能電磁操縱的高壓氣體閥門的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種按權利要求1前序部分所述能電磁操縱的高壓氣體閥門。
【背景技術】
[0002]由現有技術已知，構造為預控閥的能不時地電磁操縱的高壓氣體閥門。在這種高壓氣體閥門中，閥門的高壓側與低壓側之間設置具有預控閥座的預控口和具有主閥座的主口，其中，預控閥座能利用預控密封件封閉并且主閥座能利用主密封件封閉。在如圖3所示的由現有技術已知的高壓氣體閥門中，預控密封件和主密封件二者通過一個共同的銜鐵進行運動。
[0003]圖3示出由現有技術已知的一種高壓氣體閥門100的剖視圖，其中，銜鐵101設置在壓力管118內。壓力管118在銜鐵101后棱邊的區域內配設有這樣構成的環繞的底切(Freistich)，使得直至連接條上形成用于在壓力管前部與后部之間導通的雙錐體。在外偵牝在壓力管上設置可通流的線圈112，其構成適用于通流時操控銜鐵101。線圈112在背面配設有用于使磁通轉向的構成為環形的磁軛122，該磁軛向壓力管118引導線圈112的磁場。
[0004]壓力管118在前面具有環繞的臺階，其既構成為用于使磁場轉向，也構成為用于支撐線圈112和用于將高壓氣體閥門100例如固定在容器上。
[0005]銜鐵101在這里基本上構成為空心圓柱體，其中，在前面，預控密封件106設置在銜鐵101內。預控密封件106構成為適用于封閉具有預控閥座103的預控孔105，該預控孔處于過渡件113內，在過渡件上在前面構成用于封閉具有主閥座107的主口 109的主密封件110。過渡件113正如從圖3可以看到的那樣，配設有嵌入到銜鐵101的孔114內的兩個相對設置的壓緊銷111。主密封件110設置在過渡件113上、例如在槽內和構成為適用于密封主閥座107。
[0006]在圖3所示的高壓氣體閥門100的關閉位置中，主密封件110封閉主口 109并在相對于主口 109環繞地構成的主閥座107上密封。此外，在關閉位置中，預控口 105通過預控密封件106封閉，其中，預控密封件106在預控閥座103上密封。在壓入到過渡件113內的壓緊銷111與銜鐵101內的孔114之間沿軸向方向是第一距離al，該第一距離至少相當于用于打開預控閥座103的預控升程的高度。
[0007]為打開預控閥座這樣通流線圈112，使銜鐵101逆著壓力彈簧124沿關閉方向作用的壓力以及沿關閉方向作用的彈簧力與壓力管118拉近(anziehen)，并因此設置在銜鐵101內的預控密封件106從預控閥座103抬起。在預控閥座103打開后，通過預控口 105在高壓側H與低壓側N之間進行壓力平衡，從而輸入端的壓力Pin隨后相當于輸出端的壓力PoutO通過這種壓力平衡，作用于過渡件113和主密封件110的壓力改變并基本上得到補償。通過線圈112的進一步通流，銜鐵101進一步地逆著壓力彈簧124的彈簧力被拉入壓力管118內，從而過渡件113并因此主密封件110通過嵌入到孔114內的壓緊銷111從主閥座107抬起并因此釋放主口 109。按照這種方式，打開高壓側H與低壓側N之間全部可供使用的截面并可以使最大可能量的氣體流動。
[0008]如果銜鐵101最大程度被拉入到壓力管118內，那么它處于所謂的閥芯位置上，也就是說，銜鐵101的后棱邊貼靠在壓力管118在這里構成為閥芯102的背面上。
[0009]在施加在線圈112上的電流下降時，然后首先由于彈簧力，預控密封件106將預控閥座103封閉并隨后主密封件110將主閥座107封閉，從而高壓側H上又完全構建輸入壓力Pin并且低壓側N必要時可以泄壓。
[0010]在由現有技術已知的閥門上被認為缺點的是，在必須克服最大壓力和彈簧力的時間點上，即在預控密封件106從預控閥座103抬起的時間點上，銜鐵101與在背側設置的閥芯102之間存在最大的工作氣隙，也就是說，在銜鐵101與在背側設置的閥芯102之間存在最大距離。因為電磁鐵最大可供支配的力隨著工作氣隙的增加而指數式下降，所以線圈系統必須按照在這種最大的工作氣隙時的這種最大需要的力來確定尺寸，從而需要高安培匝數的線圈。這一點被認為是缺點。
[0011]此外被認為缺點的是，產生的長度公差涉及壓力管118內的孔的深度、銜鐵101、銜鐵101內的孔114的長度公差以及過渡件113內以及主密封件105區域內的長度公差和此外在主閥座107定位時通過這些構建的串聯的布置結構疊加地起作用并因此必須考慮比較大的安全緩沖。
【發明內容】
[0012]這里開始本發明。
[0013]本發明的目的在于，提供一種不具有由現有技術已知的缺點的能電磁操縱的高壓氣體閥門。
[0014]該目的通過一種具有權利要求1所述特征的能電磁操縱的高壓氣體閥門得以實現。
[0015]進一步擴展方案是從屬權利要求的技術方案。
[0016]—種按照本發明的能電磁操縱的高壓氣體閥門，所述高壓氣體閥門構造為預控閥，所述預控閥具有預控閥座和預控口以及具有主口的主閥座，其中，預控口將閥門的高壓偵_低壓側連接并能通過預控密封件封閉，主口將閥門的高壓側與低壓側連接并能通過主密封件封閉，以及閥門具有預控銜鐵，所述預控銜鐵作用于預控密封件，并且閥門具有主銜鐵，所述主銜鐵作用于主密封件，其特征在于，閥門具有可通流的線圈，該線圈適合地構成和設置這樣作用于預控銜鐵和主銜鐵，使得僅預控銜鐵運動的預控升程和至少主銜鐵運動的主升程彼此無關。
[0017]通過按照本發明的閥門將用于打開預控口的預控功能與主口的打開相分離并為此設置兩個單獨的銜鐵，相同的線圈作用到所述兩個單獨的銜鐵上，能實現使預控升程與主升程彼此分開并與存在的環境條件有關地單獨地操控。
[0018]在此有利的是，預控銜鐵包括具有第一氣隙高度的第一工作氣隙并且主銜鐵包括具有第二氣隙高度的第二工作氣隙，其中，第一和第二工作氣隙可以具有不同的氣隙高度。按照這種方式，特別是第一氣隙高度可以小于第二氣隙高度，這導致:通過降低用于預控升程的氣隙高度，由于降低了氣隙高度而為該預控升程提供隨著氣隙高度的降低而指數式提尚的力。
[0019]備選地，第一氣隙高度可以大于第二氣隙高度，這一方面始終仍可以降低用于預控升程的氣隙高度，但另一方面允許預控口在執行主升程后也保持不封閉，因為預控密封件通過氣隙高度的相應設計不再封閉該預控口。
[0020]在所述兩個變型方案中，此外有利的是，預控銜鐵在執行預控升程后處于閥芯位置內，也就是說，銜鐵貼靠在設置在線圈內部的閥芯上并因此可以降低用于產生保持力的所施加的電流。此外，在與現有技術比較的情況下，相同尺寸的線圈并因此相同的結構空間和能量需求可以達到用于打開閥門的更高的力。備選地，在力保持不變的情況下，可以實現更小的結構空間和/或減少的線圈的能耗。
[0021]產生一種節省位置的布置結構的是，預控銜鐵至少部分設置在主銜鐵的內部并與主銜鐵同心地設置。在一種有利的構造形式中，在此，主銜鐵基本上構成為管狀并且預控銜鐵容納在該主銜鐵內并被引導。按照這種方式，達到一種也有利地能磁性地操控的節省位置的布置結構，從而預控升程和主升程可以彼此解耦。
[0022]在本發明的進一步擴展方案中，預控銜鐵和/或主銜鐵優選沿關閉方向彈簧加載。為此例如可以設有壓力彈簧，所述壓力彈簧沿關閉方向作用于相應的銜鐵或與其作用連接的部件。通過用于打開閥門的上面介紹的更高的力，與現有技術相比也可以為關閉閥門而使用更強的彈簧，從而在密封件上達到更高的單位面積壓力。由此可以使用更硬的密封材料制成的密封件，這樣能實現使用更低的低溫硬化和/或更高的耐磨強度的材料。備選地，在力情況保持不變的情況下，可以實現更小的結構空間和/或更少的線圈的能耗。
[0023]對于電磁操控高壓氣體閥門來說有利的是，第一工作氣隙和第二工作氣隙磁性平行地設置。按照這種方式，可以通過有針對性確定氣隙以及設置在工作氣隙區域內用于使磁通轉向的元件的尺寸，根據存在的環境條件能實現各個升程有針對性的和解耦的操控。
[0024]以有利的方式，主銜鐵和預控銜鐵設置和支承在一個壓力管內。按照這種方式，達到相對于環境突出的密封并利用極大的可靠性防止氣體排出。
[0025]在一種進一步擴展方案中，壓力管具有至少一個用于使磁場轉向的裝置。該裝置例如可以構成為使磁場轉向的錐體，構成為斷開部位或構成為適用于使磁場轉向的其他裝置。如果設有錐體，那么該錐體在壓力管和閥芯的一件式構成方案中可以通過環繞的凹槽而產生，或在壓力管和閥芯的兩件式的構成方案中可以通過設置相應的階段以及釬焊壓力管和閥芯而產生。