具有集成的排气和/或进气阀的工作流体容器 |
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| 申请号 | CN201480055762.X | 申请日 | 2014-07-30 | 公开(公告)号 | CN105612076A | 公开(公告)日 | 2016-05-25 |
| 申请人 | 考特克斯·特克斯罗恩有限公司及两合公司; | 发明人 | I·库坎; R·林森伯; J·玛格勒斯奇; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种改进的 工作 流体 贮存器(1)，其具有排气和/或进气 阀 。该工作流体贮存器(1)的特征在于，阀壳体(10)与工作流体容器壁(2)一体地形成。排气口(3)设计为穿过所述工作流体容器壁(2)的通口(3)，阀壳体内部(11)经由该排气口(3)与排气管道(5)流体连通。布置在阀壳体内部(11)的 阀体 (20)可经由阀壳体(10)中的导入口(16)导入到阀壳体内部(11)中。阀体(20)包括保持装置(23；14，24)，该阀体(20)通过该保持装置被可移动地保持在所述阀壳体(10)中。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有排气和/或进气阀的工作流体容器(1)，其中，该工作流体容器(1)具有如下特征： |
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| 说明书全文 | 具有集成的排气和/或进气阀的工作流体容器技术领域[0001] 本发明涉及一种具有集成的排气和/或进气阀的工作流体容器，该排气和/或进气阀也可被称为关闭阀。本发明还涉及一种用于制造相应的工作流体容器的方法。 背景技术[0002] 工作流体容器可以是SCR(选择性催化还原)方法所要求的尿素水溶液的流体容器，该方法是用以减少从例如柴油车辆的氮氧化物排放量。这种尿素水溶液例如通过计量泵或喷射器从SCR催化剂喷射到排气部中。 [0004] 为了用燃料填充燃料箱，将燃料泵喷嘴插入到燃料箱中的填充管开口中，从而可以将燃料引入到燃料箱。为了使得该燃料箱可以不受阻碍地填充，燃料箱中的空气或燃料箱中空气/气体混合物必须能够从燃料箱逃逸，因为否则燃料箱内部的压力增加会阻碍填充过程。 [0005] 为了从燃料箱排气，在燃料箱中设置有与排气管道流体连通的一个或多个排气阀，其中，排气管道又与活性炭过滤器或填充管头流体连通。从燃料箱排出的空气/气体混合物被活性炭过滤器过滤，确保仅有少量的烃—如果存在的话—被释放到环境中。 [0006] 从现有技术公知的排气和/或进气阀，其在下文中也简称为排气阀或关闭阀，包括具有至少一个排气口的中空阀壳体，通过该排气口，阀壳体内部与其外部环境流体连通。当将排气阀安装在燃料箱中时，该阀壳体内部经由排气口与燃料箱内部流体连通，由此允许燃料箱内部与阀壳体内部之间的燃料蒸气/空气混合物经由排气口的交换。阀壳体内部经由设置在阀座中的排气口而与排气管道流体连通。在阀壳体内部可自由移动的阀体，其也被称为浮子、漂浮元件或浮力元件，在燃料箱内部预定工作流体液位(工作液位)处及之上时关闭排气口，从而防止气体从阀壳体逸出。在预定工作流体液位之下，阀体与排气口隔开有一段距离，结果使得阀壳体内部和排气管道流体连通。 [0007] 阀体受到燃料的升起力以致于其关闭排气口处在工作流体液位与在其上紧固有排气阀的燃料箱内壁之间的距离被称为关闭高度。 [0008] 当工作流体液位已经达到关闭高度时，阀体受到来自工作流体的浮力使得该阀体关闭阀壳体中的排气口。如果导入更多燃料，工作流体容器内的压力上升，结果使填充管内的工作流体液位上升，并且填充管内的给定流体液位处自动地停止填充过程。 [0009] 在从现有技术公知的工作流体容器的情况下，排气和/或进气阀通过上壳体中的开口引入到工作流体容器中。然后通过焊接、粘接或其它方法将阀壳体连接到上壳体。为了制造相对应的工作流体容器，结果就总是需要在上壳体中形成开口，并且随后在额外的步骤中将阀壳体连接到上壳体。此外，还需要注意在阀壳体和箱上壳体之间的连接的密封性。 [0010] 因此，为了实现不同的关闭高度，还需要使用并因此还需要存储不同的关闭阀。 发明内容[0011] 本发明的目的是提供一种改进的工作流体容器，其能更快地和容易地制造，并且可以特别简单的方式实现不同的关闭高度。 [0012] 本发明的另一个目的是提供一种改进的用于制造工作流体容器的方法，通过该方法可以较少的处理步骤并因而更快和更低成本地制造工作流体容器。 [0014] 本发明的目的还通过具有权利要求10中所规定的特征的用于制造工作流体容器的方法来实现。 [0015] 更具体地，根据本发明的工作流体容器包括排气和/或进气阀，该排气和/或进气阀包括紧固于工作流体容器内部的中空阀壳体。排气和/或进气阀也可以简单地被称为排气阀或关闭阀。阀壳体内部经由排气口与排气管道流体连通。该阀壳体内部经由至少一个排气口与工作流体容器的内部流体连通。该排气和/或进气阀还包括布置在阀壳体内部中的阀体。在工作流体容器的安装位置，当工作流体容器内的工作流体液位低于关闭液位时，阀体与排气口间隔一段距离，使得阀体处于打开位置，阀壳体内部与排气管道流体连通。另一方面，在工作流体容器的安装位置，阀体经受来自阀壳体内部中的工作流体的浮力，使得阀体处于关闭位置，并且当工作流体容器内的工作流体液位高于关闭液位时，阀体关闭排气口，结果使得阀壳体内部与排气管道不经由排气口流体连通。根据本发明的工作流体容器的特征在于，该阀壳体与工作流体容器壁一体地形成；该排气口设计为穿过工作流体容器壁的通口。阀体还可经由阀壳体中的导入口导入到阀壳体内部中；和阀体包括保持装置，阀体通过该保持装置被可移动地保持在阀壳体中。 [0016] 因为工作容器壁与阀壳体一体地形成并且可以仅在一个工艺步骤、即在注射成型处理中共同地制造，所以用于制造根据本发明的工作流体容器的时间得到缩短。因为阀壳体具有背离工作容器壁的导入口，可以经由导入口很容易地将阀体导入到阀壳体内部。通过保持装置，将阀体可移动地保持在阀壳体中。从而在工作流体容器内的相当较低的工作流体液位处，当阀体很少或没有受到浮力时，阀体不能从阀壳体掉落。 [0017] 将阀体推压入阀壳体的简单处理进一步缩短了用于制造根据本发明的工作流体容器的时间。通过对阀体的适当选择，还可以特别简单的方式实现不同关闭高度。根据阀体的设计，对于工作流体容器内的一个工作流体液位，阀体受到不同的浮力，使得根据不同的阀体可以实现不同的关闭高度。例如，阀体可具有不同的有效密度。 [0018] 该至少一个排气口被布置在所述阀壳体的侧壁中。排气口可以布置在阀壳体的较低的区域中、即远离工作流体容器壁的区域，和/或可以布置在阀壳体的上部区域。在这方面没有限制。 [0019] 优选地，保持装置包括锁扣装置，该锁扣装置可以在包括锁扣装置的弹性变形的过程中从阀壳体内部通过排气口进入排气管道。在该过程中，当锁扣装置撞击排气口的周边并被推压通过该周边时，该锁扣装置发生弹性变形。一旦该锁扣装置完全通过排气口，位于排气口中的该锁扣装置或该锁扣装置围位于排气口中的一部分接合在围绕排气口的工作流体容器壁的后面。 [0020] 该锁扣装置例如可以由两个锁舌来实现，这两个锁舌由材料中的凹口彼此分开，结果使得两个锁舌在滑动通过排气口时向彼此推压。在锁舌已经通过排气口后，两个锁舌由于构成它们的弹性材料而返回初始位置，结果使得两个锁舌分别部分地接合在围绕着排气口的工作流体容器壁的后面。 [0021] 锁扣装置还可以是当其被推压通过排气口时由于其拱形形状而被压缩的拱形材料表面的形式。在通过该排气口后，锁扣表面松弛恢复到其原来的直径并接合在围绕着排气口的工作流体容器壁的后面。 [0022] 在这一程度上，在锁扣装置上没有限制。 [0023] 在通过排气口后，该锁扣装置不能被排气管道拉动通过排气口进入阀壳体内部，从而使阀体在没有来自工作流体的浮力的情况下能够可靠地以可移动的方式保持在阀壳体中。 [0024] 保持装置的相应设计特别简单，阀体与阀壳体的组合或组装也特别简单，因为阀体仅需要被推压入阀壳体内部，而连接到阀体的锁扣装置仅需要通过排气口被推压到排气管道中。 [0025] 优选地，在阀壳体中设置有至少一个径向延伸穿过阀壳体壁和突出通过该阀壳体壁的锁扣开口。在该情况下，保持装置包括至少一个连接到阀体并从阀体沿径向延伸的锁扣突起。在该情况下，阀体可经由导入口导入到阀壳体内部中，在包括阀壳体和/或阀体的弹性变形的过程中，锁扣突起可以锁扣到锁扣口中。 [0026] 保持装置的相应结构也是特别简单，并且还允许将排气口的全部横截面继续用于工作流体容器的内部的排气和/或进气。可以通过锁扣口的相应结构或通过相应尺寸来调整阀体运动的轴向自由度。 [0027] 优选地，工作流体容器包括至少一个旁通排气装置，阀壳体内部和排气管道通过该旁通排气装置彼此流体连通和/或可以处于彼此流体连通的状态。 [0028] 在该情况下，旁通排气装置的尺寸设计成：当填充工作流体容器并且因此工作流体容器内的工作流体上升直到关闭高度—在此位置阀体坐落于阀座上并关闭排气口，工作流体容器内的压力由于填充管中的工作流体液柱而继续上升并经由旁通排气装置以如此慢的速率消散，而使得例如填充管中的工作流体液柱可以上升直到它达到吸气口，结果当工作流体到达燃料泵管嘴的吸气口时，自动终止填充过程。由填充管中的流体液柱在工作流体容器中产生的压力经由旁通排气装置消散，使得填充管中的流体液柱又下降。 [0029] 旁通排气装置的尺寸设计成：在填充管中的流体液位下降后，就可以进行燃料的第二和第三次添加，而不会使工作流体通过旁通排气装置而穿透到排气管道或进气管道。 [0030] 优选地，旁通排气装置包括形成在工作流体容器壁中的旁通排气口，阀壳体内部和排气管道经由该旁通排气口流体连通，而与阀体的位置无关。 [0031] 相应设计的工作流体容器可以特别简单的方式获得，因为旁通排气口可以通过在容器壁中的相应尺寸的孔简单地获得。 [0032] 在工作流体容器的另一个优选实施方案中，旁通排气装置包括连接到阀壳体和/或旁通排气槽的旁通排气管道，其中，在阀体的关闭位置，阀壳体内部通过旁通排气管道和/或旁通排气槽与排气口流体连通。 [0033] 可替换地和/或另外地，旁通排气装置包括围绕排气口的工作流体容器壁中的凹口，其中，在所述阀体的关闭位置，阀壳体内部通过该凹口与排气口流体连通。 [0034] 在上两个变形实施例中，旁通排气装置仅在阀体内的关闭位置、即当阀体关闭排气口时起作用。 [0035] 优选地，阀体是中空设计并具有阀体内部。 [0036] 在具有中空阀体的工作流体容器的优选的实施方案中，在阀体中设置有至少一个排气孔，阀体内部经由该排气孔与阀壳体内部流体连通。 [0037] 阀体的结构使得可以通过在阀体中适当的轴向高度引入排气孔而以特别简单的方式调整排气和/或进气阀或关闭阀的关闭高度。 [0038] 在工作流体容器内的流体液位上升时，阀体内的流体液位也上升直到排气孔，因为直到该液位，阀体内部中的空气/气体混合物可经由排气孔逃逸。一旦工作流体上升到如此的程度使得它在阀体中关闭排气口，则位于排气孔上方的空气/气体混合物不再能逸出，结果使得阀体受到与阀体中的气体容积成比例的浮力，并且阀体从工作流体容器中的预定流体液位起关闭排气口。 [0039] 因此可以利用同一个阀体来实现不同的关闭高度，该阀体只需在不同的位置上具有排气孔。因此，储存也是特别简单并且成本低，因此对于要实现不同关闭高度的不同容器几何形状现在可以仅使用单个阀体。 [0040] 用于提供一种用于制造工作流体容器的改进方法的本发明的目的通过一种用于制造前述工作流体容器的方法来实现，该方法包括下列方法步骤： [0041] –注射成型或深拉具有一体的阀壳体的第一容器壳，该阀壳体围绕该容器壳中的排气口； [0042] -从模具移除该第一容器壳； [0043] -经由阀壳体中的导入口将阀体导入阀壳体中； [0046] 本发明的进一步的优点、细节和特征将从下文说明的实施例变得显而易见。更具体地： [0047] 图1示出了根据在根据本发明的第一实施例的排气和/或进气阀的区域中通过本发明的工作流体容器的一部分的横截面； [0048] 图2A示出了在根据本发明的第二实施例的排气和/或进气阀的区域中通过根据本发明的工作流体容器的一部分的横截面，其中排气和/或进气阀处于打开状态； [0049] 图2B示出了在图2a所示的工作流体容器，其中排气和/或进气阀处于关闭状态； [0050] 图3示出了根据第二实施例的工作流体容器的横截面，其具有旁通排气管道的不同变形，该其旁通排气管道可以引入到根据第一实施例的工作流体容器。 具体实施方式[0051] 在以下描述中，相同的标号表示相同部件或相同的特征，并且因此参照一个附图所给出的关于一个部件的说明也适用于其它附图，避免重复说明。 [0052] 此外，在下面的描述中参考燃料箱和燃料箱壁，但是本发明可以更普遍地适用于工作流体容器，例如SCR流体容器的形式。 [0053] 图1示出了在其根据本发明的第一实施例的排气和/或进气阀的区域通过根据本发明的工作流体容器1的一部分的横截面。该排气和/或进气阀也可被称为关闭阀。 [0054] 关闭阀包括在工作流体容器内部中的中空阀壳体10，所述壳体与工作流体容器壁2一体地形成。也可以简单地称为并设计为导管10的阀壳体10与工作流体容器壁2的一体形成可以例如通过注射成型或深拉工作流体容器1的容器壳与阀壳体10来实现。因此，阀壳体 10是例如成型到工作流体容器壁2上。 [0055] 由于阀壳体10的中空结构，所述阀壳体具有经由排气口3与排气管道5流体连通的阀壳体内部11。在该情况下，排气口3设计为穿过工作流体容器壁2的通口3。排气管道5形成于排气连接部4中，例如排气软管被推压或可以紧固于其上，此时可以使所述软管与活性炭过滤器或填充管头流体连通，在此工作流体容器1例如被实现为燃料箱1。 [0056] 在所示出的实施例中，阀壳体内部11经由两个排气口13与工作流体容器的内部流体连通。因此，可以经由排气口13在阀壳体内部11和工作流体容器的内部之间进行空气/气体混合物的交换。 [0057] 在关闭阀的阀壳体内部11中布置有阀体20，该阀体20由保持装置23可移动地保持在阀壳体内部11中，其中阀体20以此方式保持，使得它可以相对于阀壳体10沿阀壳体10的纵向轴线移动。 [0058] 可以经由远离工作流体容器壁2的导入口16将阀体20引入到阀壳体内部11中。在图1所示的实施例中，以两个锁舌23的形式实现锁扣装置23，这两个锁舌通过材料中的凹部而彼此分开。由于在两个锁舌23之间的材料中的凹部，所述舌可朝向彼此弹性地变形。 [0059] 在阀体20被推压到阀壳体内部11中时，锁扣装置23的上头区域撞击排气口3。由于两个锁舌23的锥形结构并且由于排气口3面对阀壳体内部11的锥形结构，两个锁舌23通过被推压到排气口中时被推向彼此，从而使得两个锁舌23在弹性变形的同时被推过排气口3。一旦锁舌23的具有径向增厚部分的上部区域通过了排气口3，两个锁舌23由于其弹性而移回到原来的位置。结果，锁舌23接合在围绕排气口3的工作流体容器壁2的后面。 [0060] 因此，阀体20不能容易地从阀壳体10拉出，这结果使得在工作流体容器内的工作液位低的情况下，其中阀体20没有受到浮力时，阀体20不会从阀壳体10掉下。 [0061] 从图1可以看出，在阀体20中设置有排气口22，阀体内部21经由该排气口22与阀壳体内部11流体连通。 [0062] 在图1中所示的关闭阀如此运行，随着工作流体容器1内的流体液位上升，阀体21中的流体液位也上升，直到工作流体关闭排气口22。原因在于，只要排气口22没有被工作流体覆盖，阀体内部21中的空气/气体混合物可经由排气口22逃逸到阀壳体内部11中。阀壳体内部11中的空气/气体混合物经由排气口3和排气管道5传送到活性碳过滤器或填充管头。 [0063] 一旦工作流体已经覆盖了该排气口22，则位于排气口22上方的空气/气体混合物不再能逸出，结果使得阀体20受到依赖于流体液位的浮力。只要阀体20不关闭排气口3，则在所述工作流体容器的注入过程中就可以将工作流体容器内的空气/气体混合物经由排气管道5排出，从而在填充过程中在工作流体容器内部仅有预定的过压。 [0064] 在已经达到工作流体容器1内的预定流体液位后，阀体20经受到浮力，使得阀体20关闭通孔3。从这个流体液位往上，阀壳体内部11和排气管道5之间经由通孔3的流体交换就不再可能。经由填充管向工作流体容器1中引入更多的工作流体致使工作流体容器1内的气体压力增大，结果使得填充管中的流体液位上升，例如直到它达到燃料泵管喷嘴的吸气口，由此使工作流体容器1的注入过程自动终止。 [0065] 阀体22所承受的浮力由阀体内部21的体积、由对于阀体20的材料的选择、以及由排气口22的位置来确定。阀体22所经受的工作流体的浮力可以受到排气口22的位置的影响，使得可以实现不同的关闭高度。 [0066] 根据本发明，在工作流体液位和连接到阀壳体10的燃料容器内壁之间的距离称为关闭高度，在该处阀体20受到工作流体的如此大的浮力以至于它关闭排气口3。 [0067] 排气口22在阀体22中(在安装位置中)设置得越靠上，则在注入过程中排气口22被工作流体关闭得越晚。排气口22在阀体22中定位得越靠上，则所获得的关闭高度越低。 [0068] 从图1中可以看出，在工作流体容器壁2中，形成有旁通排气口31形式的旁通装置31。旁通排气口31设计为阀壳体内部11与排气管道5之间的通孔31。因此，阀壳体内部11和排气管道5彼此流体连通，而与阀体20的位置无关。 [0069] 旁通排气口31的尺寸设计成：在填充工作流体容器1并且工作流体容器1内的工作流体液位随之上升直到关闭高度，工作流体容器1内的压力继续上升并经由旁通排气口31只以如此慢的速率分散而使得例如填充管中的工作流体液柱可以上升直到它达到吸气口口，结果当工作流体到达燃料泵管嘴的吸气口口时，自动终止填充过程。由填充管中的流体液柱产生的工作流体容器1中的压力经由旁通排气口31消散，结果使得填充管中的流体液柱又降低下来。 [0070] 旁通排气口31的尺寸设计成：一旦填充管中的流体液柱下降，就可以进行燃料的第二和第三次添加，而不会使工作流体通过旁通排气口31而穿透到排气管道5。 [0071] 在图2a和图2b中示出根据本发明的工作流体容器1的第二实施例，其中只有排气和/或进气阀的设计与图1中所示的第一实施例1中不同。 [0072] 在图2a中，排气和/或进气阀示出以阀体20与排气口3间隔一段距离的状态，使得阀壳体内部11和排气管道5之间的流体交换是可能的。在图2b中，示出相同的排气和/或进气阀，其中，阀体20受到工作流体的这样的浮力，使得阀体20关闭排气口3。 [0073] 在图2a和图2b中示出的关闭阀中，保持装置为与图1中所示的关闭阀不同的设计。锁扣装置或保持装置包括一个或多个与阀体20连接、并且从阀体20径向延伸的锁扣突起 24。在阀壳体10中设置有与锁扣突起24的数目相应数量的锁扣口14。在包括阀壳体10和/或阀体20和/或锁扣突起24的弹性变形的过程中，阀体20可以经由导入口16被进一步导入到阀壳体内部11并且可以锁扣到锁扣开口14中。 [0074] 在其它方面，操作方式与根据第一实施方式的工作流体容器1的相同。在这方面，可参考有关说明。 [0075] 在图3中再次放大示出在图2b所示出的工作流体容器1。从图3可以看出，该旁通排气装置不必一定仅设计作为旁通排气口31。例如旁通排气装置也可以设计作为形成有阀壳体10的旁通排气管道32和/或旁通排气槽32。在阀体20的关闭位置，阀壳体内部11通过旁通排气管道32和/或旁通排气槽32与排气口3流体连通。旁通排气管道32和/或旁通排气槽32仅在阀体20的关闭位置起作用。 [0076] 除了旁通排气口31和/或旁通排气管道32和/或旁通排气槽32以外和/或可替换地，旁通排气装置也可以设计为工作流体容器壁2中的围绕排气口3的凹口33，其中，在阀体的关闭位置，阀壳体内部11通过凹口33与排气口3流体连通。 [0077] 关于参照图1的旁通排气口31的尺寸的说明也适用于旁通排气管道32、旁通排气槽32和凹口33。 [0078] 附图标记列表 [0079] 1 工作流体容器 [0080] 2 工作流体容器壁/燃料箱壁； [0081] 3 (工作流体容器壁中的)排气口/通孔 [0082] 4 排气连接部 [0083] 5 排气管道 [0084] 10 阀壳体/导管 [0085] 11 阀壳体内部 [0086] 13 排气口 [0087] 14 (阀壳体的)锁扣口 [0088] 15 阀座 [0089] 16 (阀壳体的)导入口 [0090] 20 阀体/浮力体/浮子 [0091] 21 阀体内部 [0092] 22 排气口/排气孔 [0093] 23 保持装置/锁扣装置/锁舌 [0094] 24 保持装置/锁扣装置/锁扣突起 [0095] 31 旁通排气装置、旁通排气口 [0096] 32 旁通排气装置、旁通排气管道/旁通排气槽 [0097] 33 旁通排气管道/凹口 |
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