用于有冻结危险的添加剂的计量阀的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种计量阀。这种计量阀可以用于计量来自处于压力下的存储器中的 液体。
【背景技术】
[0002] 计量阀特别适合于计量有冻结危险的液态添加剂。这种有冻结危险的液态添加剂 例如是尿素水溶液。尿素水溶液在机动车领域中通常用于排气处理设备的排气净化。近年 来，在机动车中，在排气处理设备中为了净化内燃机的排气越来越多地使用SCR方法（选择 性催化还原）。在这种方法中，排气中的氮氧化合物被减少以形成无害的物质。为此，向排 气处理设备输送尿素水溶液作为还原剂前体或输送氨作为还原剂。尿素水溶液被（通过高 温）以热分解方式和/或（通过催化剂辅助）以水解方式转化为氨。排气中的氮氧化合物 与氨反应形成无害的物质（特别是形成C02、水和氮）。添加剂例如是尿素水溶液。
[0003] 为了排气净化而广泛使用的是32. 5%的尿素水溶液，可通过商标名称AdBhie? 购买到这种尿素水溶液。该尿素水溶液在-ire时冻结。这种低温可以在机动车领域中特 别在长的停车时间期间出现。
[0004] SCR计量系统可以这样设计，使得在用于计量液态添加剂的计量阀中即使在这种 停车时间期间也存在液态添加剂。SCR计量系统也就在停车情况下不会被排空。SCR计量 系统因此必须这样设计，即该系统通过还原剂的冻结不会被损坏。同时，SCR计量系统的所 有部件、特别是计量阀仍应是尽可能成本低的。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是解决或至少缓解与现有技术有关的技术问题。它旨在特别提出一 种有利的防止冻结的计量阀。
[0006] 该目的通过根据独立权利要求1的计量阀实现。本发明的其它有利的设计方案在 从属权利要求中给出。在权利要求中具体列出的特征能够以任意的、技术上合理的方式相 互组合并且可以通过来自说明书的解释性的事实情况补充，其中展示出本发明的其它实施 方式变体。
[0007] 根据本发明的计量阀具有至少一个阀壳体，该阀壳体包括通道和阀体，该阀体是 可动的，以便打开和关闭计量阀，该计量阀还具有弹簧，该弹簧施加弹力（弹簧力）到阀体 上且由此将阀体保持在休止位置中，其中，弹簧支撑在至少一个校准体上，该阀体、该弹簧 和该至少一个校准体布置在该通道中，该至少一个校准体由支撑部件支撑，该支撑部件通 过材料结合的连接部固定在阀壳体中，其中，该支撑部件的部段从该阀壳体突出。
[0008] 该计量阀优选地具有至少一个入口，液态添加剂能够通过该入口到达计量阀中。 此外，计量阀优选地具有至少一个出口，液态添加剂能够通过该出口以定量的方式从计量 阀输出。从入口到出口通过计量阀优选地存在一个流动路径，液态添加剂能够顺着该流动 路径从入口到达出口，且该流动路径可通过阀体关闭。该流动路径在计量阀运行时至少部 分地填充有液态添加剂。如果从入口到出口的流动路径应被开启，则阀体运动，以便打开计 量阀。弹簧施加弹力到阀体上，由此阀体由弹簧保持在休止位置。在休止位置中，该阀体优 选地通过弹簧和弹力相对于止挡部预加载。该弹簧支靠至少一个校准体。在装配计量阀时 单独地确定校准体的位置，以便准确地调节由弹簧施加到阀体上的弹力。
[0009] 该通道一优选至少分段地一形成通过计量阀的流动路径（优选从该至少一个入 口到该至少一个出口）。阀壳体优选地设计为铸件，通道被铸造入该铸件中。也可能的是， 通道是钻入或铣入到阀壳体中的。阀壳体优选地由金属制成。阀壳体也可以由板材制成。 材料结合的连接部例如可以是钎焊连接部或熔焊连接部。
[0010] 校准体和支撑部件的材料以及计量阀的材料或阀壳体的材料在材料结合的连接 部的区域中优选是金属的。熔焊连接部优选是金属的熔焊连接部，其中，支撑部件的金属材 料和阀壳体的金属材料相互融合。熔焊连接部优选在保护气体的存在下制造，以便在熔焊 过程期间使得氧气远离熔焊位置且确保熔焊连接部的特别高的质量。
[0011] 计量阀中的冻结的液态添加剂可以向计量阀的邻接于该液态添加剂的部件上施 加非常大的力。特别地，基于水的液态添加剂（例如尿素水溶液）在冻结时膨胀，由此可以 产生非常大的压力。已经证明，借助于与支撑部件的材料结合的连接，校准套筒可以如此固 定在阀壳体中，使得不会由于出现的冰压力而导致校准套筒的持续移动或变形。因此也不 会持续地改变由弹簧施加到阀体上的弹力。
[0012] 计量阀除了阀体、弹簧和校准体之外还可以包括其它部件，例如驱动单元、密封件 等。计量阀的驱动单元通常包括电驱动器。该驱动器一般能够向阀体上施加一个力，该力 反作用于弹力以便打开计量阀。如果由驱动器向阀体上施加的力超过所述弹力，则阀体和 计量阀以打开的方式运动。阀体随后开启从计量阀的该至少一个入口到该至少一个出口的 流动路径。由驱动器施加到阀体上的力通常是磁力。阀体因此优选地具有至少一个由金属 制成的部段，从而使得驱动器的磁力能够作用到阀体上。
[0013] 材料结合的连接部被以相对较小的技术投入集成到计量阀的制造中，特别是当除 了计量阀与校准体之间的压紧（压配合）连接部之外还形成有材料结合的连接部时。已经 证明，如要制造更坚固的压紧连接部则投入明显更大，因为为此必须将整个计量阀壳体设 计得明显更坚固，以便能持续地吸收压紧连接部的较大的力。证明为特别有利的是，压紧连 接部以及所述的材料结合的连接部可在支撑部件上用于固定校准体，因为随后将用于保持 校准体的力（在冰压力下也是这样）分配到两个不同的连接部上并且由此在没有计量阀的 更坚固设计的情况下也能确保校准体的安全定位。
[0014] 支撑部件优选地直接贴靠在校准体上。支撑部件使得校准体延长。支撑部件的部 段优选这样设计，使得支撑部件支撑在用于计量阀的阀支架上。部段在阀壳体上所突出的 长度优选被相应地选择。由此可以进一步增大用于保持校准体的力。阀支架例如是在输送 设备中的用于计量阀的接纳部，该输送设备用于将液态添加剂添加给排气处理设备。支撑 部件的延长能够特别地在那里实现与阀壳体的材料结合的连接和/或减小上游的流入量 (空腔）和/或将用于支撑部件的导向件/支座设置在阀壳体之外。
[0015] 此外对于计量阀有利的是，校准体是套筒形的，通道具有这样的通道部段，在该通 道部段中能够定位校准体，以便由此调节施加到阀体上的弹簧弹力。支撑部件优选同样是 套筒形的且定位在通道部段中。
[0016] 通道优选分段圆柱形地形成且优选地具有圆形的横截面。套筒形的校准体优选这 样适配于通道的圆柱形形状，使得校准体贴靠在通道的壁部上，由此液态添加剂不会在校 准体与通道壁之间流过，而是用于液态添加剂的流动路径延伸经过套筒形的校准体。校准 体优选地具有（端侧的）支撑部段，弹簧支撑在该支撑部段上。弹簧的作用在阀体上的弹 力优选地在弹簧的与阀体对置的端部上作用在校准体上。弹簧在阀体与校准体之间拉紧。 优选圆柱形形成以使得校准体能够定位在其中的通道部段优选地比校准体构造得略微更 长，使得校准体在通道部段中的位置在一个区域中可以变化，以便补偿弹簧的上述的制造 公差。
[0017] 对于计量阀还有利的是，阀体在休止位置贴靠在关闭座（Schliesssitz)上，计量 阀在休止位置被关闭且阀体为了打开计量阀而能够反作用于弹力远离关闭座运动。关闭座 优选地形成了计量阀或阀壳体的、阀体在该休止位置贴靠在其上的点。当阀体贴靠在关闭 座上时，阀体和关闭座共同优选地中断了通过计量阀从入口到出口的流动路径。在休止位 置中，该计量阀优选地被关闭。
[0018] 对于计量阀还有利的是，校准体通过压紧连接部与计量阀相连。校准体（如上面 已经描述地）优选地定位在计量阀中的通道的通道部段中。优选是套筒形的校准体优选地 能够沿径向变形。因