der Hohlraum 12 hat eine von außen zugängliche Hohlraumöffnung 121 und einen Hohlraumgrund 122. Der Hohlraum 12 ist über einen hier nicht zu sehenden Strömungskanal und einen Durchflussbegrenzer 13 mit dem Gastank verbunden. Die nahe dem Hohlraumgrund 122 liegende Mündung dieses Strömungskanals bildet den Zulauf 14 des Ventils. Am Hohlraumgrund 122 ist ein Ventilsitz 15 ausgebildet, in den zentral eine Ventilöffnung 16 eingebracht ist, die mit einem einen Ablauf 17 des Ventils darstellenden Strömungskanal in Verbindung steht. Der Ablauf 17 ist mit einem weiteren Strömungskanal 18 verbunden, der zu einem Anschlussstutzen für eine abführende Gasleitung führt. Ein hubbetätigtes Ventilglied 22 stellt zusammen mit dem Ventilsitz 15 einen die Ventilöffnung 16 verschließenden Dichtsitz her, der durch einen die Ventilöffnung 16 umschließenden Dichtungskörper 23 und einer in den Dichtungskörper 23 sich einpressenden Dichtkante 20 gebildet ist. Dichtungskörper 23 und Dichtkante 20 sind wechselweise an einander zugekehrten Stirnflächen von Ventilglied 22 und Ventilsitz 15 angeordnet, wobei zwischen Ventilglied 22 und Ventilsitz 15 ein Anschlag 24 wirksam ist, der die Einpresstiefe der Dichtkante 20 in den Dichtungskörper 23 begrenzt. Vorzugsweise ist der Dichtungskörper 23 in eine Ringnut 24 eingelegt, die in eine der Stirnflächen eingebracht ist, und die Dichtkante 20 steht von der anderen Stirnfläche axial ab. Der Dichtungskörper 23 ist in der Ringnut 34 derart aufgenommen, dass seine zu der anderen Stirnfläche weisende Unterkante, mit der die Ringnut 34 aufweisenden Stirnfläche fluchtet. Der die Einpresstiefe der Dichtkante 20 festlegende Anschlag 24 wird damit durch die beiden, beim Ventilschließend aufeinander treffenden Stirnflächen von Ventilglied 22 und Ventilsitz 15 realisiert, und die axiale Höhe der Dichtkante 20 auf der einen Stirnfläche begründet deren Einpresstiefe in den Dichtungskörper 23 an der anderen Stirnfläche.This in 1 to 3 as an exemplary embodiment of a valve for a gaseous medium in longitudinal section illustrated electromagnetic valve preferably serves as a gas valve for a gas tank, in particular a motor vehicle gas tank, and provides a connection between the gas tank and a gas consumer, in the case of the motor vehicle gas tank, a connection to the engine, ago. The valve has a valve body 11 in which a cavity 12 and a plurality of flow channels are formed. The cavity 12 has an externally accessible cavity opening 121 and a cavity bottom 122 , The cavity 12 is over a not visible here flow channel and a flow restrictor 13 connected to the gas tank. The near the cavity bottom 122 lying mouth of this flow channel forms the inlet 14 of the valve. At the cavity bottom 122 is a valve seat 15 formed, in the center of a valve opening 16 is introduced, which with a one expiration 17 the valve performing flow channel is in communication. The sequence 17 is with another flow channel 18 connected, which leads to a connecting piece for a laxative gas line. A lift-operated valve member 22 puts together with the valve seat 15 one the valve opening 16 Closing seal seat ago, by a the valve opening 16 enclosing sealing body 23 and one in the seal body 23 Pressing sealing edge 20 is formed. seal body 23 and sealing edge 20 are alternately on mutually facing end faces of the valve member 22 and valve seat 15 arranged between the valve member 22 and valve seat 15 an attack 24 is effective, the the Einpresstiefe the sealing edge 20 in the seal body 23 limited. Preferably, the seal body 23 in an annular groove 24 inserted, which is introduced into one of the end faces, and the sealing edge 20 stands axially from the other end face. The seal body 23 is in the ring groove 34 taken so that its pointing to the other face bottom edge, with the annular groove 34 having facing face flushes. The the Einpresstiefe the sealing edge 20 fixing stop 24 is thus characterized by the two, the valve-closing successive faces of the valve member 22 and valve seat 15 realized, and the axial height of the sealing edge 20 established on the one end face whose press-in depth in the seal body 23 on the other end face.

In dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 bildet die Stirnfläche des in 4 vergrößert dargestellten Ventilsitzes 15 eine Sitzfläche 151 für das als Absperrkolben 25 mit ebenfalls ebener Stirnfläche ausgeführte Ventilglied 22. Auf der Sitzfläche 151 ist die konzentrisch zur Ventilöffnung 16 umlaufende Dichtkante 20 angeordnet, die axial über die Sitzfläche 151 vorsteht. Die Dichtkante 20 weist einen trapezförmigen Querschnitt auf, die sich zur freien Oberseite der Dichtkante 20 hin verjüngt. Die Oberseite der Dichtkante 20 ist vorzugsweise gerundet. Der an die Dichtkante 20 sich nach außen anschließende Bereich der Sitzfläche 151 ist mit radial verlaufenden Vertiefungen 21 (nur 4) versehen, die am Außenumfang der Sitzfläche 151 frei auslaufen. Die Sitzfläche 151 ist vom Hohlraumgrund 122 axial beabstandet. Der federbelastete Absperrkolben 25, der in dem Hohlraum 12, genauer gesagt in einer in den Hohlraum 12 eingesetzten Führungshülse 26, axial verschieblich geführt ist, ist zentral von einem Druckabbaukanal 27 durchdrungen, der einerseits an der dem Ventilsitz 15 zugekehrten Stirnseite des Absperrkolben 25 mündet und andererseits auf der davon abgekehrten Rückseite des Absperrkolbens 25 mittels einer Vorsteuerdichtung 28 abschließbar ist. Die mit einer Schließfeder 19 belastete Vorsteuerdichtung 28 ist mit einem Magnetanker 29 eines Elektromagneten 30 fest verbunden. Der Elektromagnet 30 weist einen dem Magnetanker 29 unter Belassung eines Arbeitsluftspaltes 31 gegenüberliegenden Magnetkern 31 und eine Magnetanker 29 und Magnetkern 31 umschließende Magnetspule 32 auf, die über einen Anschlussstecker 33 bestrombar ist. Die den Dichtungskörper 23 aufnehmende Ringnut 34 ist in die Stirnfläche des Absperrkolbens 25 eingebracht. Der Dichtungskörper 23 besteht vorzugsweise aus einem Elastomer, das in die Ringnut 34 einvulkanisiert ist. Der Durchmesser des Absperrkolbens 25 ist in etwa gleich dem Außendurchmesser des Ventilsitzes 15 gewählt. Der nach außen an die Ringnut 34 sich anschließende Bereich der Stirnfläche des Absperrkolbens 25 bildet zusammen mit dem die radialen Vertiefungen 21 aufweisenden Außenbereich der Sitzfläche 151 den bereits erwähnten Anschlag 24. Im Schließzustand des Ventils steht der im Gastank herrschende Druck im Hohlraum 12 an, die Vorsteuerdichtung 28 ist durch die Schließfeder 19 auf den Druckabbaukanal 27 aufgesetzt und damit eine druckabhängige Verschiebebewegung des Absperrkolbens 25 blockiert. Eine zusätzliche kleinere Druckfeder 35 belastet zudem den Absperrkolben 25 in Schließrichtung.In the embodiment of 1 to 3 forms the end face of in 4 enlarged illustrated valve seat 15 a seat 151 for that as shut-off piston 25 with likewise flat end face valve member 22 , On the seat 151 is concentric with the valve opening 16 circumferential sealing edge 20 Arranged axially over the seat 151 protrudes. The sealing edge 20 has a trapezoidal cross-section, extending to the free top of the sealing edge 20 rejuvenated. The top of the sealing edge 20 is preferably rounded. The to the sealing edge 20 outward adjoining area of the seat 151 is with radially extending recesses 21 (just 4 ) provided on the outer periphery of the seat 151 free licking fen. The seat 151 is from the cavity ground 122 axially spaced. The spring-loaded shut-off piston 25 in the cavity 12 more precisely in one in the cavity 12 inserted guide sleeve 26 , is axially displaceable, is central to a pressure reduction channel 27 penetrated, on the one hand to the valve seat 15 facing end face of the shut-off piston 25 opens and on the other hand on the back facing away from the shut-off piston 25 by means of a pilot control seal 28 is lockable. The with a closing spring 19 loaded pilot gasket 28 is with a magnet armature 29 an electromagnet 30 firmly connected. The electromagnet 30 has a magnet armature 29 leaving a working air gap 31 opposite magnetic core 31 and a magnet armature 29 and magnetic core 31 enclosing magnetic coil 32 on, via a connector 33 is currentable. The the sealing body 23 receiving annular groove 34 is in the face of the shut-off piston 25 brought in. The seal body 23 is preferably made of an elastomer, which is in the annular groove 34 vulcanised. The diameter of the shut-off piston 25 is approximately equal to the outer diameter of the valve seat 15 selected. The outward to the annular groove 34 adjoining area of the end face of the shut-off piston 25 forms together with the radial depressions 21 having outer area of the seat 151 the already mentioned stop 24 , In the closed state of the valve, the pressure prevailing in the gas tank is in the cavity 12 on, the pilot gasket 28 is through the closing spring 19 on the pressure reduction channel 27 placed and thus a pressure-dependent displacement movement of the shut-off piston 25 blocked. An additional smaller compression spring 35 also loads the shut-off piston 25 in the closing direction.

Das Öffnen des Ventils erfolgt zweistufig und wird durch Bestromen des Elektromagneten 30 eingeleitet. Durch Anziehen des Magnetankers 29 wird die Vorsteuerdichtung 28 von dem Druckabbaukanal 27 abgehoben. Dadurch ist einerseits die Blockierung des Absperrkolbens 25 durch die Schließfeder 19 aufgehoben und andererseits der auf der Rückseite des Absperrkolbens 25 sich befindliche Teil des Hohlraums 12 druckentlastet. Durch die Vertiefungen 21 in der Sitzfläche 151 des Ventilsitz 15 wird unter der Anschlagfläche 24 des Absperrkolbens 25 eine definiert Druckangriffsfläche bereitgestellt, über die die für das Abheben des Absperrkolbens 25 gegen die Kraft der Druckfeder 25 benötigte Kraft auf der Kolbenunterseite generiert wird. Der Absperrkolben 25 wird in seine in 3 dargestellt Offenstellung gedrückt, sodass nunmehr Gas vom Zulauf 14 im Hohlraum 12 über die zwischen der Stirnfläche des Absperrkolbens 25 und der Sitzfläche 151 des Ventilsitzes 15 für das Gas zur Verfügung stehende, umlaufende Durchströmungsfläche zur Ventilöffnung 16 und von dort über den Ablauf 17 zum Motor strömt. Durch die beschriebene Positionierung der Dichtkante 20 ist der Radialabstand der Dichtkante 20 von der Ventilöffnung 16 so groß, dass die Durchströmungsfläche zwischen der Stirnfläche des Absperrkolbens 25 und der Sitzfläche 151 des Ventilsitzes 15 an der Stelle der Dichtkante 20 deutlich größer als an der Stelle des Ventilöffnungsrands. In 3 und 4 sind diese beiden Durchströmungsflächen durch die Doppelpfeile 36 und 37 gekennzeichnet. Aufgrund dieser unterschiedlichen Durchströmungsflächen ist die Stelle der höchsten Strömungsgeschwindigkeit weg von der Dichtkante 20 und der durch an diese ständig verformten Stelle des Dichtungskörper 23 verlagert, damit die durch die Dichtkante 20 mechanisch stark beanspruchten Stelle des Dichtungskörpers 23 nicht durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit zusätzlich beansprucht wird, was zu einer vorzeitigen Ermüdung des Dichtungskörpers 23 führen würde.The opening of the valve takes place in two stages and is achieved by energizing the electromagnet 30 initiated. By tightening the magnet armature 29 becomes the pilot control seal 28 from the pressure reduction channel 27 lifted. As a result, on the one hand, the blocking of the shut-off piston 25 through the closing spring 19 lifted and on the other hand on the back of Absperrkolbens 25 located part of the cavity 12 depressurized. Through the depressions 21 in the seat 151 the valve seat 15 gets under the stop surface 24 of the shut-off piston 25 a defined pressure application surface is provided, over which for lifting the shut-off piston 25 against the force of the compression spring 25 required force is generated on the underside of the piston. The shut-off piston 25 will be in his in 3 shown open position pressed, so now gas from the inlet 14 in the cavity 12 over the between the end face of the shut-off piston 25 and the seat 151 of the valve seat 15 for the gas available, circumferential flow area for valve opening 16 and from there on the process 17 flows to the engine. By the described positioning of the sealing edge 20 is the radial distance of the sealing edge 20 from the valve opening 16 so large that the flow area between the end face of the shut-off piston 25 and the seat 151 of the valve seat 15 at the location of the sealing edge 20 significantly larger than at the location of the valve opening edge. In 3 and 4 These are two flow areas through the double arrows 36 and 37 characterized. Because of these different flow areas, the location of the highest flow velocity is away from the sealing edge 20 and by constantly deformed at this point of the seal body 23 shifted so that through the sealing edge 20 mechanically stressed point of the seal body 23 is not additionally claimed by the high flow velocity, resulting in premature fatigue of the seal body 23 would lead.

In Abwandlung des zu 1 bis 4 beschriebenen Ausführungsbeispiels kann umgekehrt die Ringnut 34 mit einliegendem Dichtungskörper 23 in die Ventilsitzfläche 151 des Ventilsitzes 15 und die Dichtkante 20 an der dem Ventilsitz 15 zugekehrten Stirnfläche des Absperrkolbens 25 axial abstehend angeordnet sein. Auch können die eine definierte Druckangriffsfläche bereitstellenden Vertiefungen 21 in der Ventilsitzfläche 151 auch in die Stirnfläche des Absperrkolbens 25 verlegt sein. Ebenso ist es möglich, den Anschlag 24 zwischen Absperrkolben 25 und Ventilsitz 15 mittels derjenigen Bereich der Stirnflächen zu realisieren, die innerhalb des umlaufenden Dichtungskörpers 23 und der umlaufenden Dichtkante 20 liegen.In modification of the 1 to 4 described embodiment, conversely, the annular groove 34 with enclosed sealing body 23 in the valve seat area 151 of the valve seat 15 and the sealing edge 20 at the valve seat 15 facing end face of the shut-off piston 25 be arranged axially projecting. Also, the recesses providing a defined pressure application surface 21 in the valve seat surface 151 also in the face of the shut-off piston 25 be misplaced. Likewise it is possible the stop 24 between shut-off piston 25 and valve seat 15 to realize by means of that area of the end faces, which within the circumferential sealing body 23 and the circumferential sealing edge 20 lie.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10361781 A1 [0002]

Claims

Valve for a gaseous medium, in particular gas valve for a gas tank, with a valve opening ( 16 ) surrounding valve seat ( 15 ), with a lift-operated valve member ( 22 ) and with one of the valve member ( 22 ) and valve seat ( 15 ) involving an elastic sealing body ( 23 ), the valve opening ( 16 ) closing sealing seat ( 15 ), characterized in that in the valve seat ( 15 ) one into the sealing body ( 23 ) einpressende sealing edge ( 20 ) is provided.

Valve according to claim 1, characterized in that between valve member ( 22 ) and valve seat ( 15 ) a the Einpresstiefe the sealing edge ( 20 ) defining stop ( 24 ) is provided.

Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the sealing body ( 23 ) and the sealing edge ( 20 ) alternately on mutually facing end faces of valve member ( 22 ) and valve seat ( 15 ) are arranged.

Valve according to claim 3, characterized in that the sealing body ( 23 ) in one of the mutually facing end surfaces introduced annular groove ( 34 ) is inserted and the sealing edge ( 20 ) projects axially on the other end face.

Valve according to claim 4, characterized in that the sealing body ( 23 ) so in the annular groove ( 34 ) is recorded that its pointing to the other end face lower edge with the annular groove ( 34 ) end face, and in that the annular groove ( 34 ) or to the sealing edge ( 20 ) adjoining surface areas on the mutually facing end faces of valve member ( 22 ) and valve seat ( 15 ) the attack ( 24 ) form.

Valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the mutually facing end faces of valve member ( 22 ) and valve seat ( 15 ) have approximately the same diameter.

Valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the peripheral sealing edge ( 20 ) relative to the valve opening 16 ) offset to the outside in such a radial distance from the valve opening ( 16 ) is arranged that when the valve is open, the between the end faces of the valve member ( 22 ) and valve seat ( 15 ) for the medium available, circulating flow area ( 36 . 37 ) at the sealing edge ( 20 ) is greater than at the edge of the valve opening ( 16 ).

Valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that the valve member ( 22 ) as a spring-loaded shut-off piston ( 25 ) formed in a in a valve body ( 11 ) formed cavity ( 12 ) is received axially displaceable, and that the valve seat ( 15 ) centrally in the cavity bottom ( 122 ) on the valve body ( 11 ) is formed.

Valve according to claim 8, characterized in that the cavity ( 12 ) with a feed ( 14 ) and the valve opening ( 16 ) with a sequence ( 17 ).

Valve according to claim 9, characterized in that the spring-loaded shut-off piston ( 25 ) is blocked in the valve closed position and after lifting the blocking to lift off the valve seat ( 15 ) by the incoming ( 14 ) prevailing medium pressure is formed.

Valve according to claim 10, characterized in that in at least one of the mutually facing end faces of valve seat ( 15 ) and shut-off piston ( 25 ), which at the sealing edge ( 20 ) or the sealing body ( 23 ) adjoining area of the face radially extending depressions ( 21 ), which leak freely on the outer periphery of the end face.

Valve according to one of claims 4 to 11, characterized in that the sealing body ( 23 ) consists of rubber or an elastomer and into the annular groove ( 34 ) is vulcanized.

Valve according to one of claims 1 to 12, characterized in that the sealing edge ( 20 ) on its in the seal body ( 23 ) penetrating upper edge is rounded.