CN110036227B - 阀装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种阀装置、特别是燃料配量阀装置,所述阀装置:具有至少一个闭锁元件(9),所述闭锁元件在至少一个阀位置中被设置用于流体密封地闭锁流体通路(12);并且具有至少一个电枢单元(13),所述电枢单元具有至少一个电枢元件(14)并且被设置用于使所述闭锁元件(10)沿运动方向(16)运动。在此提出,所述电枢单元(13)包括至少一个相对于所述电枢元件(14)能够运动的另一个电枢元件(18)。
Description
背景技术
从现有技术中已知具有闭锁元件和电枢元件的阀装置。
发明内容
本发明涉及一种阀装置、特别是燃料配量阀装置,该阀装置:具有至少一个闭锁单元,该闭锁单元在至少一个尤其构造为闭锁位置的阀位置中被设置用于流体密封地闭锁至少一条流体通路:并且具有电枢单元,该电枢单元具有至少一个电枢元件并且被设置用于使闭锁元件沿着运动方向运动。
在此提出,电枢单元包括至少一个能够相对于电枢元件运动的另一个电枢元件。“设置”尤其应该是指专门地设计和/或专门地配备。“将一个对象设置用于特定的功能”尤其应该被理解为:该对象在至少一个使用状态和/或运行状态下满足和/或实施这种特定的功能。
“阀装置”在该上下文关系中尤其应当被理解为阀的、尤其是燃料阀的和有利地燃料配量阀的至少一部分、尤其是子构件组。优选地,所述阀在此构造为气体阀并且特别优选构造为氢气配量阀并且特别是被设置用于用在燃料电池系统、特别是可移动的燃料电池系统中。在当前情况下,阀装置至少被设置用于配量至少一种流体并且/或者用于防止至少两个彼此分开的流体体积之间的流体流。特别地,阀装置在此能够包括至少一个有利地构造为外壳的阀壳体、复位单元-其特别是被设置用于使闭锁单元复位到特别是构造为闭锁位置的阀位置中-和/或磁体单元,该磁体单元尤其被设置用于在至少一种运行状态下提供至少一个磁场并且特别是借助于所述至少一个磁场来引起电枢单元的、尤其是电枢元件的和/或另一个电枢元件的和/或闭锁单元的运动。此外,阀装置尤其能够包括至少一条流体通路、至少一条另一条流体通路和/或至少一个流体管路和/或流体室,其有利地将所述流体通路与另一条流体通路在流体技术上连接起来。有利地在此在至少一种运行状态、特别是打开运行状态下,流体、特别是液体并且有利地是气体、特别优选是氢气流过流体管路和/或流体室并且/或者流到流体管路和/或流体室中。在该上下文关系中,“闭锁单元”应理解为特别是指尤其沿着运动方向可移动地安置的并且/或者至少间接地能控制的单元,该单元在至少一种运行状态、特别是闭锁运行状态下与流体通路尤其如此处于作用连接之中,从而防止流过流体通路的流体流。特别地,闭锁单元为此而包括至少一个闭锁元件。此外,闭锁单元有利地能够借助于电枢单元有利地从至少一个构造为闭锁位置的阀位置运动到至少一个、有利地至少两个并且特别优选至少四个不同的、尤其构造为打开位置的另一个阀位置中。所述闭锁单元在此构造为细长的结构并且特别是具有纵向延伸方向,该纵向延伸方向优选地至少基本上平行于运动方向。“至少基本上平行”尤其应该理解为一种相对于参照方向的、尤其在平面中的方向的定向,其中所述方向相对于参照方向具有尤其小于7°、有利地小于4°并且特别有利地小于1°的偏差。此外,所述闭锁单元优选包括至少一个、有利地构造为凸起的止挡元件,该止挡元件有利地与闭锁元件一体地构造并且特别是被设置用于在至少一种运行状态下接触电枢单元。此外,闭锁单元特别优选包括至少一个闭锁冲头(Verschlussstempel),该闭锁冲头优选力锁合地并且/或者形状锁合地与闭锁元件相连接并且特别地被设置用于,借助于密封元件特别是在构造为闭锁位置的阀位置中流体密封地闭锁流体通路。在当前的情况下,表述“流体密封”特别是应该在可容忍的公差和/或制造技术的可行方案的范围内理解为“流体密封”。
此外,“电枢单元”尤其应该理解为特别是与闭锁单元处于作用连接之中的并且有利地以相对于闭锁单元至少能够部分地运动的方式安置的单元,该单元尤其被设置用于:有利地在磁场、特别优选磁体单元的磁场的影响下使闭锁单元特别是相对于流体通路进行运动。电枢元件在此有利地被设置用于使闭锁单元运动到至少一个定义的阀位置、特别是打开位置中并且有利地使其运动到在多个、特别是不同的定义的阀位置、特别是打开位置中。此外,另一个电枢元件优选地被设置用于使闭锁单元运动到至少一个、有利地恰好一个尤其与所定义的阀位置和/或与所定义的阀位置不同的所定义的另一个阀位置、尤其是另外的打开位置中。另一个电枢元件有利地在此具有至少另一个止挡元件,该止挡元件在所定义的另一个阀位置中与阀壳体进行了作用连接。此外,电枢元件和/或另一个电枢元件有利地至少部分地、优选地至少大部分并且特别优选地完全由能磁化的材料、优选地是铁磁材料构成。此外有利地,电枢元件中的至少一个、优选至少所述电枢元件与闭锁单元的至少一个构件、特别优选地与闭锁元件一体地构造。此外,电枢元件中的至少一个优选如此布置,使得电枢元件至少部分地、优选地至少大部分地并且特别优选地完全沿着圆周方向包围着闭锁元件。“一体地”尤其应该理解为至少材料锁合地连接并且/或者彼此构成。材料锁合例如能够通过粘接工艺、喷注工艺、熔焊工艺、钎焊工艺和/或其它工艺来形成。“一体地”有利地应该理解为由整块和/或用整块来成形。在该上下文关系中,“电枢元件沿着圆周方向至少部分地包围着闭锁元件”尤其应该理解为,电枢元件至少局部地并且/或者区段地沿着圆周方向包围并且/或者形状锁合地围绕闭锁元件。表述“至少大部分地”在此尤其应该理解为至少55%、有利地至少65%、优选至少75%、特别优选至少85%并且特别有利地至少95%。通过阀装置的这种设计方案,尤其能够实现有利的可运动性、特别是闭锁元件的可运动性。尤其在此能够有利地实现阀装置的两级式的打开。此外,尤其能够在闭锁位置中实现阀装置的和特别是闭锁元件的有利地高的密封性。此外能够有利地改进运行可靠性。
此外提出,另一个电枢元件与闭锁元件分开地构成。由此尤其能够实现电枢元件和另一个电枢元件的有利地独立的运动。
此外提出,另一个电枢元件沿着圆周方向至少大部分地包围着闭锁元件。由此能够有利地实现直线运动。
另一个电枢元件比如能够构造为盘形。然而,有利地提出,另一个电枢元件特别是关于平行于闭锁元件的运动方向来定向的旋转轴线旋转对称地构造有至少基本上U形的横截面。在该上下文关系中,“至少基本上U形的横截面”应特别理解为意指与U形横截面偏差至多30%、有利地至多20%并且特别有利地至多10%的横截面。另一个电枢元件有利地在此在垂直于运动方向观察的情况下构造为优选圆形的盘,并且有利地在边缘区域中具有同心的和/或环形的加高部,所述加高部特别是沿着运动方向延伸。所述加高部在此有利地定义并且/或者构成另一个电枢元件的另一个止挡元件。由此,能够特别是有利地控制闭锁单元的运动。此外,能够有利地实现另一个电枢元件的、特别是沿着运动方向的稳定的导引。
此外提出,另一个电枢元件至少部分地并且优选地至少大部分地布置在电枢元件和流体通路之间。由此尤其能够实现一种差不多结构空间适中的设计方案。此外,尤其能够实现从另一个电枢元件到闭锁单元的有利的力传递。
在本发明的一种优选的设计方案中提出,另一个电枢元件在至少一种运行状态、特别是打开运行状态下接触所述电枢元件。在该上下文关系中,“接触”尤其应理解为,所述电枢元件的表面和另一个电枢元件的表面尤其如此相互触碰,从而在所述电枢构件与另一个电枢元件之间进行并且/或者能够进行力传递。由此,尤其能够实现所述电枢元件与另一个电枢元件之间的有利的力传递,由此尤其能够实现对于电枢单元的耦合的操控。
另外提出,所述电枢元件和另一个电枢元件具有不同的磁化程度。尤其“磁化程度”应理解为磁力矩、磁通量和/或磁力的施加。特别地,所述电枢元件和另一个电枢元件为此能够具有不同的形状并且/或者至少部分地由不同的材料构成。由此尤其能够实现磁场的不同影响并且优选尤其能够实现所述电枢元件和另一个电枢元件的不同强度的运动。
在本发明的一种特别优选的设计方案中提出,所述电枢元件被设置用于使闭锁单元运动到至少一个所定义的打开位置中并且所述另一个电枢元件被设置用于使闭锁单元运动到至少一个所定义的另外的打开位置中。由此能够有利地提供至少两个、特别是彼此不同的阀位置。
此外提出,流体通路在至少一种运行状态下构造为流体入口,并且在至少一种另外的运行状态下构造为流体出口。由此,能够有利地实现的流动反向。
此外提出,阀装置具有复位单元、特别是上面已经提到的复位单元,该复位单元特别地包括至少一个复位元件和至少一个与复位元件分开地构造的另一个复位元件。所述复位元件在此尤其构造为任意的有弹性的元件、像比如硅树脂元件和/或弹性体元件。然而,所述复位元件和另一个复位元件有利地构造为弹簧元件。此外,所述复位元件有利地具有与所述另一个复位元件不同的复位力。由此,尤其能够实现特别可靠的复位和/或特别高的密封性。
此外提出,阀装置具有复位单元、特别是前面已经提到的复位单元,该复位单元具有至少一个与另一个电枢元件接触的复位元件。复位元件有利地在此布置在所述电枢元件与另一个电枢元件之间的接触区域中。特别优选地,所述复位元件被设置用于,借助于另一个电枢元件的接触将复位力施加到另一个电枢元件和/或闭锁元件上并且优选引起沿着运动方向特别是进入到构造为闭锁位置的阀位置中的运动并且/或者将闭锁力施加到另一个电枢元件和/或闭锁元件上。由此,尤其能够实现可靠的复位和/或可靠的闭锁。
此外提出,阀装置包括至少一个屏蔽元件,该屏蔽元件被设置用于至少部分磁性地屏蔽所述电枢元件和/或另一个电枢元件。屏蔽元件在此有利地至少部分地并且优选地至少大部分地由不可磁化的材料构成、优选地由不可磁化的金属和/或塑料构成。由此,能够有利地至少部分地控制所述电枢元件的和/或另一个电枢元件的磁化。
所述阀装置在此不应该局限于上述的应用和实施方式。特别地,所述阀装置为了满足在这方面所说明的工作方式而能够具有与在此所提到的数目有别的数目的单个元件、构件和单元。
附图说明
另外的优点从以下附图说明中得出。在附图中示出了本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书包括大量组合的特征。本领域技术人员也将适宜地单个地考虑这些特征并且将其概括成有意义的其他组合。其中:
图1示出了具有阀装置的阀处于第一种运行状态下的图示,
图2以沿着线条II-II的详细俯视图示出了阀装置的另一个电枢元件,
图3示出了具有阀装置的阀处于第二种运行状态下的图示,并且
图4示出了具有阀装置的阀处于第三种运行状态下的图示。
具体实施方式
图1中示出了具有阀装置的阀25。阀25示例性构造为燃料配量阀并且特别是被设置用于配量流体、在当前情况下尤其氢气。在此,阀25是燃料电池系统的一部分和/或被设置用于用在燃料电池系统中。然而原则上,阀也比如能够构造为油的和/或气体燃烧器的燃料配量阀和/或构造为流动阀等。
阀装置包括环绕的阀壳体28。阀壳体28至少部分地由铁磁材料构成。阀壳体28此外构造为流体壳体。阀壳体28包括至少一条流体通路12、至少一条另一条流体通路34和流体室46,该流体室将所述流体通路12与另一条流体通路34在流体技术上连接起来。阀壳体28被设置用于至少大部分容纳对阀装置的运行来说所需要的构件。
阀装置包括磁体单元48。在当前情况下,磁体单元48示例性地包括恰好一个磁体元件30。磁体元件30构造为电磁的磁体元件。磁体元件30构造为空心圆柱。在当前情况下,磁体元件30构造为磁体线圈。磁体元件30被设置用于通过循环的电流来提供磁场。所述磁场能够通过对于电流的调节来改变。作为替代方案,磁体元件也能够构造为永磁体。
此外,磁体单元48包括磁芯元件44。磁芯元件44基本上构造为空心圆柱。磁芯元件44由铁磁材料形成。磁芯元件44布置在阀壳体28中。磁芯元件44居中地布置在阀壳体28中。磁芯元件44与磁体元件30同心布置。磁芯元件44被设置用于增强来自磁体元件30的磁场。磁芯元件44此外被设置用于至少部分地传递磁体元件30的磁力。然而,作为替代方案也能够考虑,省去磁芯元件和/或使用至少两个磁芯元件。
此外,阀装置包括闭锁单元9。闭锁单元9布置在阀壳体28中。闭锁单元9居中地布置在阀壳体28中。闭锁单元9被设置用于在至少一个闭锁位置中流体密封地闭锁流体通路12。为此目的,闭锁单元9包括闭锁元件10、止挡元件26、闭锁冲头36和密封元件38。
闭锁元件10构造为细长的本体。在当前情况下,闭锁元件10构造为圆柱形的本体。闭锁元件10在当前情况下构造为实心圆柱体。闭锁元件10由金属材料构成。闭锁元件10布置在阀壳体28中。闭锁元件10居中地布置在阀壳体28中。闭锁元件10在闭锁运行状态下接触流体通路12并且流体密封地将其闭锁。然而,作为替代方案,闭锁元件也能够构造为空心圆柱。此外,闭锁元件能够构造为具有纵向延展方向的任意棱柱体。
止挡元件26构造为凸起。止挡元件26与闭锁元件10一体地构成。止挡元件26构造为圆形。止挡元件26构造为盘。然而,止挡元件也能够具有不同于圆的面。止挡元件26沿着圆周方向至少大部分地包围着闭锁元件10。所述止挡元件26被设置用于提供用于进行力传递的止挡面。但是作为替代方案,也能够考虑完全省去止挡元件。
闭锁冲头36构造为套筒。闭锁冲头36由金属材料构成。作为替代方案,闭锁冲头也能够由其他材料、像例如塑料构成。闭锁冲头36布置在阀壳体28中。闭锁冲头36居中地布置在阀壳体28中。闭锁冲头36在一端具有开口50。开口50与闭锁元件10相匹配。开口50被设置用于容纳闭锁元件10的一端。在组装状态下,闭锁冲头36与闭锁元件10形状锁合地连接。但是作为替代方案,也能够考虑完全省去闭锁冲头。
此外,密封元件38布置在闭锁冲头36的与开口50相对的一侧上。密封元件38由柔性的、与橡胶类似的材料、例如氟橡胶构成。作为替代方案,密封元件也能够由另一种塑料材料形、像比如聚乙烯构成。密封元件38与闭锁冲头36材料锁合地连接。作为替代方案,密封元件与闭锁冲头也能够通过其它连接、像比如夹紧连接来进行作用连接。闭锁元件10与闭锁冲头36和密封元件38一起被设置用于流体密封地闭锁流体通路12。然而,原则上也能够省去密封元件。在这种情况下,比如能够考虑由柔性的与橡胶类似的材料来制造闭锁冲头。
此外,阀装置具有电枢单元13。电枢单元13居中地布置在阀壳体28中。电枢单元13被设置用于使闭锁元件10沿运动方向16运动。为此,电枢单元13包括电枢元件14和另一个电枢元件18。
电枢元件14居中地布置在阀壳体28中。当沿运动方向16观察时,电枢元件14具有圆形的形状和/或轮廓。电枢元件14构造为空心圆柱。电枢元件14具有变化的直径。电枢元件14在当前情况下仅仅局部地具有变化的直径。作为替代方案,电枢元件能够构造为具有恒定直径的空心圆柱或者构造为具有与圆形的形状和/或轮廓有别的形状和/或轮廓的空心体。此外,电枢元件14由金属材料构成。在当前情况下,电枢元件14由诸如铁的铁磁材料构成。然而原则上,电枢元件也能够由其它铁磁材料构成。
电枢元件14在当前情况下构造为插入式电枢(Tauchanker)。电枢元件14与闭锁元件10相连接。电枢元件14与闭锁元件10力锁合地并且形状锁合地连接。在当前情况下,电枢元件14与闭锁元件10一体地构造。电枢元件14沿着圆周方向完全包围着闭锁元件10。电枢元件14和闭锁元件10由不同的材料制成。然而,同样能够考虑的是,电枢元件和闭锁元件由相同的材料制成。在此同样能够考虑的是,闭锁元件由铁磁材料制成。
此外,电枢元件14与磁体元件30同轴地布置。电枢元件14在此至少部分地布置在磁体元件30内。电枢元件14居中地布置在磁体元件30内。
磁体元件30和磁芯元件44引起电枢元件14的磁化。磁芯元件44引起电枢元件14的运动。由于电枢元件14的运动,闭锁元件10也相应地在磁体元件30的磁场中运动。运动方向16沿着磁场的方向延伸。运动方向16沿着闭锁元件10的纵向方向延伸。电枢元件14被设置用于使闭锁元件10沿运动方向16运动。电枢元件14被设置用于使闭锁元件10运动到所定义的阀位置中、特别是运动到多个所定义的打开位置中。
另一个电枢元件18布置在阀壳体28中。另一个电枢元件18居中地布置在阀壳体28中。另一个电枢元件18沿着运动方向16相对于电枢元件14偏移地布置。另一个电枢元件18与电枢元件14分开地构造。另一个电枢元件18与电枢元件14分开地布置。另一个电枢元件18与电枢元件14隔开地布置。另一个电枢元件18以相对于电枢元件14能运动的方式布置。另一个电枢元件18沿着运动方向16布置在电枢元件14与流体通路12之间。另一个电枢元件18与闭锁元件10同心地布置。另一个电枢元件18与闭锁元件10分开地构造。另一个电枢元件18与闭锁元件10分开地布置。另一个电枢元件18沿着圆周方向完全包围着闭锁元件10。另一个电枢元件18构造为板式电枢。
另一个电枢元件18关于平行于闭锁元件10的运动方向16定向的旋转轴线旋转对称地布置。在此,另一个电枢元件18具有至少基本上U形的横截面。另一个电枢元件18构造为盘。另一个电枢元件18额外地具有构造在盘的边缘上的同心的且环形的加高部,该加高部具有笔直地构造的顶侧。在当前情况下,环形的加高部构成另一个电枢元件18的另一个止挡元件42。
另一个电枢元件18由铁磁材料构成。在当前情况下,另一个电枢元件18具有与第一电枢元件14不同的磁化程度。另一个电枢元件18与磁体元件30同轴地布置。另一个电枢元件18沿着运动方向16相对于磁体元件30偏移地布置。另一个电枢元件18与磁芯元件44同轴地布置。另一个电枢元件18沿着运动方向16相对于磁芯元件44偏移地布置。磁体元件30引起另一个电枢元件18的磁化。磁体元件30引起另一个电枢元件18的、特别是沿着运动方向16的运动。在当前情况下,磁体元件30的磁力作用于另一个电枢元件18的程度比作用于电枢元件14的程度强。作为替代方案也能够考虑的是,磁力以相同的程度作用于电枢元件和另一个电枢元件。另一个电枢元件18被设置用于使电枢元件14沿着运动方向16运动。由此,另一个电枢元件18被设置用于使闭锁元件10运动到所定义的阀位置中、特别是运动到所定义的打开位置中。
此外,另一个电枢元件18特别是如可以在图2中看出的一样具有至少一个凹部40。凹部40构造为穿孔。凹部40沿着运动方向16穿过另一个电枢元件18。凹部40具有矩形的横截面。作为替代方案,另一个电枢元件的凹部的横截面也能够具有其它形状、例如圆形。
在当前情况下,另一个电枢元件18具有多个凹部40。凹部40沿着另一个电枢元件18的固定半径来分布。凹部40沿着另一个电枢元件18的圆半径均匀地分布。凹部40相应地被设置用于围绕阀壳体28的至少一个导引元件52并且使另一个电枢元件18的、沿着移动方向16的导引稳定。
此外,阀装置包括复位单元19。复位单元19布置在阀壳体28中。复位单元19与闭锁单元9构造为作用连接。复位单元19被设置用于提供至少一个复位力并且使闭锁单元9返回运动到闭锁位置中。为此,复位单元19包括至少一个复位元件20、22。在当前情况下,复位单元19包括两个复位元件20、22、特别是复位元件20和与复位元件20分开地构成的另一个复位元件22。复位单元能够额外地具有另外的复位元件、像比如至少三个和/或至少四个复位元件。
复位元件20布置在闭锁元件10的、与闭锁元件10的自由端部对置的另外的端部上。复位元件20布置在闭锁元件10的另外的端部与阀壳体28的内壁之间。复位元件20与闭锁元件10力锁合地并且/或者形状锁合地连接。复位元件20将复位力施加到闭锁元件10上并且特别是施加到闭锁单元9上。复位元件20在当前情况下构造为弹簧元件。在当前情况下,复位元件20由金属材料制成。作为替代方案,另一个复位元件能够构造为任意的有弹性的元件、像比如构造为硅树脂元件和/或弹性体元件。
另一个复位元件22与另一个电枢元件18相接触。另一个复位元件22布置在电枢元件14的和另一个电枢元件18的接触区域中。另一个复位元件22布置在另一个电枢元件18与阀装置的构件、在当前情况下尤其阀装置的屏蔽元件24之间。另一个复位元件22力锁合地和/或形状锁合地与另一个电枢元件18构造在一起。另一个复位元件22将另外的复位力施加到另一个电枢元件18上并且由此尤其施加到闭锁单元9上。另一个复位元件22构造为弹簧元件。在当前情况下,另一个复位元件22由金属材料制成。作为替代方案,另一个复位元件能够构造为任意的有弹性的元件、像比如构造为硅树脂元件和/或弹性体元件。
另一个复位元件22的另外的复位力在当前情况下大于复位元件20的复位力,由此能够实现有利的闭锁作用。作为替代方案,也能够考虑的是,两个复位元件的复位力一样大或者其中一个复位元件的复位力大于另一个复位元件的复位力。
此外,阀装置在当前情况下包括屏蔽元件24。屏蔽元件24布置在阀壳体28内。在当前情况下,屏蔽元件24基本上构造为圆柱形。屏蔽元件24与闭锁元件10同心地布置。屏蔽元件24与闭锁元件10隔开地布置。屏蔽元件24尤其同心地布置在第一电枢元件14与磁体元件30和/或阀壳体28之间。屏蔽元件24沿着运动方向16延伸。屏蔽元件24至少大部分地并且有利地完全包围着闭锁元件10。此外,屏蔽元件24与阀壳体28的导引元件52和/或保持元件54相接触。在当前情况下,屏蔽元件24与阀壳体28的导引元件52、保持元件54一体地构造。此外,屏蔽元件24与磁芯元件44一体地构造。
屏蔽元件24由非磁性材料、例如不锈钢、铜和/或塑料制成。屏蔽元件24被设置用于至少部分地屏蔽磁体元件30的磁场。此外,屏蔽元件24被设置用于至少部分磁性地屏蔽电枢元件14和/或另一个电枢元件18。此外,屏蔽元件24被设置用于至少部分地保持和/或稳定阀壳体28和/或磁芯元件44。
在图1所示的闭锁运行状态下,磁体元件30的磁场被切断。磁体元件30未构成磁场。因此,磁体元件30和磁芯元件44没有将磁力施加到闭锁单元9和/或电枢单元13上。
在闭锁运行状态下闭锁单元9布置在闭锁位置中。在闭锁运行状态下,另一个复位元件22将尤其比复位元件20的复位力大的另外的复位力施加到另一个电枢元件18上。另一个电枢元件18在此与闭锁元件10的止挡元件26相接触。由此,另一个电枢元件18将另一个复位元件22的复位力施加到闭锁元件10上。另外,复位元件20将复位力施加到闭锁元件10上。所述复位元件20和另一个复位元件22在此共同作用,以用于闭锁所述闭锁单元9。所述复位元件20的和另一个复位元件22的复位力使得闭锁元件10将闭锁冲头36与密封元件38一起挤压到流体通路12上。在这种运行状态下,流体通路12通过闭锁元件10和闭锁冲头36与密封元件38一起以流体密封的方式被闭锁。
图3示出了阀装置的打开运行状态。在打开运行状态下,闭锁单元9布置在打开位置中。在此,向磁体元件30加载电流并且形成磁场。借助于通过磁场产生的磁力由磁体元件30、特别是磁芯元件44来吸引电枢元件14。作用于电枢元件14的磁力小于所述复位元件20的和另一个复位元件22的复位力的总和。磁力引起所需的开启力的降低。
此外,借助于通过磁场所产生的另外的磁力由磁体元件30来吸引另一个电枢元件18。作用于另一个电枢元件18的另外的磁力大于作用在电枢元件14的磁力。作用于另一个电枢元件18的另外的磁力大于另一个复位元件22的复位力。作用于另一个电枢元件18的另外的磁力引起另一个电枢元件18的沿着运动方向16、尤其是朝磁芯元件44的方向的运动。在此,另一个电枢元件18与电枢元件14相接触并且由此引起电枢元件14的沿着运动方向16、尤其是朝磁芯元件44的方向的运动。另一个电枢元件14在此将电枢元件14沿着运动方向16挤压。所述电枢元件14和另一个电枢元件18由此引起闭锁单元9、特别是闭锁元件10以及特别是闭锁冲头36以及密封元件38的沿着运动方向16的运动,由此流体通路12打开。由此,所述电枢元件14和另一个电枢元件18共同作用,以用于使闭锁单元9运动。
此外,另一个电枢元件18并且特别是止挡元件42抵靠在阀壳体28的保持元件54上,在当前情况下尤其是抵靠在阀装置的分离元件32上。分离元件32在此防止另一个电枢元件18以及特别是止挡元件42与阀壳体28的保持元件54磁粘合。分离元件32构造为剩余气隙盘。阀壳体28和止挡元件42在此通过分离元件32分开。在没有磁场的进一步的变化的情况下闭锁单元9保持在这种运行状态下。由此,另一个电枢元件18引起闭锁单元9的、朝所定义的第一打开位置中的运动。
在阀装置的这种运行状态下,流体通路12构造为流体入口。此外,在所述运行状态下,另一条流体通路34构造为流体出口。在打开运行状态下,流体、比如有利地呈氢气的形式的用于燃料电池系统的燃料的第一量通过流体通路12流到流体室46中并且从那里开始流过另一条流体通路34。在阀装置的另一种运行状态下,流体通路12构造为流体出口。此外,在阀装置的另一种运行状态下,另一条流体通路34构造为流体入口。在另一种运行状态下,由此能够实现流动反向。在此,流体的第一量通过另一条流体通路34流到流体室46中并且从那里开始流过流体通路12。
图4示出了阀装置的另一种打开运行状态。在另一种打开运行状态下,闭锁单元9布置在另一个打开位置中。在此,磁体元件30被加载另外的电流并且形成另外的磁场,该磁场尤其大于打开运行状态的磁场。在另一种打开运行状态下,由此更大的磁力作用于电枢元件14,这引起电枢元件14的沿着运动方向16、尤其是朝磁芯元件44的方向的进一步的运动。电枢元件14的进一步的运动则引起闭锁单元9的沿着运动方向16、尤其是朝磁芯元件44的方向的进一步的运动。流体通路12由此进一步打开。由此,电枢元件14引起闭锁单元9的、朝至少一个所定义的第二打开位置中的运动,该第二打开位置尤其不同于所定义的第一打开位置。
在此,流体的第二量通过流体通路12流到流体室46中并且从那里开始流过另一条流体通路34,其中所述流体的第二量尤其大于所述第一量。而在另一种运行状态下,流体的第二量通过另一条流体通路34流到流体室46中并且从那里开始流过所述流体通路12,其中所述流体的第二量尤其大于所述流体的第一量。
借助于磁体元件30的磁场的进一步的变化,能够实现闭锁单元9的许多附加的第二打开位置。进一步能够考虑的是,用高重复率在闭锁位置与打开位置之间和/或在打开位置与至少另一个打开位置之间对磁场进行自动的操控。此外,通过打开位置的连续的变化,能够实现自动的和/或手动的缓慢的配量。
Claims (13)
1.阀装置:具有至少一个闭锁单元(9),所述闭锁单元在至少一个阀位置中被设置用于流体密封地闭锁至少一条流体通路(12),并且闭锁单元(9)具有止挡元件(26)和至少一个闭锁元件(10);并且具有至少一个电枢单元(13),所述电枢单元具有至少一个电枢元件(14)并且被设置用于使所述闭锁元件(10)沿着运动方向(16)运动,所述电枢单元(13)包括至少一个相对于所述电枢元件(14)能够运动的另一个电枢元件(18),另一个电枢元件(18)沿着运动方向(16)布置在电枢元件(14)与流体通路(12)之间;并且具有复位单元(19),该复位单元包括至少一个复位元件(20)和至少一个与所述复位元件(20)分开地构成的另一个复位元件(22), 另一个复位元件(22)与所述另一个电枢元件(18)接触,其特征在于,在闭锁运行状态下,另一个电枢元件(18)与闭锁元件(10)的止挡元件(26)相接触并且将另一个复位元件(22)的朝向流体通路(12)的复位力施加到闭锁元件(10)上,在打开运行状态下,另一个电枢元件(18)与电枢元件(14)相接触并且由此引起电枢元件(14)的朝磁芯元件(44)的方向的运动。
2.根据权利要求1所述的阀装置,其特征在于,阀装置是燃料配量阀装置。
3.根据权利要求1所述的阀装置,其特征在于,所述另一个电枢元件(18)与所述闭锁元件(10)分开地构成。
4.根据权利要求1或2所述的阀装置,其特征在于,所述另一个电枢元件(18)沿着圆周方向至少大部分地包围着所述闭锁元件(10)。
5.根据权利要求1所述的阀装置,其特征在于,所述另一个电枢元件(18)旋转对称地构造有至少基本上U形的横截面。
6.根据权利要求1所述的阀装置,其特征在于,所述另一个电枢元件(18)关于平行于所述闭锁元件(10)的运动方向(16)定向的旋转轴线旋转对称地构造有至少基本上U形的横截面。
7.根据权利要求1所述的阀装置,其特征在于,所述另一个电枢元件(18)至少部分地布置在所述电枢元件(14)与所述流体通路(12)之间。
8.根据权利要求1所述的阀装置,其特征在于,所述另一个电枢元件(18)在至少一种运行状态下与所述电枢元件(14)接触。
9.根据权利要求1所述的阀装置,其特征在于,所述电枢元件(14)和所述另一个电枢元件(18)具有不同的磁化程度。
10.根据权利要求1所述的阀装置,其特征在于,所述电枢元件(14)被设置用于使所述闭锁单元(9)运动到至少一个定义的打开位置中,并且所述另一个电枢元件(18)被设置用于使所述闭锁单元(9)运动到至少一个定义的另外的打开位置中。
11.根据权利要求1所述的阀装置,其特征在于,所述流体通路(12)在至少一种运行状态下构造为流体入口并且在至少一种另外的运行状态下构造为流体出口。
12.根据权利要求1所述的阀装置,其特征在于至少一个屏蔽元件(24),所述屏蔽元件被设置用于至少部分磁性地屏蔽所述电枢元件(14)和/或所述另一个电枢元件(18)。
13.阀(25),其用于具有至少一个根据前述权利要求中任一项所述的阀装置的燃料电池系统。
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