用于有凍結(jié)危險的添加劑的計量閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種計量閥。這種計量閥可以用于計量來自處于壓力下的存儲器中的 液體。
【背景技術(shù)】
[0002] 計量閥特別適合于計量有凍結(jié)危險的液態(tài)添加劑。這種有凍結(jié)危險的液態(tài)添加劑 例如是尿素水溶液。尿素水溶液在機(jī)動車領(lǐng)域中通常用于排氣處理設(shè)備的排氣凈化。近年 來，在機(jī)動車中，在排氣處理設(shè)備中為了凈化內(nèi)燃機(jī)的排氣越來越多地使用SCR方法（選擇 性催化還原）。在這種方法中，排氣中的氮氧化合物被減少以形成無害的物質(zhì)。為此，向排 氣處理設(shè)備輸送尿素水溶液作為還原劑前體或輸送氨作為還原劑。尿素水溶液被（通過高 溫）以熱分解方式和/或（通過催化劑輔助）以水解方式轉(zhuǎn)化為氨。排氣中的氮氧化合物 與氨反應(yīng)形成無害的物質(zhì)（特別是形成C02、水和氮）。添加劑例如是尿素水溶液。
[0003] 為了排氣凈化而廣泛使用的是32. 5%的尿素水溶液，可通過商標(biāo)名稱AdBhie? 購買到這種尿素水溶液。該尿素水溶液在-ire時凍結(jié)。這種低溫可以在機(jī)動車領(lǐng)域中特 別在長的停車時間期間出現(xiàn)。
[0004] SCR計量系統(tǒng)可以這樣設(shè)計，使得在用于計量液態(tài)添加劑的計量閥中即使在這種 停車時間期間也存在液態(tài)添加劑。SCR計量系統(tǒng)也就在停車情況下不會被排空。SCR計量 系統(tǒng)因此必須這樣設(shè)計，即該系統(tǒng)通過還原劑的凍結(jié)不會被損壞。同時，SCR計量系統(tǒng)的所 有部件、特別是計量閥仍應(yīng)是盡可能成本低的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是解決或至少緩解與現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)的技術(shù)問題。它旨在特別提出一 種有利的防止凍結(jié)的計量閥。
[0006] 該目的通過根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的計量閥實現(xiàn)。本發(fā)明的其它有利的設(shè)計方案在 從屬權(quán)利要求中給出。在權(quán)利要求中具體列出的特征能夠以任意的、技術(shù)上合理的方式相 互組合并且可以通過來自說明書的解釋性的事實情況補(bǔ)充，其中展示出本發(fā)明的其它實施 方式變體。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的計量閥具有至少一個閥殼體，該閥殼體包括通道和閥體，該閥體是 可動的，以便打開和關(guān)閉計量閥，該計量閥還具有彈簧，該彈簧施加彈力（彈簧力）到閥體 上且由此將閥體保持在休止位置中，其中，彈簧支撐在至少一個校準(zhǔn)體上，該閥體、該彈簧 和該至少一個校準(zhǔn)體布置在該通道中，該至少一個校準(zhǔn)體由支撐部件支撐，該支撐部件通 過材料結(jié)合的連接部固定在閥殼體中，其中，該支撐部件的部段從該閥殼體突出。
[0008] 該計量閥優(yōu)選地具有至少一個入口，液態(tài)添加劑能夠通過該入口到達(dá)計量閥中。 此外，計量閥優(yōu)選地具有至少一個出口，液態(tài)添加劑能夠通過該出口以定量的方式從計量 閥輸出。從入口到出口通過計量閥優(yōu)選地存在一個流動路徑，液態(tài)添加劑能夠順著該流動 路徑從入口到達(dá)出口，且該流動路徑可通過閥體關(guān)閉。該流動路徑在計量閥運(yùn)行時至少部 分地填充有液態(tài)添加劑。如果從入口到出口的流動路徑應(yīng)被開啟，則閥體運(yùn)動，以便打開計 量閥。彈簧施加彈力到閥體上，由此閥體由彈簧保持在休止位置。在休止位置中，該閥體優(yōu) 選地通過彈簧和彈力相對于止擋部預(yù)加載。該彈簧支靠至少一個校準(zhǔn)體。在裝配計量閥時 單獨(dú)地確定校準(zhǔn)體的位置，以便準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)由彈簧施加到閥體上的彈力。
[0009] 該通道一優(yōu)選至少分段地一形成通過計量閥的流動路徑（優(yōu)選從該至少一個入 口到該至少一個出口）。閥殼體優(yōu)選地設(shè)計為鑄件，通道被鑄造入該鑄件中。也可能的是， 通道是鉆入或銑入到閥殼體中的。閥殼體優(yōu)選地由金屬制成。閥殼體也可以由板材制成。 材料結(jié)合的連接部例如可以是釬焊連接部或熔焊連接部。
[0010] 校準(zhǔn)體和支撐部件的材料以及計量閥的材料或閥殼體的材料在材料結(jié)合的連接 部的區(qū)域中優(yōu)選是金屬的。熔焊連接部優(yōu)選是金屬的熔焊連接部，其中，支撐部件的金屬材 料和閥殼體的金屬材料相互融合。熔焊連接部優(yōu)選在保護(hù)氣體的存在下制造，以便在熔焊 過程期間使得氧氣遠(yuǎn)離熔焊位置且確保熔焊連接部的特別高的質(zhì)量。
[0011] 計量閥中的凍結(jié)的液態(tài)添加劑可以向計量閥的鄰接于該液態(tài)添加劑的部件上施 加非常大的力。特別地，基于水的液態(tài)添加劑（例如尿素水溶液）在凍結(jié)時膨脹，由此可以 產(chǎn)生非常大的壓力。已經(jīng)證明，借助于與支撐部件的材料結(jié)合的連接，校準(zhǔn)套筒可以如此固 定在閥殼體中，使得不會由于出現(xiàn)的冰壓力而導(dǎo)致校準(zhǔn)套筒的持續(xù)移動或變形。因此也不 會持續(xù)地改變由彈簧施加到閥體上的彈力。
[0012] 計量閥除了閥體、彈簧和校準(zhǔn)體之外還可以包括其它部件，例如驅(qū)動單元、密封件 等。計量閥的驅(qū)動單元通常包括電驅(qū)動器。該驅(qū)動器一般能夠向閥體上施加一個力，該力 反作用于彈力以便打開計量閥。如果由驅(qū)動器向閥體上施加的力超過所述彈力，則閥體和 計量閥以打開的方式運(yùn)動。閥體隨后開啟從計量閥的該至少一個入口到該至少一個出口的 流動路徑。由驅(qū)動器施加到閥體上的力通常是磁力。閥體因此優(yōu)選地具有至少一個由金屬 制成的部段，從而使得驅(qū)動器的磁力能夠作用到閥體上。
[0013] 材料結(jié)合的連接部被以相對較小的技術(shù)投入集成到計量閥的制造中，特別是當(dāng)除 了計量閥與校準(zhǔn)體之間的壓緊（壓配合）連接部之外還形成有材料結(jié)合的連接部時。已經(jīng) 證明，如要制造更堅固的壓緊連接部則投入明顯更大，因為為此必須將整個計量閥殼體設(shè) 計得明顯更堅固，以便能持續(xù)地吸收壓緊連接部的較大的力。證明為特別有利的是，壓緊連 接部以及所述的材料結(jié)合的連接部可在支撐部件上用于固定校準(zhǔn)體，因為隨后將用于保持 校準(zhǔn)體的力（在冰壓力下也是這樣）分配到兩個不同的連接部上并且由此在沒有計量閥的 更堅固設(shè)計的情況下也能確保校準(zhǔn)體的安全定位。
[0014] 支撐部件優(yōu)選地直接貼靠在校準(zhǔn)體上。支撐部件使得校準(zhǔn)體延長。支撐部件的部 段優(yōu)選這樣設(shè)計，使得支撐部件支撐在用于計量閥的閥支架上。部段在閥殼體上所突出的 長度優(yōu)選被相應(yīng)地選擇。由此可以進(jìn)一步增大用于保持校準(zhǔn)體的力。閥支架例如是在輸送 設(shè)備中的用于計量閥的接納部，該輸送設(shè)備用于將液態(tài)添加劑添加給排氣處理設(shè)備。支撐 部件的延長能夠特別地在那里實現(xiàn)與閥殼體的材料結(jié)合的連接和/或減小上游的流入量 (空腔）和/或?qū)⒂糜谥尾考膶?dǎo)向件/支座設(shè)置在閥殼體之外。
[0015] 此外對于計量閥有利的是，校準(zhǔn)體是套筒形的，通道具有這樣的通道部段，在該通 道部段中能夠定位校準(zhǔn)體，以便由此調(diào)節(jié)施加到閥體上的彈簧彈力。支撐部件優(yōu)選同樣是 套筒形的且定位在通道部段中。
[0016] 通道優(yōu)選分段圓柱形地形成且優(yōu)選地具有圓形的橫截面。套筒形的校準(zhǔn)體優(yōu)選這 樣適配于通道的圓柱形形狀，使得校準(zhǔn)體貼靠在通道的壁部上，由此液態(tài)添加劑不會在校 準(zhǔn)體與通道壁之間流過，而是用于液態(tài)添加劑的流動路徑延伸經(jīng)過套筒形的校準(zhǔn)體。校準(zhǔn) 體優(yōu)選地具有（端側(cè)的）支撐部段，彈簧支撐在該支撐部段上。彈簧的作用在閥體上的彈 力優(yōu)選地在彈簧的與閥體對置的端部上作用在校準(zhǔn)體上。彈簧在閥體與校準(zhǔn)體之間拉緊。 優(yōu)選圓柱形形成以使得校準(zhǔn)體能夠定位在其中的通道部段優(yōu)選地比校準(zhǔn)體構(gòu)造得略微更 長，使得校準(zhǔn)體在通道部段中的位置在一個區(qū)域中可以變化，以便補(bǔ)償彈簧的上述的制造 公差。
[0017] 對于計量閥還有利的是，閥體在休止位置貼靠在關(guān)閉座（Schliesssitz)上，計量 閥在休止位置被關(guān)閉且閥體為了打開計量閥而能夠反作用于彈力遠(yuǎn)離關(guān)閉座運(yùn)動。關(guān)閉座 優(yōu)選地形成了計量閥或閥殼體的、閥體在該休止位置貼靠在其上的點。當(dāng)閥體貼靠在關(guān)閉 座上時，閥體和關(guān)閉座共同優(yōu)選地中斷了通過計量閥從入口到出口的流動路徑。在休止位 置中，該計量閥優(yōu)選地被關(guān)閉。
[0018] 對于計量閥還有利的是，校準(zhǔn)體通過壓緊連接部與計量閥相連。校準(zhǔn)體（如上面 已經(jīng)描述地）優(yōu)選地定位在計量閥中的通道的通道部段中。優(yōu)選是套筒形的校準(zhǔn)體優(yōu)選地 能夠沿徑向變形。因