气体阀和用于制造密封元件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于计量气体燃料的气体阀，包括用于释放和关闭通道孔(3)的阀关闭元件(2)、处于该阀关闭元件(2)和静止的密封配对件(5)之间的密封座(4)，其中，该阀关闭元件(2)具有密封元件(20)，该密封元件具有由弹性体密封材料构成的弹性体密封部(21)并具有密封部承载体(22)，其中，该密封部承载体(22)具有环绕的凹槽(23)，该凹槽用密封材料填充并且形成所述弹性体密封部(21)的辅助区域(21b)，该辅助区域与所述弹性体密封部(21)的处于所述密封座(4)上的密封区域(21a)隔开间距。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于计量气体燃料的气体阀以及一种用于制造具有弹性体密封部的密封元件的方法。
技术介绍
除液体燃料外，在内燃机中最近也更多地使用气体燃料，例如天然气或者氢气。在此，气体阀在关闭状态中的密封引起一连串问题。密封座上的合适的密封材料在此例如是弹性体。迄今，这样的弹性体通过在金属承载体盘上的硫化来制造，其中，为了保证弹性密封元件和承载体盘之间的附着，使用化学增附剂。但当前的硫化工艺的缺点在于密封面的几何形状，尤其是弹性密封元件的壁厚，不能够工艺可靠地被控制。而弹性密封元件的壁厚的波动导致要计量的气体量的波动并且导致在冷启动过程中阀功能的失灵，其中，弹性体可能冻结在密封座上。因此产生附带相应成本的高废品份额。再者，由于施加增附剂对相邻构件的污染，在接下来的安装过程中也导致误差。
技术实现思路
相对于上述现有技术，具有权利要求1的特征的本专利技术气体阀的优点是，能够成本有利并且快速地制造弹性体密封部。在此尤其能够保证密封部的高的尺寸稳定性，尤其在它的壁厚方面。这根据本专利技术通过这样的方式实现：气体阀具有用于释放和关闭通道孔的、可运动的阀关闭元件以及处于该阀关闭元件和静止的密封配对件之间的密封座。该阀关闭元件包括弹性体密封部，该弹性体密封部包括作为真正的密封元件的弹性体密封材料并且包括密封部承载体。该密封部承载体具有环绕的凹槽，该环绕的凹槽用弹性体密封材料填充，其中，该凹槽与密封座隔开间距。换句话说，该述弹性体密封部以这样的方式构造：使得设置在密封部承载体中的环绕的凹槽构造在密封部的真正的密封区域之外的辅助区域内，密封座位于该真正的密封区域上。在此，为了制造所述弹性体密封部，将弹性体密封材料导入到密封部承载体中的环绕的凹槽内，弹性体密封材料从该凹槽分布到铸模的空腔中，以形成真正的密封区域。因此，以这种方式制造的弹性体密封部具有处于密封座上的真正的密封区域以及在密封部承载体上的环绕的凹槽上形成的辅助区域。本专利技术的措施还使得能够放弃增附剂并从而避免由于增附剂而在后续制造步骤中出现的问题。根据本专利技术的弹性体密封部的另一优点在于，因制造工艺而不可避免的接合缝形成能够被移置到密封部的处于密封部承载体的环绕的凹槽上的辅助区域内的不关键区域。从属权利要求给出本专利技术的优选扩展构造。优选，密封部承载体中的环绕的凹槽构造成环形地环绕的凹槽。由此能够提供用于导入弹性体密封材料的环形充注通道，使得在制造过程期间在压铸模中能够实现弹性体密封材料的快速和可靠的分布。此外优选，密封部承载体同样构造成环形。还优选，阀关闭元件和静止的密封配对件之间的密封座构造成平面密封座。由此能够实现气体阀在关闭状态中的可靠密封。此外还能保证简单地制造具有稳定壁厚的平面密封座。根据本专利技术的特别优选的构型，密封部承载体上的环绕的凹槽布置在密封部承载体的与设置有密封座的一侧相反的侧上。由此，基于这样形成的咬边而得到弹性体密封部在密封部承载体上的可靠固定。该弹性体密封部在剖面中在此优选基本上呈U形。为了能够实现弹性体密封部在密封部承载体上的可靠固定，优选，在密封部承载体的表面上构造微结构。该微结构可以机械地、化学地或者物理地例如借助激光加工成。尤其优选，该微结构仅构造在密封部承载体中的后来的密封座的区域内。该微结构提供弹性体密封部在密封部承载体上的可靠固定。另一优点在于，使弹性体密封部的对于气体燃料通流效果的作用面所引起的力减小并且尤其使密封部在通流横截面中的脱离并从而浮动的风险降低。优选，为弹性体密封部使用热塑性弹性体或者聚丙烯酸酯作为弹性体密封材料。特别优选，在弹性体密封部制造后使弹性体密封材料交联(vernetzt)，例如借助富含能量的辐射。本专利技术还涉及一种用于制造密封元件的方法，该密封元件具有弹性体密封部和密封部承载体，该密封部承载体具有环绕的、位于真正的密封区域之外的凹槽。该方法在此包括将密封部承载体布置在具有用于弹性体密封部的空腔的压铸模中和向环绕的凹槽中导入弹性体密封材料的步骤。在此，所述弹性体密封材料完全填充压铸模的空腔，使得密封部具有处于密封座上的密封区域和处于环绕的凹槽的区域内的附加辅助区域。在此，该弹性体密封材料仅被导入到设置在密封部承载体中的凹槽中，并且从那里完全分布到空腔中。通过这种方式将可能出现的接合缝或者其它缝移置到凹槽区域中，即密封部的处于真正的密封座之外的辅助区域中。优选，密封部承载体在此在后来的密封座的区域内设置有微结构，例如借助化学的或者物理的或者机械的方法。替换地，该微结构设置在密封部承载体和弹性体密封部之间的整个接触面上。弹性体密封材料的导入优选借助压铸来实现。在进一步优选的后续加工步骤中，进一步优选地通过富含能量的辐射来进行密封部的弹性体材料的交联。根据本专利技术的气体阀特别优选设置为计量阀或者比例阀。本专利技术还涉及包括这样的气体阀的内燃机或燃料电池。附图说明下面参照附图详细地说明根据本专利技术的优选实施例的气体阀。附图示出：图1根据本专利技术的气体阀的示意性剖面图，图2图1中示出的阀关闭元件的放大图示，图3解释制造方法的一个步骤的示意性图示，和图4根据本专利技术的弹性体密封部的示意性剖面图。具体实施方式下面参照附图1至4详细地说明根据本专利技术的优选实施例的气体阀1以及用于制造密封元件的方法。如从图1中看出的那样，气体阀1包括可运动的阀关闭元件2，该阀关闭元件释放和关闭通道孔3。图1示出气体阀1的关闭状态。该实施例的气体阀1是用于计量预定的气体量的计量阀。气体阀1还包括构造在阀关闭元件2和阀盘5之间的密封座4(对照图2)。通道孔3构造在该阀盘5中。密封座4是平面密封座，阀关闭元件2构造为向内打开的元件。因此，根据本专利技术的气体阀1是向内打开的气体阀。阀盘5布置在阀套筒6中，该阀套筒也接收阀关闭元件2。气体阀1还包括带有衔铁11、线圈12和内极13的电磁致动器10。该衔铁11与阀关闭元件2固定地连接或者与它一体地构造。在阀关闭元件2上还布置有密封元件20。如从图2看出的那样，该密封元件20通过中间件24与阀关闭元件2连接。密封元件20包括弹性体密封部21和密封部承载体22。该密封部承载体22是环形盘并且具有凹槽23。该凹槽23环形构造并且设置在密封部承载体22的背离阀盘5的一侧。弹性体密封部21包括位于平面密封座区域中的密封区域21a和布置在与平面密封座本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于计量气体燃料的气体阀，包括：‑用于释放和关闭通道孔(3)的阀关闭元件(2)，‑处于该阀关闭元件(2)和一静止的密封配对件(5)之间的密封座(4)，‑其中，该阀关闭元件(2)具有密封元件(20)，该密封元件具有由弹性体密封材料构成的弹性体密封部(21)并具有密封部承载体(22)，并且‑其中，该密封部承载体(22)具有环绕的凹槽(23)，该凹槽用密封材料填充并且形成所述弹性体密封部(21)的辅助区域(21b)，该辅助区域与所述弹性体密封部(21)的处于所述密封座(4)上的密封区域(21a)隔开间距。

【技术特征摘要】
2014.11.20 DE 102014223678.91.用于计量气体燃料的气体阀，包括：
-用于释放和关闭通道孔(3)的阀关闭元件(2)，
-处于该阀关闭元件(2)和一静止的密封配对件(5)之间的密封座(4)，
-其中，该阀关闭元件(2)具有密封元件(20)，该密封元件具有由弹
性体密封材料构成的弹性体密封部(21)并具有密封部承载体(22)，并且
-其中，该密封部承载体(22)具有环绕的凹槽(23)，该凹槽用密封
材料填充并且形成所述弹性体密封部(21)的辅助区域(21b)，该辅助区
域与所述弹性体密封部(21)的处于所述密封座(4)上的密封区域(21a)
隔开间距。
2.根据权利要求1所述的气体阀，其特征在于，所述凹槽(23)环形
地构成。
3.根据以上权利要求之一所述的气体阀，其特征在于，所述密封部承
载体(22)环形地构成。
4.根据以上权利要求之一所述的气体阀，其特征在于，所述密封座(4)
是平面密封座。
5.根据以上权利要求之一所述的气体阀，其特征在于，所述弹性体密
封部(21)的所述密封区域(21a)和所述辅助区域(21b)设置在所述密
封部承载体(22)上的彼此相反的侧上。
6.根据以上权利要求之一所述的气体阀，其特征在于，所述密封部承
载体(22)在该密封部承载体(22)的表面上具有微结构。
7.根据权利要求6所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·奥夫特丁格，L·维特科，F·施皮勒，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE