DE102007002841A1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

The valve (1) has a valve seat (4) arranged in a housing (3) including a passage opening (4c). A sealing element (5) is arranged at a valve unit (2), and opens and closes the passage opening. The sealing element has an aperture (25) and is fixed at the valve unit and the valve seat. A supporting plate (6) with a passage opening (26) is arranged between the valve unit and the sealing element. A fixing bulge (5c) for attachment of the sealing element at the valve seat is arranged at a side boundary area (5b) of the sealing element.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil zum Steuern eines gasförmigen Mediums, beispielsweise zum Einblasen eines gasförmigen Brennstoffs in einen Verbrennungsmotor oder als Gassteuerventil bei einer Brennstoffzelle.The The present invention relates to a valve for controlling a gaseous medium. for example, for blowing a gaseous fuel into a Internal combustion engine or as a gas control valve in a fuel cell.

In jüngster Zeit werden verstärkt gasförmige Brennstoffe und/oder Brennstoffzellen in Kraftfahrzeugen verwendet. Hierbei müssen Massenströme von gasförmigen Medien gesteuert werden. Häufig werden bei den bekannten Fahrzeugen die aus der Einspritzung und Zumessung von flüssigen Kraftstoffen bekannten Ventile eingesetzt. Allerdings haben gasförmige Medien im Vergleich zu flüssigen Medien unterschiedliche Anforderungsprofile. Beispielsweise haben Gase, wie Wasserstoff oder Methan, im Vergleich zu flüssigen Kraftstoffen eine geringere Dichte. Von daher muss bei Gasen häufig ein wesentlich größerer Volumenstrom bereitgestellt werden, wobei selbstverständlich trotzdem kurze Einblaszeiten erreicht werden sollen. Ferner besteht bei Verwendung von Gasventilen als Einblasventile für Brennkraftmaschinen die Gefahr, dass ein Öleintrag in das Ventil auftritt. Ferner wurde festgestellt, dass sich bei Gasventilen insbesondere Kaltstartprobleme ergeben.In recently, Time is increased gaseous fuels and / or fuel cells used in automobiles. in this connection have to Mass flows of gaseous Media controlled. Become frequent in the known vehicles from the injection and metering of liquid Fuels known valves used. However, have gaseous media compared to liquid Media different requirement profiles. For example Gases, such as hydrogen or methane, compared to liquid fuels a lower density. Therefore, gases often require much larger volume flow be provided, of course, nevertheless brief Einblaszeiten to be achieved. Furthermore, when using gas valves as injection valves for Internal combustion engines the risk that oil enters the valve. It has also been found that in gas valves in particular Cold start problems arise.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Ventil zum Steuern eines gasförmigen Mediums mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass es bei kompaktem Aufbau und kostengünstiger Herstellbarkeit speziell für gasförmige Medien geeignet ist. Insbesondere kann eine Kaltstartfähigkeit des Ventils bei hoher Dichtheit sichergestellt werden. Ferner weist das erfindungsgemäße Ventil eine sehr hohe Dauerstabilität auf. Auch bei einem eventuell auftretenden Öleintrag in das Ventil tritt insbesondere keine Anzugszeitverlängerung auf. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Ventil zum Steuern eines gasförmigen Mediums ein Ventilglied, ein an einem Gehäuse fixierten Ventilsitz und ein Dichtelement umfasst. Das Dichtelement ist am Ventilglied angeordnet. Der Ventilsitz weist wenigstens eine Durchgangsöffnung auf, welche durch das Dichtelement freigegeben bzw. verschlossen wird, um einen hierdurch strömenden Gasstrom zu steuern. Das Dichtelement weist wenigstens eine Durchlassöffnung auf, wobei das Dichtelement am Ventilglied und am Ventilsitz befestigt ist. Hierdurch ist es möglich, dass erfindungsgemäß nur ein vorbestimmter Bereich des Dichtelements vom Ventilsitz abgehoben wird, während ein anderer Bereich noch am Ventilsitz befestigt ist. Das gasförmige Medium kann bei geöffnetem Ventil somit durch die Durchlassöffnung im Dichtelement und die freigegebene Durchgangsöffnung im Ventilglied strömen. Erfindungsgemäß wird somit die Elastizität des Dichtelements ausgenutzt, um das gasförmige Medium durch das Ventil zu steuern.The inventive valve for controlling a gaseous Medium with the features of claim 1, in contrast, the Advantage on that it is compact in construction and less expensive Manufacturability especially for gaseous Media is suitable. In particular, a cold start ability of the valve to be ensured at high tightness. Further points the valve according to the invention a very high durability on. Also occurs in a possibly occurring oil entry into the valve in particular no suit time extension. This is inventively characterized achieved that the valve for controlling a gaseous medium, a valve member, one on a housing fixed valve seat and a sealing element comprises. The sealing element is arranged on the valve member. The valve seat has at least one passage opening, which is released or closed by the sealing element, around a thereby flowing To control gas flow. The sealing element has at least one passage opening, wherein the sealing element attached to the valve member and the valve seat is. This makes it possible that according to the invention only one lifted predetermined area of the sealing element from the valve seat will, while another area is still attached to the valve seat. The gaseous medium can when open Valve thus through the passage opening flow in the sealing element and the released passage opening in the valve member. Thus, according to the invention the elasticity exploited the sealing element to the gaseous medium through the valve to control.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The under claims show preferred developments of the invention.

Vorzugsweise ist zwischen dem Ventilglied und dem Dichtelement eine Abstützscheibe mit wenigstens einer Durchlassöffnung angeordnet. Hierdurch kann eine gewisse Versteifung und Stützung des Dichtelements erfolgen. Das gasförmige Medium kann bei geöffnetem Ventil dabei durch die Durchlassöffnung in der Abstützscheibe und die Durchlassöffnung im Dichtelement strömen.Preferably is a support disk between the valve member and the sealing element with at least one passage opening arranged. This can be a certain stiffening and support of the Seal element done. The gaseous Medium can be opened Valve through the passage opening in the support disk and the passage opening flow in the sealing element.

Besonders bevorzugt ist das Dichtelement im Wesentlichen topfförmig mit einem Bodenbereich und einem Seitenrandbereich ausgebildet. Das Dichtelement ist dabei mit dem Ventilsitz am Seitenrandbereich verbunden. Der Seitenrandbereich ist vorzugsweise in einem rechten Winkel zum Bodenbereich angeordnet. Die Durchgangsöffnung ist vorzugsweise im Bodenbereich angeordnet.Especially Preferably, the sealing element is substantially pot-shaped with a bottom portion and a side edge portion formed. The Sealing element is connected to the valve seat on the side edge region. The side edge area is preferably at right angles to Floor area arranged. The passage opening is preferably in Floor area arranged.

Besonders bevorzugt ist an einem freien Ende des Seitenrandbereichs des Dichtelements eine Befestigungswulst vorgesehen. Hierdurch kann eine einfache und sichere Befestigung des Dichtelements am Ventilsitz erfolgen. Vorzugsweise ist dabei am Ventilsitz eine umlaufende Nut zur Aufnahme der Befestigungswulst vorgesehen. Somit kann eine formschlüssige Verbindung zwischen der Befestigungswulst und der Nut des Ventilsitzes erfolgen. Zur Absicherung kann die Befestigungswulst zusätzlich noch beispielsweise mittels Kleben o. Ä. fixiert werden.Especially a free end of the side edge region of the sealing element is preferred Fixing bead provided. This can be a simple and secure Attach the sealing element to the valve seat. Preferably is at the valve seat a circumferential groove for receiving the mounting bead intended. Thus, a positive connection between the Fixing bead and the groove of the valve seat done. To hedge the fixing bead can additionally for example, by gluing o. Ä. be fixed.

Weiter bevorzugt kontaktiert der Seitenrandbereich des Dichtelements das Gehäuse des Ventils. Hierdurch kann einerseits auf einfache Weise eine zusätzliche Abdichtung zwischen dem Ventilsitz und dem Gehäuse vorgesehen werden und andererseits kann das Gehäuse den Seitenrandbereich des Dichtelements abstützen. Dadurch weist das im Wesentlichen topfförmige Dichtelement eine größere Stabilität auf.Further Preferably, the side edge region of the sealing element contacts the casing of the valve. In this way, on the one hand in a simple way an additional Seal between the valve seat and the housing can be provided and on the other hand can the housing support the side edge region of the sealing element. This shows that in the Essentially cup-shaped Sealing element to a greater stability.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind im Bodenbereich des Dichtelements eine zentrale Durchlassöffnung mit einem ersten Durchmesser und eine Vielzahl von weiteren Durchlassöffnungen mit einem zweiten Durchmesser gebildet, wobei der zweite Durchmesser kleiner als der erste Durchmesser ist. Hierdurch kann eine große Durchtrittsfläche durch das Dichtelement sichergestellt werden, so dass insbesondere auch mit einem kleineren Öffnungshub des Ventils ein großer Volumengasstrom des gasförmigen Mediums durch das Ventil hindurchströmen kann. Für einen einfachen Aufbau sind die Vielzahl von weiteren Durchlassöffnungen dabei vorzugsweise konzentrisch zu einer zentralen Durchlassöffnung des Dichtelements angeordnet.According to a particularly preferred embodiment of the invention, a central passage opening with a first diameter and a plurality of further passage openings are formed with a second diameter in the bottom region of the sealing element, wherein the second diameter is smaller than the first diameter. In this way, a large passage area can be ensured by the sealing element, so that in particular with a smaller opening stroke of the valve, a large volume gas flow of the gaseous medium can flow through the valve. For a simple construction, the plurality of further passage openings are preferably arranged concentrically to a central passage opening of the sealing element.

Weiter bevorzugt sind in der Abstützscheibe eine Vielzahl von Durchlassöffnungen vorgesehen, die an gleichen Positionen wie die Durchlassöffnungen des Dichtelements angeordnet sind.Further preferred are in the support disk a Variety of passage openings provided in the same positions as the passage openings of the sealing element are arranged.

Das Dichtelement ist vorzugsweise eine Elastomermembran.The Sealing element is preferably an elastomeric membrane.

Weiter bevorzugt weist das Ventilglied an seinem zum Dichtelement gerichteten Ende keine Führung auf. Dies wird dadurch möglich, dass das Ventilglied, welches im Stand der Technik üblicherweise durch zwei separate Führungen geführt wird, eine Führung durch das Dichtelement, genauer den Seitenrandbereich des Dichtelements, übernommen wird. Am zum Dichtelement entgegengesetzten Ende des Ventilglieds ist vorzugsweise eine übliche Führung, z. B. ein Führungsbund o. Ä., vorgesehen.Further Preferably, the valve member has its direction to the sealing element End no leadership on. This will be possible that the valve member, which in the prior art usually through two separate guides guided will, a guide is taken over by the sealing element, more precisely the side edge region of the sealing element. At the opposite end to the sealing element of the valve member preferably a common one Guide, z. B. a leadership o. Ä., intended.

Das erfindungsgemäße Ventil ist somit insbesondere als Gasventil mit hoher Lebensdauer bei sehr guter Dichtheit verwendbar. Insbesondere kann auch eine ausreichende Kaltstartfähigkeit sowie ein ausreichender Volumenstrom durch das Gasventil sichergestellt werden. Durch den Aufbau des Dichtelements ergibt sich ferner eine nur geringe Quellneigung des Dichtelements.The inventive valve is thus very particular as a gas valve with a long service life good tightness suitable. In particular, a sufficient Cold start and ensuring a sufficient volume flow through the gas valve become. Due to the structure of the sealing element also results in a only slight swelling of the sealing element.

Zeichnungdrawing

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:following becomes a preferred embodiment the invention with reference to the accompanying drawings in Detail described. In the drawing is:

1 eine schematische Schnittansicht eines Gasventils gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im geschlossenen Zustand, 1 a schematic sectional view of a gas valve according to a preferred embodiment of the invention in the closed state,

2 eine schematische Schnittansicht des Gasventils von 1 im geöffneten Zustand, und 2 a schematic sectional view of the gas valve of 1 in the open state, and

3 eine schematische Draufsicht auf ein in den 1 und 2 gezeigtes Dichtelement. 3 a schematic plan view of a in the 1 and 2 shown sealing element.

Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment the invention

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 ein Gasventil 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.The following is with reference to the 1 to 3 a gas valve 1 according to a preferred embodiment of the invention described in detail.

Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst das Gasventil 1 ein Ventilglied 2, ein Gehäuse 3, in welchem das Ventilglied 2 angeordnet ist und einen Dichtsitz 4. Der Dichtsitz 4 ist fest im Gehäuse 3 befestigt. An einem Ende des Ventilglieds 2, welches zum Dichtsitz 4 gerichtet ist, ist ein Dichtelement 5 und eine Abstützplatte 6 angeordnet. Die Abstützplatte 6 ist dabei zwischen dem Ende des Ventilglieds 2 und dem Dichtelement 5 angeordnet. Die Abstützplatte 6 kann beispielsweise mittels Kleben an dem Ventilglied 2 befestigt werden und das Dichtelement 5 kann z. B. ebenfalls mittels Kleben an der Abstützplatte 6 befestigt werden. Es sind jedoch auch andere Befestigungsarten, z. B. Schweißen, denkbar.How out 1 can be seen, includes the gas valve 1 a valve member 2 , a housing 3 in which the valve member 2 is arranged and a sealing seat 4 , The seal seat 4 is firmly in the housing 3 attached. At one end of the valve member 2 , which is the sealing seat 4 is directed, is a sealing element 5 and a support plate 6 arranged. The support plate 6 is between the end of the valve member 2 and the sealing element 5 arranged. The support plate 6 For example, by gluing to the valve member 2 be attached and the sealing element 5 can z. B. also by gluing to the support plate 6 be attached. However, there are also other types of attachment, eg. B. welding, conceivable.

Wie ferner aus 1 ersichtlich ist, weist das Ventilglied 2 an seinem zum Dichtsitz 4 gerichtete Ende ferner einen stufenförmigen Bereich 2a auf, so dass das Ende des Ventilglieds 2 einen etwas reduzierten Durchmesser D1 aufweist. Im Ventilglied 2 ist ferner eine mittige Bohrung 2b sowie mehrere Querbohrungen 2c vorgesehen. Durch den am Ende des Ventilglieds 2 reduzierten Durchmesser D1 ist somit, wie insbesondere aus 1 ersichtlich ist, ein im Wesentlichen ringförmiger Druckraum 7 gebildet.As further out 1 it can be seen has the valve member 2 at his to the seal seat 4 directed end further a stepped portion 2a on, leaving the end of the valve member 2 has a slightly reduced diameter D1. In the valve member 2 is also a central hole 2 B as well as several cross bores 2c intended. By the at the end of the valve member 2 reduced diameter D1 is thus, in particular from 1 it can be seen, a substantially annular pressure chamber 7 educated.

Wie weiter aus 1 ersichtlich ist, weist der Ventilsitz 4 einen ersten Ventildichtbereich 4a und einen zweiten Ventildichtbereich 4b auf. Die beiden Ventildichtbereiche 4a, 4b sind ringförmig gebildet und etwas voneinander beabstandet. Zwischen den beiden Ventildichtbereichen sind mehrere Durchgangsöffnungen 4c gebildet. Die Ventildichtbereiche 4a, 4b stehen dabei etwas in Richtung des Dichtelements 5 vor. Im geschlossenen Zustand des Ventils ergeben sich somit zwei ringförmige Abdichtungen, wie aus 1 ersichtlich ist. Die Ventildichtbereiche 4a, 4b und die ringförmig angeordneten Durchgangsöffnungen 4c sind dabei konzentrisch zu einer Mittelachse X-X des Ventils angeordnet.How farther 1 can be seen, the valve seat 4 a first valve sealing area 4a and a second valve sealing area 4b on. The two valve sealing areas 4a . 4b are annular and slightly spaced from each other. Between the two valve sealing areas are several through holes 4c educated. The valve sealing areas 4a . 4b stand something in the direction of the sealing element 5 in front. In the closed state of the valve thus arise two annular seals, as shown 1 is apparent. The valve sealing areas 4a . 4b and the annularly arranged passage openings 4c are arranged concentrically to a central axis XX of the valve.

Das Dichtelement 5 weist, wie aus den Schnittdarstellungen von 1 und 2 ersichtlich ist, im Wesentlichen eine topfförmige Gestalt mit einem Bodenbereich 5a und einem Seitenrandbereich 5b auf. Der Seitenrandbereich 5b ist dabei zum Bodenbereich 5a in einem Winkel von 90° angeordnet. Am freien Ende des Seitenrandbereichs 5b ist eine umlaufende Befestigungswulst 5c angeordnet. Die Befestigungswulst 5c ist dabei teilweise nach innen gerichtet. Die Befestigungswulst 5c dient dabei zur Befestigung des Dichtelements 5 am Ventilsitz 4. Hierzu weist der Ventilsitz 4 eine Ringnut 14 auf, deren Form der Form des Befestigungswulstes 5c entspricht. Im Bodenbereich 5a des Dichtelements 5 ist ferner eine mittige Durchlassöffnung 15 sowie eine Vielzahl von kleineren Durchlassöffnungen 25 angeordnet. Die Durchlassöffnungen 25 sind konzentrisch zur Mittelachse X-X angeordnet. Ein Durchmesser der mittigen Durchlassöffnung 15 ist dabei größer als ein Durchmesser der seitlichen Durchlassöffnungen 25. Wie weiter aus 1 ersichtlich ist, sind die Auslassöffnungen 25 radial weiter außen als die Durchgangsöffnungen 4c im Ventilsitz 4 angeordnet.The sealing element 5 shows, as from the sectional views of 1 and 2 can be seen, essentially a pot-shaped shape with a bottom portion 5a and a margin area 5b on. The margin area 5b is the floor area 5a arranged at an angle of 90 °. At the free end of the margin area 5b is a circumferential fixing bead 5c arranged. The fastening bead 5c is partly directed inwards. The fastening bead 5c serves to fasten the sealing element 5 at the valve seat 4 , For this purpose, the valve seat 4 an annular groove 14 whose shape is the shape of the fastening bead 5c equivalent. In the ground area 5a of the sealing element 5 is also a central passage opening 15 and a variety of smaller passage openings 25 arranged. The passage openings 25 are arranged concentrically to the central axis XX. A diameter of the central passage opening 15 is greater than a diameter of the lateral passage openings 25 , How farther 1 it can be seen, are the outlet openings 25 radially further out than the through holes 4c in the valve seat 4 arranged.

In der Abstützplatte 6 sind, wie aus den 1 und 2 deutlich wird, an Positionen, die den Positionen der Öffnungen im Bodenbereich 5a des Dichtelements 5 entsprechen, eine mittige Durchlassöffnung 16 sowie eine Vielzahl von seitlichen Durchlassöffnungen 26 angeordnet. Die Durchmesser der Durchlassöffnungen im Dichtelement 5 und in der Abstützplatte 6 sind dabei gleich. Diese Vielzahl von Durchlassöffnungen ermöglichen es, dass bei geöffnetem Ventil eine große Gasmenge zu den Durchgangsöffnungen 4c im Ventilsitz 4 zugeführt werden und ausgeblasen werden kann.In the support plate 6 are, like from the 1 and 2 becomes clear at positions corresponding to the positions of the openings in the floor area 5a of the sealing element 5 correspond to a central passage opening 16 and a plurality of lateral passage openings 26 arranged. The diameters of the passage openings in the sealing element 5 and in the support plate 6 are the same. This plurality of passage openings allow a large amount of gas to the passage openings when the valve is open 4c in the valve seat 4 be supplied and can be blown out.

Wie weiter aus 1 ersichtlich ist, ist an dem zum Dichtelement 5 gerichteten Ende des Ventilglieds 2 seitlich keine Führung vorhanden. Somit ergibt sich ein Spalt 8 zwischen dem Ventilglied 2 und dem Gehäuse 3. Dies ist möglich, da das Dichtelement 5 während des Öffnungs- und Schließvorgangs die Führungsfunktion übernimmt. Somit muss das Ventilglied 2 anstelle, wie im Stand der Technik, mit zwei Führungselementen, nur noch durch ein Führungselement (in den Figuren nicht dargestellt) und das Dichtelement 5 geführt werden. Hierdurch kann insbesondere die Teilezahl des Ventils reduziert werden.How farther 1 it can be seen is on the to the sealing element 5 directed end of the valve member 2 no side guide available. This results in a gap 8th between the valve member 2 and the housing 3 , This is possible because the sealing element 5 during the opening and closing process assumes the leadership function. Thus, the valve member must 2 instead, as in the prior art, with two guide elements, only by a guide element (not shown in the figures) and the sealing element 5 be guided. As a result, in particular the number of parts of the valve can be reduced.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Gasventils 1 ist dabei wie folgt: Wenn das Ventilglied 2, wie in 2 gezeigt, in Richtung des Pfeils A bewegt wird, werden gleichzeitig die Abstützplatte 6, die am Ende des Ventilglieds 2 fixiert ist und das Dichtelement 5, welches an der Abstützplatte 6 fixiert ist, ebenfalls in Richtung des Pfeils A bewegt. Dadurch hebt der Bodenbereich 5a des Dichtelements 5 von den Ventildichtbereichen 4a, 4b am Ventilsitz 4 ab.The function of the gas valve according to the invention 1 is as follows: If the valve member 2 , as in 2 shown, is moved in the direction of arrow A, at the same time the support plate 6 at the end of the valve member 2 is fixed and the sealing element 5 , which on the support plate 6 is fixed, also moved in the direction of arrow A. This raises the floor area 5a of the sealing element 5 from the valve sealing areas 4a . 4b at the valve seat 4 from.

Der Seitenrandbereich 5b des Dichtelements 5 verbleibt jedoch im Wesentlichen in seiner Ausgangsposition, da er durch den Befestigungswulst 5c fest am Ventilsitz 4 gehalten wird. Allerdings kommt es insbesondere im Übergangsbereich zwischen dem Bodenbereich 5a und dem Seitenwandbereich 5b zu einer gewissen Verformung des Dichtelements 5, um den Öffnungsvorgang zu ermöglichen. Dadurch ist es möglich, dass ein Gas, ausgehend von der mittigen Bohrung 2b durch die Durchlassöffnungen 16 und 15 sowie über die Querbohrungen 2c und die Vielzahl von Durchlassöffnungen 26, 25, zu den Durchgangsöffnungen 4c im Ventilsitz 4 strömen kann und von dort aus dem Ventil ausgeblasen wird. Dies ist in 2 durch die Vielzahl der kleinen Pfeile angedeutet, welche den Strömungsverlauf des Gases darstellen. Somit wird ein großer Durchlassquerschnitt im Dichtelement 5 bereitgestellt, so dass eine große Menge an Gas durch die Durchgangsöffnungen 4c strömen kann. Das Ventilglied 2 kann beispielsweise ein Magnetanker sein, welcher durch Anlegen einer Spannung in einer Spule angezogen wird und dadurch in Richtung des Pfeils A bewegt wird.The margin area 5b of the sealing element 5 However, it remains essentially in its original position, as it passes through the Befestigungswulst 5c firmly on the valve seat 4 is held. However, especially in the transition area between the floor area 5a and the sidewall area 5b to a certain deformation of the sealing element 5 to allow the opening process. This makes it possible for a gas, starting from the central bore 2 B through the passage openings 16 and 15 as well as over the cross holes 2c and the plurality of passage openings 26 . 25 , to the passageways 4c in the valve seat 4 can flow and is blown out of there from the valve. This is in 2 indicated by the plurality of small arrows, which represent the flow of the gas. Thus, a large passage cross section in the sealing element 5 provided so that a large amount of gas through the through holes 4c can flow. The valve member 2 For example, it may be a magnetic armature, which is attracted by applying a voltage in a coil and is thereby moved in the direction of the arrow A.

Wenn das Einblasen des Gases beendet werden soll, wird das Ventilglied 2 wieder in seine Ausgangsstellung zurückgestellt, z. B. mittels einer Rückstellfeder o. Ä., so dass das Dichtelement 5 wieder auf den Ventildichtbereichen 4a, 4b des Ventilsitzes 4 aufliegt und den Durchlass durch das Ventil verschließt.When the gas injection is to be stopped, the valve member becomes 2 returned to its original position, z. B. by means of a return spring o. Ä., So that the sealing element 5 again on the valve sealing areas 4a . 4b of the valve seat 4 rests and closes the passage through the valve.

Als Dichtelement 5 wird vorzugsweise eine Dichtmembran verwendet, welche aus einem nicht an Metall haftenden Material hergestellt ist. Besonders bevorzugt weist die Dichtmembran Silikonbestandteile auf, welche ein Anhaften des Dichtelements an den Ventildichtbereichen 4a, 4b verhindern. Die Abstützplatte 6 ist dabei vorzugsweise aus einem Stahl hergestellt. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist ein äußerer Durchmesser der Abstützplatte 6 dabei etwas kleiner als ein äußerer Durchmesser des Dichtelements 5. Hierdurch wird die Verformbarkeit des Übergangsbereichs des Dichtelements 5 verbessert. Auch ein gegebenenfalls auftretender Öleintrag kann die Funktion des erfindungsgemäßen Gasventils nicht beeinträchtigen. Ferner kann aufgrund des Vorsehens der beiden ringförmigen Ventildichtbereiche 4a, 4b und des mit ihnen abdichtenden flachen Bodenbereichs 5b des Dichtelements eine gute Kaltstartfähigkeit sichergestellt werden, da nur geringe Haftkräfte zwischen dem Dichtelement und den Ventildichtbereichen 4a, 4b auftreten können.As a sealing element 5 Preferably, a sealing membrane is used, which is made of a non-metal-adherent material. Particularly preferably, the sealing membrane has silicone components which adhere the sealing element to the valve sealing regions 4a . 4b prevent. The support plate 6 is preferably made of a steel. How out 1 is apparent, is an outer diameter of the support plate 6 while slightly smaller than an outer diameter of the sealing element 5 , As a result, the deformability of the transition region of the sealing element 5 improved. Also, an optionally occurring oil entry can not affect the function of the gas valve according to the invention. Furthermore, due to the provision of the two annular valve sealing areas 4a . 4b and the flat bottom area sealing with them 5b the sealing element a good cold start capability can be ensured because only low adhesive forces between the sealing element and the valve sealing areas 4a . 4b may occur.

Es sei ferner angemerkt, dass die Durchgangsöffnungen 4c beispielsweise eine Nierenform oder auch eine zylindrische Form aufweisen können. Ferner sei angemerkt, dass anstelle des Verklebens des Dichtelements mit der Abstützplatte 6 und der Abstützplatte mit dem Ende des Ventilglieds 2 auch andere Befestigungsmöglichkeiten, wie beispielsweise Nieten, Schweißen, etc., verwendet werden können. Auch kann anstelle der Befestigungswulst 5c das Dichtelement 5 auf andere Weise, z. B. mittels Vernieten oder Verkleben am Ventilsitz 4 befestigt werden.It should also be noted that the passage openings 4c for example, may have a kidney shape or a cylindrical shape. It should also be noted that instead of gluing the sealing element with the support plate 6 and the support plate with the end of the valve member 2 Other attachment options, such as rivets, welding, etc., can be used. Also, instead of the mounting bead 5c the sealing element 5 in another way, eg. B. by riveting or gluing the valve seat 4 be attached.

Das erfindungsgemäße Gasventil 1 wird insbesondere in Verbindung mit Fahrzeugen, beispielsweise als Gaseinblasventil zur Einblasung von gasförmigen Kraftstoffen in eine Brennkraftmaschine oder als Gassteuerventil, z. B. in Verbindung mit einer Brennstoffzelle, verwendet. Da die Membrandichtung neben der Dichtfunktion auch noch eine Führungsfunktion für das Ventilglied 2 übernehmen kann, ist es ferner möglich, einen sehr einfachen und kostengünstigen Aufbau bereitzustellen, da das Ventilglied 2 dann lediglich ein weiteres Führungselement an dessen dem Dichtelement 5 entgegengesetzten Ende benötigt.The gas valve according to the invention 1 Especially in connection with vehicles, for example as a gas injection valve for injecting gaseous fuels into an internal combustion engine or as a gas control valve, for. As used in conjunction with a fuel cell. Since the membrane seal in addition to the sealing function also a guiding function for the valve member 2 can take over, it is also possible to provide a very simple and inexpensive construction, since the valve member 2 then only another guide element on whose the sealing element 5 opposite end needed.

Es sei angemerkt, dass die Durchlassöffnungen 25, 26 nicht nur kreisförmig, sondern auch anders, insbesondere oval oder nierenförmig, ausgebildet sein können oder eine beliebige Kombination unterschiedlich geformter Durchlassöffnungen sein kann.It should be noted that the passage openings 25 . 26 not only circular but also different, in particular oval or kidney-shaped, may be formed or may be any combination of differently shaped passage openings.

Claims (11)

Ventil zum Steuern eines gasförmigen Mediums, umfassend ein Ventilglied (2), einen in einem Gehäuse (3) angeordneten Ventilsitz (4), der wenigstens eine Durchgangsöffnung (4c) aufweist, und ein Dichtelement (5), welches am Ventilglied (2) angeordnet ist, und die im Ventilsitz (4) ausgebildeten Durchgangsöffnungen (4c) freigibt und verschließt, wobei das Dichtelement (5) wenigstens eine Durchlassöffnung (15, 25) aufweist und wobei das Dichtelement (5) am Ventilglied (2) und am Ventilsitz (4) befestigt ist.Valve for controlling a gaseous medium, comprising a valve member ( 2 ), one in a housing ( 3 ) arranged valve seat ( 4 ), the at least one passage opening ( 4c ), and a sealing element ( 5 ), which on the valve member ( 2 ) is arranged, and in the valve seat ( 4 ) formed through openings ( 4c ) and closes, wherein the sealing element ( 5 ) at least one passage opening ( 15 . 25 ) and wherein the sealing element ( 5 ) on the valve member ( 2 ) and at the valve seat ( 4 ) is attached. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ventilglied (2) und dem Dichtelement (5) eine Abstützscheibe (6) mit wenigstens einer Durchlassöffnung (16, 26) angeordnet ist.Valve according to claim 1, characterized in that between the valve member ( 2 ) and the sealing element ( 5 ) a support disk ( 6 ) with at least one passage opening ( 16 . 26 ) is arranged. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (5) im Wesentlichen topfförmig mit einem Bodenbereich (5a) und einem Seitenrandbereich (5b) ausgebildet ist, und das Dichtelement (5) mit dem Ventilsitz (4) durch den Seitenrandbereich (5b) verbunden ist.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element ( 5 ) substantially cup-shaped with a bottom portion ( 5a ) and a side edge area ( 5b ) is formed, and the sealing element ( 5 ) with the valve seat ( 4 ) through the side edge area ( 5b ) connected is. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Seitenrandbereich (5b) des Dichtelements (5) eine Befestigungswulst (5c) zur Befestigung des Dichtelements am Ventilsitz (4) angeordnet ist.Valve according to claim 3, characterized in that at the side edge area ( 5b ) of the sealing element ( 5 ) a fastening bead ( 5c ) for fastening the sealing element to the valve seat ( 4 ) is arranged. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (4) eine umlaufende Nut (14) zur Aufnahme der Befestigungswulst (5c) des Dichtelements (5) aufweist.Valve according to claim 4, characterized in that the valve seat ( 4 ) a circumferential groove ( 14 ) for receiving the fastening bead ( 5c ) of the sealing element ( 5 ) having. Ventil nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenrandbereich (5b) des Dichtelements (5) das Gehäuse (3) des Ventils kontaktiert.Valve according to one of claims 3 to 6, characterized in that the side edge area ( 5b ) of the sealing element ( 5 ) the housing ( 3 ) of the valve. Ventil nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bodenbereich (5a) des Dichtelements (5) eine zentrale Durchlassöffnung (15) und eine Vielzahl von weiteren Durchlassöffnungen (25) aufweist, wobei die weiteren Durchlassöffnungen (25) an Positionen radial weiter außen als die zentrale Durchlassöffnung (15) angeordnet sind.Valve according to one of claims 3 to 6, characterized in that in the bottom area ( 5a ) of the sealing element ( 5 ) a central passage opening ( 15 ) and a plurality of further passage openings ( 25 ), wherein the further passage openings ( 25 ) at positions radially further outside than the central passage opening ( 15 ) are arranged. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Durchlassöffnungen (25) konzentrisch zur zentralen Durchlassöffnung (15) angeordnet sind.Valve according to claim 7, characterized in that the further passage openings ( 25 ) concentric with the central passage opening ( 15 ) are arranged. Ventil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützscheibe (6) eine Vielzahl von Durchlassöffnungen (16, 26) aufweist, die an gleichen Positionen wie die Durchlassöffnungen (15, 25) des Dichtelements (5) angeordnet sind.Valve according to claim 7 or 8, characterized in that the support disk ( 6 ) a plurality of passage openings ( 16 . 26 ), which are at the same positions as the passage openings ( 15 . 25 ) of the sealing element ( 5 ) are arranged. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (5) eine Elastomermembran ist.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element ( 5 ) is an elastomeric membrane. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (2) an seinem zum Dichtelement (5) gerichteten Ende keine Führung aufweist und das Dichtelement (5) die Führung des Ventilglieds (2) übernimmt.Valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve member ( 2 ) at its to the sealing element ( 5 ) directed end has no guide and the sealing element ( 5 ) the guide of the valve member ( 2 ) takes over.
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