[0026]备选地,压力管也可以由不可磁化的材料构成,其中,于是磁场的转向优选通过外置的磁轭、例如可磁化材料制成的环或盘进行,通过其将磁通量导入到可磁化的阀芯内或由衔铁重新导入到线圈可磁化的外罩内。
[0027]可以达到预控口的简单构造形式的是,该预控口构成为孔并优选具有几个十分之一毫米的直径、例如0.2到1.2_之间的直径。通过预控口构成为具有上述直径的孔,与现有技术相比达到扩大直径,由此达到明显更加坚固的构造形式,因为特别是预控口不会再被小颗粒那么简单的污染或堵塞。
[0028]优选地,第一工作气隙具有如下的磁性有效面积,其大致相当于第二工作气隙的磁性有效面积。备选地,第一工作气隙的磁性有效面积可以为第二工作气隙的磁性有效面积的20%到200%之间。
[0029]在前面介绍的高压气体阀门运行时,根据在高压侧与低压侧之间存在的压差,首先(在高压差时)执行预控升程或(在低压差时或平衡的压力情况时)直接执行主升程,因为施加的磁力与由于压差作用的压力有关以及与压力弹簧的尺寸以及所设置的工作气隙有关地足以吸引预控衔铁或同时吸引主衔铁和预控衔铁。
[0030]以有利的方式,工作气隙的高度和面积以及压力弹簧的尺寸这样协调于最大的压差和适当地这样确定线圈的尺寸,使得在存在最大压差的情况下,首先吸引预控衔铁并在高压侧与低压侧之间压力平衡后吸引主衔铁。在任何情况下,确定尺寸时应注意的是,即使在几乎没有压差的情况下,也保持获得功能。
[0031]在第一气隙高度选择为大于第二气隙高度的构造形式中,压力弹簧、线圈和衔铁这样相互协调,使得在低压侧上出现可预定的压力降时,主衔铁关闭,并且预控衔铁和因此预控口保持打开。
[0032]根据主口的额定公称宽度,阀门可以扩大或缩小。相应的气隙高度能相应地匹配于此。
【附图说明】
[0033]下面参照附图对本发明进行详细说明。图中:
[0034]图1a示出关闭状态中的能电磁操纵的高压气体阀门的第一实施例的纵剖视图;
[0035]图1b示出具有打开的预控阀座的图1a中的阀门;
[0036]图1c示出具有打开的主阀座的图1a和Ib中的阀门;
[0037]图2a示出关闭状态中的能电磁操纵的高压气体阀门的第二实施例的纵剖视图;
[0038]图2b示出具有打开的预控阀座的图2a中的阀门;
[0039]图2c示出具有打开的主阀座的图2a和2b中的阀门;以及
[0040]图3示出按照现有技术(已介绍)的能电磁操纵的高压气体阀门的纵剖视图。
【具体实施方式】
[0041]图1a示出能电磁操纵的高压气体阀门I第一实施例的纵剖视图。阀门I设置在高压侧H与低压侧N之间,其中,在高压侧H上存在输入压力ριη并且在低压侧N上存在输出压力Pciut。所示的阀门例如可以作为用于储气罐的所谓取气阀门使用。
[0042]阀门I构造为所谓的预控阀,其中,在高压侧H与低压侧N之间设置有一个具有能通过预控密封件6封闭的预控阀座3的预控口 5。预控密封件6能通过预控衔铁4操纵,其中,可通流线圈12的磁场作用于该预控衔铁。预控密封件6支承在套管13内和该套管压入到预控衔铁4内。按照这种方式,达到预控密封件6在预控衔铁4内的可靠且成本有利的保持和引导。
[0043]线圈12的磁场的磁通转向在本实施例中通过在背面设置的阀芯2进行,其中,相对于阀芯2径向向外位错地设置一个磁轭22。磁轭22在本实施例中构造为环形并负责将线圈12的磁场向阀芯2转向。阀芯2在正面的方向上与可磁化的压力管18构成为一件式的,其中,阀芯2与压力管18之间通过一个环绕的凹槽形成一个双锥体20。压力管18沿轴向方向构成为台阶状,其中,也可以设想其他适当的形式。备选于锥体或双锥体20,压力管也可以构成为具有其他适用于磁场转向的器件。重要的是,在线圈通流时达到饱和或其他方面达到磁性分离。
[0044]压力管18内支承有主衔铁8,该主衔铁在外侧包围并同时支承预控衔铁4。在正面,在主衔铁8上设置一个过渡件11,通过该过渡件引导在这里构造成孔的预控口 5。在背面,在过渡件11上因此设置有预控阀座3,预控密封件6作用于该预控阀座。在主衔铁8内设有径向孔28作为向预控口 5的输入部,在打开预控口 5时,气体可以通过该径向孔从高压侧直接流动到预控阀座3。
[0045]总体上因此需要把握的是,预控衔铁4与主衔铁8同心地设置并支承在该主衔铁内。
[0046]在正面,在过渡件11上设置有主密封件10,所述主密封件作用于主阀座7并因此向低压侧N封闭主口 9。
[0047]预控衔铁4通过在本实施例中通过在正面和背面设置的轴承螺栓30保持的压力弹簧24沿关闭方向S预张紧和在背面支承在阀芯2上。主衔铁8同样通过作用于压入到主衔铁8内的过渡件11的压力弹簧26支撑在压力管18的环绕台阶上并沿关闭方向S预张紧。通过压力弹簧24、26,与存在的压力情况或高压侧H与低压侧N之间的压差无关地,达到可靠关闭和密封高压气体阀门I。
[0048]在图1a所示的实施例中,因此预控衔铁4和主衔铁8具有两个单独的工作气隙14、15,其中,第一工作气隙14分配给预控衔铁4和第二工作气隙15分配给主衔铁8。在本实施例中,第一工作气隙14具有第一高度hi,其明显选择得比第二工作气隙15的第二高度h2小。按照这种方式,电磁铁通过为打开预控阀座3而降低第一工作气隙14的高度hi来发挥与现有技术相比明显提高的力作用,这对本高压气体阀门I的设计产生积极影响。
[0049]作为本实施例的显著优点需要说明的是,在线圈12尺寸保持不变的情况下,通过降低工作气隙14、15的高度hl、h2,可以在阀门的工作点上调用明显更大的力。尽管磁性有效面积分配到预控衔铁4和主衔铁8上,但通过降低工作气隙14、15的高度hl、h2,仍可以达到提高各自工作点上的力。这能归结于最大可供使用的力随着工作气隙高度的降低而指数式提高,但面积的降低仅线性地起作用。
[0050]按照这种方式,总体上可以克服更高的关闭力,这一方面能实现在高压侧H与低压侧N之间的更高的压差,或另一方面允许更坚固地设计具有更大尺寸的压力弹簧24、26的高压气体阀门I。按照这种方式,即使在压差更低的情况下、例如在储气罐几乎空了的情况下,由于压力弹簧24、26仍可以取得高的关闭力并因此高的安全性和低的泄漏率。
[0051]在关闭的状态下,一方面由于在高压侧H与低压侧N之间的压差而存在的压力以及通过压力弹簧24、26导入的力沿关闭方向作用并保持高压气体阀门I关闭。
[0052]在高压气体阀门I的关闭状态下,第一工作气隙高度hi例如为0.2mm和第二工作气隙高度h2例如为L2mm0
[0053]现在借助后面的附图1b和Ic介绍图1a中关闭位置中所示的高压气体阀门的工作原理。
[0054]图1b示出具有打开的预控阀座3的图1a中的高压气体阀门I。
[0055]通过线圈12的通流来感应磁场,该磁场通过磁轭22和阀芯2首先经由锥体20传播并且一旦该锥体饱和就经由预控衔铁4的第一工作气隙14传播并经由主衔铁8和然后经由压力管18重新进入到线圈12内。通过施加的磁场朝向阀芯2产生对预控衔铁4的力作用,从而该预控衔铁在磁场足够大的情况下,逆着第一压力弹簧24的力作用并且逆着作用于预控衔铁4的压力,由于在输入压力ριη与输出压力Pciut之间的压差而向阀芯2被拉动,直至所述预控衔铁与该阀芯贴靠。预控衔铁4的运动通过套管13传递到预控密封件6上,由此将所述预控密封件从预控阀座3抬起,从而释放预控口 5。通过径向孔28以及预控孔5,现在在高压侧H上存在的输入压力Pin与低压侧N上存在的输出压力P _之间进行压力平衡。通过这种压力平衡,在输入侧和输出侧产生几乎相同的压力,从而现在几乎仅是第二压力弹簧26的弹簧力作用于主衔铁8上。
[0056]由于现在沿关闭方向S作用的力下降,线圈12的磁场强度足够将主衔铁8向阀芯2逆着第二压力弹簧26的弹簧力拉动。按照这种方式,主密封件10被从主阀座7上抬起并因此释放在这里同样实施为孔的主口 9。
[0057]这种情景在图1c中示出。
[0058]正如从图1c的图示中可以看出的那样,现在气体从高压侧H可以在直接的路径上通过主口 9向低压侧N流动。通过所述两个工作气隙14、15的不同大小构造形式,预控阀座3在主衔铁8向阀芯2运动时与预控密封件6贴靠并将所述预控密封件逆着第一压力弹簧24的力继续向阀芯2推移。预控口 5因此重新封闭。
[0059]在线圈