抽取阀制造技术

本发明专利技术涉及一种用于流自压缩气体储集器(2)的过压气体的抽取阀(4)，其具有阀座载体(30)，包含在中心过渡到流出腔室(20)的圆锥形阀座(31)，具有抽取活塞(17)，所述抽取活塞至少间接地经由电磁线圈(12)在其轴向方向(4)上移动且包含与所述阀座(31)协作的阀主体(32)，以及用于所述加压气体的流入腔室(10)。根据本发明专利技术的所述抽取阀的特征在于所述流入腔室(10)被设计成完全或部分地位于所述抽取活塞(17)的中心轴线(A)的圆周上，且在所述抽取活塞(17)的所述轴向方向上逆着当所述抽取活塞(17)处于打开位置时所述气体的流动方向(E)经由具有中间体积(35)的中间连接(镗孔34)连接于所述阀座(31)与所述阀主体(32)之间，所述中间体积针对其自身部分包括与其中所述阀座(31)和所述阀主体(32)协作的区的连接(开口38)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抽取阀
本专利技术涉及如技术方案1的序言中较详细界定的用于来自压缩气体储集器的过压气体的抽取阀。
技术介绍
用于来自压缩气体储集器的过压气体、特别地用于压缩天然气或压缩氢气的抽取阀从现有技术是已知的。通常，额定压力对于天然气为大约26MPa的数量级，对于氢气为70MPa的数量级。通常，这些抽取阀的构造呈所谓的先导阀的形式，其中经由呈现为抽取阀额外致动元件的压力套管中的先导镗孔或控制镗孔施加气体的压力，作为用于打开或关闭控制抽取横截面的抽取活塞的辅助。抽取活塞因此应通常经由电磁线圈来直接或间接地致动，且通过经由先导镗孔在压力套管中集聚的压力而操作。呈先导阀形式的示例性抽取阀特别地在EP1682801B1中描述。经由已经提到的大多数电磁触发以及抽取活塞和先导镗孔的配置，当形成这些先导阀时芯通常位于抽取活塞的致动系统中。所述EP文献确切来说在很大程度上未提到被指定为主阀座的抽取开口。在此领域中仍应当满足不同的要求。尤其当在用于氢气的压缩气体储集器中使用这些抽取阀时，良好的密封以及另一方面高耐久性是必需的，使得组合件可持续大量的操作循环。电磁抽取阀从US2014/0166915A1是已知的。为了确保阀主体与阀座之间的良好密封，在圆锥形阀主体中提供含有弹性垫圈的凹槽。所述组合件特别地对于针对氢气的密封是关键的，因为一方面难以实现高循环稳定性，以及另一方面使用所提到的材料难以实现针对氢气的良好密封性质。在US2003/0151018A1中还公开了另一类似的组合件。主要差异在于，在所描述的组合件中，在阀主体的区中未设置密封材料，而是在阀座的区中设置密封材料。阀主体确切来说被设计为半圆形元件以便提供最佳可能的配合，理想上为阀座与阀主体之间的线性圆周接触线。此处同样，关于氢气，一般很难实现良好的密封效果。特别地，在如车辆中会遇到的强温度波动的存在下，一方面关于材料的弹性且另一方面关于在极大的施加温度场上的所述弹性应当对所述材料设定最高要求。为此原因且如从现有技术已知且常见，借助例如似乎与最后提到的US文献中所示的组合件相当的组合件，可完全省略阀座或阀主体内部的密封元件。借助这些组合件，整个阀主体和/或阀座可由单一材料制成，特别地由金属材料制成。这些组合件可实现相比较来说良好的紧密度，特别地在用于氢气的压缩气体储集器中的使用中。本专利技术人完全了解，所述组合件在磨损或损坏方面尤其关键，特别地在阀座的区中。由于例如氢气等气体在形成于阀座与阀主体之间的密封边缘的一侧上以70MPa的额定压力存在，且在通过突然移动抽取活塞而打开抽取阀之后，所述气体松弛到低得多的压力，例如20到40MPa，阀座的区中的材料上的应力随后变得非常大。根据本专利技术人的经验，阀座的区通常在抽取活塞的几千次切换循环之后变得极度损坏。我们在此假定原因是一方面压力比的频繁突然改变以及另一方面在打开抽取活塞之后此区立即具有极高流速的溢流。另一方面在于，压缩气体储集器中的气体可能经常含有最小数量的极小磨料颗粒，其会导致与阀座的区中与高体积流量和速度协作的阀座的一种磨损。总之，目前已知的组合件存在的危险是一方面不足的密封性，以及另一方面阀座由于大量循环所致的过早损坏，如特别地对于先导阀的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供根据技术方案1的序言的抽取阀，其被设计成确保在所述抽取阀的长使用时间中在过压下储存的气体的安全且可靠的抽取。根据本专利技术，所述目的通过具有技术方案1的特征的抽取阀来解决。有利的细化以及进一步开发从附属的子技术方案中显现。借助根据本专利技术的抽取阀，来自压缩气体储集器的过压气体流入抽取阀所通过的流入腔室相对于抽取活塞的中心轴线完全或部分地沿周向形成。不存在到阀座的区的直接连接，根据现有技术的组合件与根据本专利技术的抽取阀一样。此外，所述流入腔室沿着抽取活塞的轴向方向逆着当抽取活塞处于打开位置时气体的流动方向经由具有中间体积的中间连接而连接于阀座与阀主体之间。所述中间体积确切来说包含与阀座和阀主体在其中协作的区的连接。流动到抽取阀中的过压气体还从流入腔室转向到下游抽取流的相反方向上，且到达位于该处的中间体积中。所述中间体积随后连接到阀座和阀主体的区，使得当阀打开时气体在阀座与阀主体之间通过抽取开口从中间体积排放。组合件因此实现基本上在抽取阀的轴向方向上或者在平行于抽取活塞的轴线的轴向方向上到阀座的进入流。为此，阀座的机械应力显著减小，使得可增加阀座的寿命，即使抽取活塞具有大量冲程也是如此。根据想法的尤其有利的又一实施例，此外，所述连接被形成为抽取活塞周围的中心开口。根据本专利技术的抽取阀的该有利又一改型，所述中间体积在此包含中心开口，气体相应地流入所述开口中以便沿着抽取活塞在轴向方向上在抽取活塞的阀主体与阀座之间流动。根据所述想法的又一极有利实施例，此外所述中间连接经由若干镗孔被设计为环形中间元件。此环形中间元件可安装于流入腔室与中间体积之间。所述中间元件因此为环形的，因为抽取活塞沿中心穿过所述中间元件。若干镗孔分布于圆周上、在环形中间元件的材料中在轴向方向上延伸。气体通过所述镗孔从流入腔室流动到中间体积中。气体可随后在中间体积中均匀地自身扩散，且从该处理想地流动通过环形中间元件的中心开口，抽取活塞沿着所述元件沿朝着阀座的方向穿过所述开口。在根据本专利技术的抽取阀的又一极有利的实施例中，阀座载体经由中间元件保持于轴向方向上。阀座载体还可通过中间元件保持于轴向方向上，使得可实现极紧凑的组合件，其中环形中间元件满足一方面在抽取期间期间沿轴向方向逆着流动方向穿过镗孔的中间连接以及另一方面机械紧固阀座载体的功能性。在所述想法的极有利的又一改型中，所述中间元件与所述阀座载体的包围所述阀座的区紧密接合，为此目的所述中间元件包含特别地朝着所述阀座载体的方向突出的密封边缘。中间元件与阀座载体之间的所述密封接合防止加压气体流动通过可能的间隙直接从流入腔室进入阀座的区中。所述密封接合可特别地以这样的方式实现以使得在中间元件处提供突出的密封边缘(所谓的咬合边缘)，所述边缘在抵靠阀座载体按压中间元件时变形和/或穿透到阀座载体的材料中以便产生可靠的密封效果。阀主体和/或阀座可因此一方面被设计为球形构件且另一方面被设计为球形盖。也可设想球形构件与圆锥形阀座之间的组合。当根据想法的极有利的实施例，抽取活塞的用作阀主体的部分是圆锥形的，圆锥形阀主体与圆锥形阀座协作而阀主体和阀座的圆锥体的开口角度彼此分开时可实现尤其好的密封效果。此圆锥形阀主体可随后理想地与圆锥形阀座协作。在本专利技术的意义上，圆锥形应当理解为也可被指定为截头圆锥体的包络表面的形式。为此，术语“圆锥形”在本专利技术的上下文中还涵盖不仅单个截头圆锥体的包络表面，而且还有具有不同开口角度的不同截头圆锥体的若干接连连接的包络表面。提供所述形状的截头圆锥体也可具有不同开口角度的若干轴向区段。例如截头圆锥体赋予极好的密封效果，首先如果根据所述想法，则与圆锥形阀座接触的区中的圆锥形阀主体具有比阀座小或大的截头圆锥体的开口角度。两个圆锥形协作元件(阀主体和阀座)的截头圆锥体的彼此分开的开口角度的所述差异提供了阀主体在阀座上的大体上线性且周向的接触。结果因此是提供极好密封效果的高表面压力，其在氢气的情况下在抽取阀的密封性方面证明是极有利的。根据本专利技术的抽取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于流自压缩气体储集器(2)的过压气体的抽取阀(4)，其具有：阀座载体(30)，包含在中心过渡到流出腔室(20)的圆锥形阀座(31)；抽取活塞(17)，所述抽取活塞在其轴向方向上至少间接地经由电磁线圈(12)而移动且包含与所述阀座(31)协作的阀主体(32)；以及用于所述加压气体的流入腔室(10)，其特征在于所述流入腔室(10)被设计成完全或部分地位于所述抽取活塞(17)的中心轴线(A)的圆周上，且在所述抽取活塞(17)的所述轴向方向上逆着当所述抽取活塞(17)处于打开位置时所述气体的流动方向(E)经由具有中间体积(35)的中间连接(镗孔34)连接于所述阀座(31)与所述阀主体(32)之间，所述中间体积包括与所述阀座(31)和所述阀主体(32)在其中协作的区的连接(开口38)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.08 DE 102015005977.71.一种用于流自压缩气体储集器(2)的过压气体的抽取阀(4)，其具有：阀座载体(30)，包含在中心过渡到流出腔室(20)的圆锥形阀座(31)；抽取活塞(17)，所述抽取活塞在其轴向方向上至少间接地经由电磁线圈(12)而移动且包含与所述阀座(31)协作的阀主体(32)；以及用于所述加压气体的流入腔室(10)，其特征在于所述流入腔室(10)被设计成完全或部分地位于所述抽取活塞(17)的中心轴线(A)的圆周上，且在所述抽取活塞(17)的所述轴向方向上逆着当所述抽取活塞(17)处于打开位置时所述气体的流动方向(E)经由具有中间体积(35)的中间连接(镗孔34)连接于所述阀座(31)与所述阀主体(32)之间，所述中间体积包括与所述阀座(31)和所述阀主体(32)在其中协作的区的连接(开口38)。2.根据权利要求1所述的抽取阀(4)，其特征在于所述连接被形成为所述抽取活塞(17)周围的中心开口(38)。3.根据权利要求1或2所述的抽取阀(4)，其特征在于所述中间连接经由若干镗孔(34)被设计于环形中间元件(33)中。4.根据权利要求3所述的抽取阀(4)，其特征在于所述阀座载体(30)经由所述中间元件(33)保持于所述轴向方向上。5.根据权利要求3或4所述的抽取阀(4)，其特征在于所述中间元件(33)与所述阀座载体(30)的包围所述阀座(32)的区紧密接合，为此目的所述中间元件(33)包含特别地在朝向所述阀座载体(30)的方向上突出的密封边缘(40)。6.根据权利要求1到5中任一项权利要求所述的抽取阀(4)，其特征在于所述抽取活塞(17)的被设计为阀主体(32)的部分是圆锥形的且所述阀座(31)是圆锥形的，而所述阀主体(32)和所述阀座(31)的圆锥体的开口角度彼此区别。7.根据权利要求1到6中任一项权利要求所述的抽取阀(4)，其特征在于所述阀座载体(30)的与所述阀主体(32)协作的部分包含密封唇缘(41)，所述密封唇缘作为所述阀座(32)的一部分在所述中间体积(35)的轴向方向上突出。8.根据权利要求7所述的抽取阀(4)，其特征在于如在抽取期间气体流动的方向(E)上所见，所述密封唇缘(41)部分地或优选完全地位于突起(44)后方。9.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·豪斯曼，
申请(专利权)人：戴姆勒股份公司，日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：德国,DE