DE102011016024A1 - Stack i.e. fuel cell stack, for conditioning hydrogen cells in electric drive of e.g. passenger car, has form-closure element fastened at stack independent another form-closure element to hold stack-bodies together in stack - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Stapel, der durch Stapelung von mindestens zwei Stapelkörpern in eine Stapelrichtung gebildet ist. Der Stapel weist eine erste und eine zweite Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines Formschlusselements auf. Der Stapel umfasst eine Spannbandeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, an einer Außenseite des Stapels in die Stapelrichtung gespannt zu werden und die Stapelkörper in dem Stapel zusammenzuhalten. Die mindestens eine Spannbandeinrichtung weist ein erstes und ein zweites Ende auf, wobei am ersten Ende ein erstes Formschlusselement und am zweiten Ende ein zweites Formschlusselement angeordnet ist.The invention relates to a stack which is formed by stacking at least two stacked bodies in a stacking direction. The stack has a first and a second receiving device for receiving a positive locking element. The stack includes a tension band means adapted to be tensioned on an outside of the stack in the stacking direction and to hold the stack bodies together in the stack. The at least one tensioning band device has a first and a second end, wherein a first positive locking element is arranged at the first end and a second positive locking element is arranged at the second end.
Brennstoffzellensysteme werden mit fortschreitendem Entwicklungsstand verstärkt in Fahrzeugen, insbesondere in PKWs oder LKWs zu deren elektrischen Antrieb eingesetzt. Dabei ist es bekannt, einen Brennstoffzellenstapel mit einer Vielzahl Brennstoffzellen durch Befestigungssysteme, welche z. B. Spannbänder oder Befestigungsschienen umfassen, zusammenzuhalten und/oder zusammenzudrücken, um eine Dichtwirkung von zwischen den Brennstoffzellen angeordneten Dichtungen zu gewährleisten bzw. aufrechtzuerhalten, um einen sicheren Betrieb der Brennstoffzellen zu gewährleisten.Fuel cell systems are increasingly being used in vehicles, especially in cars or trucks for their electric drive with the progress of development. It is known, a fuel cell stack with a variety of fuel cells by fastening systems, which z. As clamping bands or mounting rails comprise, hold together and / or compress to ensure a sealing effect of arranged between the fuel cell seals or maintain, to ensure safe operation of the fuel cell.
Beispielsweise beschreibt die Druckschrift
Die wohl den nächstliegenden Stand der Technik bildende Druckschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stapel bereit zu stellen, der sicher, schnell und platzsparend zusammengehalten werden kann. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.The invention has for its object to provide a stack that can be safely, quickly and compactly held together. This object is solved by the subject matter of
Die Erfindung betrifft einen Stapel, der durch Stapelung von mindestens zwei Stapelkörpern in einer Stapelrichtung gebildet ist. Beispielsweise ist die Stapelrichtung vertikal zu einem Untergrund, insbesondere vom Untergrund nach oben gerichtet. Optional ist der Stapel entlang des Untergrunds, also in eine horizontale Richtung gestapelt.The invention relates to a stack formed by stacking at least two stacked bodies in a stacking direction. For example, the stacking direction is vertical to a substrate, in particular from the ground upwards. Optionally, the stack is stacked along the ground, that is, in a horizontal direction.
Vorzugsweise sind die Stapelkörper quaderförmig oder plattenartig ausgebildet, wobei deren Höhe deutlich geringer ist, als deren Breite und/oder Länge. Die Fläche, die durch die Länge und die Höhe des Stapelkörpers gebildet ist, wird im Folgenden als Seitenfläche des Stapelkörpers bezeichnet. Optional könnte im Rahmen der Erfindung durchaus auch eine Seitenfläche berücksichtigt werden, die durch die Breite und die Höhe des Stapelkörpers gebildet ist. Insbesondere ist die im Folgenden beschriebene Seitenfläche in einer Seitenansicht des Stapels als eine zur Stapelrichtung parallel ausgerichtete Längsseite erkennbar.Preferably, the stacking body are formed cuboid or plate-like, with their height is significantly less than their width and / or length. The area formed by the length and the height of the stacked body will hereinafter be referred to as the side surface of the stacked body. Optionally, within the scope of the invention, a side surface which is formed by the width and the height of the stacked body could certainly also be taken into account. In particular, the side surface described below can be seen in a side view of the stack as a longitudinal side aligned parallel to the stacking direction.
Eine durch die Breite und Länge des Stapelkörpers gebildete Fläche, die zu einem anderen Stapelkörper gerichtet ist bzw. auf diesen gestapelt ist, wird im Folgenden als Stapelfläche bezeichnet. Die Stapelkörper können auch eine Freiform aufweisen, wie z. B. eine runde oder ovale seitliche Begrenzung, wobei die Begriffe der Stapelfläche sowie der Seitenfläche analog zu verwenden sind.A surface formed by the width and length of the stacked body, which is directed to another stacked body or is stacked on this, is referred to below as a stacking surface. The stacked body may also have a freeform, such. B. a round or oval lateral boundary, the terms of the stacking surface and the side surface are analogous to use.
Der Stapel weist vorzugsweise einen ersten Abschluss und einen zweiten Abschluss auf, wobei am ersten und am zweiten Abschluss des Stapels jeweils ein Stapelkörper mit einer Freifläche angeordnet ist, an welche sich kein weiterer Stapelkörper anschließt. Diese Stapelkörper sind im Folgenden als erster und zweiter Endkörper oder als erste und zweite Endplatte bezeichnet. Bevorzugt im Rahmen der Erfindung ist, dass einer, optional auch beide Endkörper/Endplatten eine größere Breite und/oder Länge als die anderen, zwischen den Endkörpern/Endplatten gestapelten Stapelkörpern aufweisen und diese/r dadurch vertikal zur Stapelrichtung vom Stapel vorstehen.The stack preferably has a first end and a second end, wherein at the first and at the second end of the stack in each case a stacked body is arranged with an open space, which is not followed by another stacked body. These stacking bodies are hereinafter referred to as the first and second end body or first and referred to the second end plate. Preferred within the scope of the invention is that one, optionally also both end body / end plates have a greater width and / or length than the other stacked bodies stacked between the end bodies / end plates and thereby project them vertically from the stack to the stacking direction.
Der Stapel umfasst eine erste und eine zweite Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines Formschlusselements. Optional ist die erste und/oder zweite Aufnahmeeinrichtung in einem oder in mehreren der Stapelkörper integriert. Vorzugsweise sind die erste Aufnahmeeinrichtung am oder im Bereich des ersten Endkörpers/der ersten Endplatte und die zweite Aufnahmeeinrichtung am oder im Bereich des zweiten Endkörpers/der zweiten Endplatte angeordnet.The stack comprises a first and a second receiving device for receiving a positive-locking element. Optionally, the first and / or second receiving device is integrated in one or more of the stacked bodies. Preferably, the first receiving means are arranged on or in the region of the first end body / the first end plate and the second receiving means on or in the region of the second end body / the second end plate.
Der Stapel umfasst mindestens eine Spannbandeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, an einer Außenseite des Stapels in die Stapelrichtung gespannt zu werden. Durch die Spannbandeinrichtung werden die Stapelkörper in dem Stapel zusammengehalten und/oder gegenseitig zusammengepresst. Beispielsweise sind ein, zwei oder mehrere Spannbandeinrichtungen an einer oder der Außenseite des Stapels anordbar. Vorzugsweise wird/werden die Spannbandeinrichtung/en auf zwei sich gegenüberliegenden Außenseiten des Stapels angeordnet, um einen sicheren Zusammenhalt der Stapelkörper zu gewährleisten und diese von zwei Seiten zusammenzupressen.The stack comprises at least one tension band device, which is designed to be tensioned on an outer side of the stack in the stacking direction. By the tensioning band means the stacked bodies are held together in the stack and / or pressed together. For example, one, two or more Spannbandeinrichtungen can be arranged on one or the outside of the stack. Preferably, the tension band means are / are arranged on two opposite outer sides of the stack in order to ensure a secure cohesion of the stack bodies and to compress them from two sides.
Die mindestens eine Spannbandeinrichtung weist ein erstes und ein zweites Ende auf, wobei am ersten Ende ein erstes Formschlusselement und am zweiten Ende ein zweites Formschlusselement angeordnet ist. Vorzugsweise greifen die beiden Formschlusselemente in die erste und zweite Aufnahmeeinrichtung ein.The at least one tensioning band device has a first and a second end, wherein a first positive locking element is arranged at the first end and a second positive locking element is arranged at the second end. Preferably, the two positive locking elements engage in the first and second receiving device.
Besonders bevorzugt ist, dass die Spannbandeinrichtung ein Spannband umfasst, welches sich im gespannten und montierten Zustand der Spannbandeinrichtung am Stapel vorzugsweise vom ersten Endkörper/von der ersten Endplatte zum zweiten Endkörper/zur zweiten Endplatte in die Stapelrichtung erstreckt. Vorzugsweise ist das Spannband als ein Metallband ausgebildet. Das Spannband kann alternativ aus einem textilen Material oder einem Kunststoffmaterial gebildet sein. Bevorzugt ist das Spannband so flexibel ausgebildet, dass seine beiden freien Enden zerstörungsfrei und elastisch, insbesondere reversibel zusammengeführt werden können. Das Spannband kann auch biegeschlaff ausgebildet sein.It is particularly preferred that the tensioning band means comprises a tension band, which preferably extends from the first end body / from the first end plate to the second end body / to the second end plate in the stacking direction in the tensioned and mounted state of the tension band device. Preferably, the tension band is formed as a metal band. The tension band may alternatively be formed from a textile material or a plastic material. Preferably, the tension band is designed so flexible that its two free ends can be combined non-destructive and elastic, in particular reversible. The strap can also be formed slippery.
Das Spannband weist eine erheblich größere Länge als Breite auf, wobei die Länge vorzugsweise an eine Gesamthöhe des Stapels angepasst ist oder sich nach dieser richtet. Das Spannband muss jedoch nicht zwangsläufig genau die Länge aufweisen, die der Höhe des Stapels entspricht. Vielmehr ist das Spannband in einer Längserstreckung bzw. der Länge nach justierbar oder elastisch und/oder dehnbar ausgebildet, um sich an die Stapelhöhe anzupassen und die Stapelkörper gegenseitig zusammenzupressen. Die Breite des Spannbands beträgt vorzugsweise bis zu 25 cm, insbesondere bis zu 20 cm, im Speziellen bis zu 15 cm.The tension band has a considerably greater length than width, wherein the length is preferably adapted to an overall height of the stack or depending on this. However, the strap does not necessarily have exactly the length corresponding to the height of the stack. Rather, the clamping band in a longitudinal extent or the length is adjustable or elastic and / or stretchable designed to adapt to the stack height and the stacked body to press each other. The width of the tension band is preferably up to 25 cm, in particular up to 20 cm, in particular up to 15 cm.
Bevorzugt ist, dass das erste Formschlusselement an einem Ende und das zweite Formschlusselement am anderen Ende des Spannbands angeordnet oder befestigt ist. Vorzugsweise sind das erste und/oder das zweite Formschlusselement an den Enden des Spannbands form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit diesem verbunden. Besonders bevorzugt ist, dass das erste und/oder zweite Formschlusselement am Spannband angeschweißt ist, wenn das Spannband als das Metallband ausgebildet ist.It is preferred that the first positive locking element is arranged or fixed at one end and the second positive locking element at the other end of the clamping band. Preferably, the first and / or the second form-fitting element at the ends of the clamping band form, force and / or materially connected thereto. It is particularly preferred that the first and / or second positive locking element is welded to the clamping band when the clamping band is formed as the metal strip.
Erfindungsgemäß ist das erste Formschlusselement unabhängig vom zweiten Formschlusselement im oder am Stapel befestigt, um die Spannbandeinrichtung an der Außenseite in die Stapelrichtung zu spannen und die Stapelkörper in dem Stapel zusammenzuhalten. Insbesondere sind das erste und zweite Formschlusselement nicht durch ein weiteres Montagemittel insbesondere direkt miteinander verbunden und/oder sie halten sich gegenseitig nicht zusammen. Besonders bevorzugt ist, dass das erste Formschlusselement am ersten Endkörper/an der ersten Endplatte und das zweite Formschlusselement am zweiten Endkörper/an der zweiten Endplatte befestigt sind, indem sie in die erste und zweite Aufnahmeinrichtung eingreifen.According to the invention, the first positive locking element is fixed in or on the stack, independently of the second positive locking element, in order to tension the tensioning band device on the outside in the stacking direction and to hold the stacked bodies together in the stack. In particular, the first and second form-locking element are not directly connected to each other in particular by another mounting means and / or they do not hold each other together. It is particularly preferred that the first positive locking element on the first end body / on the first end plate and the second positive locking element are attached to the second end body / on the second end plate by engaging in the first and second receiving means.
Ein Vorteil der Erfindung ist, dass der Stapel durch den Eingriff der Formschlusselemente in die Aufnahmeeinrichtungen von der Spannbandeinrichtung sicher und fest zusammengehalten wird. Durch den Eingriff der Formschlusselemente ist eine einfache und schnelle Montage der Spannbandeinrichtung am Stapel möglich, wodurch Kosten und Zeit beim Zusammenbau des Stapels eingespart werden können. Dadurch dass die Spannbandeinrichtung immer nur entlang einer bzw. der Außenseite gespannt ist und an dieser am erste und zweiten Endkörper/an der ersten und zweiten Endplatte durch die Formschlusselemente befestigt ist, muss die Spannbandeinrichtung, insbesondere das Spannband, nicht aufwendig um den ganzen Stapel herum gelegt werden. Weiterhin stehen die Formschlusselemente beim Eingriff in die Aufnahmeeinrichtungen nicht vom Stapel ab, so dass in vorteilhafter Weise ein Platzbedarf bzw. Stauraum für den Stapel reduziert werden kann. Insbesondere wird es dadurch ermöglicht, an einen oder beiden Endkörpern/Endplatten zusätzliche Bauteile anzubringen.An advantage of the invention is that the stack is securely and firmly held together by the engagement of the interlocking elements in the receiving devices of the tensioning band device. Through the engagement of the form-locking elements, a simple and quick installation of the tensioning band device on the stack is possible, whereby costs and time can be saved when assembling the stack. Because the tensioning band device is always tensioned only along one or the outside and is fastened thereto by the form-locking elements on the first and second end bodies / on the first and second end plates, the tensioning band device, in particular the tensioning band, does not need to be complicated around the entire stack be placed. Furthermore, the interlocking elements are not removed from the stack when engaging in the receiving devices, so that advantageously a space requirement or storage space for the stack can be reduced. In particular, it will allows additional components to be attached to one or both end bodies / end plates.
In einer optionalen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Spannbandeinrichtung zwei oder mehrere parallel verlaufende Spannbänder. Vorzugsweise weisen die zwei oder mehreren parallel verlaufenden Spannbänder gemeinsam am einen Ende das ersten Formschlusselement und am anderen Ende das zweite Formschlusselement auf. Insbesondere münden alle Enden einer Seite im gleichen Formschlusselement. Anders ausgedrückt werden die zwei oder die mehreren Spannbänder am einen Ende gemeinsam vom ersten Formschlusselement und am anderen Ende gemeinsam vom zweiten Formschlusselement in der Parallele zueinander gehalten.In an optional embodiment of the invention, the tensioning band device comprises two or more tension bands running in parallel. Preferably, the two or more parallel clamping bands together at one end of the first positive locking element and at the other end the second positive locking element. In particular, open all the ends of a page in the same positive locking element. In other words, the two or more tension bands are held together at one end in common by the first positive locking element and at the other end of the second positive locking element in parallel to each other.
Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, dass sich durch die Verwendung einer Spannbandeinrichtung mit den zwei oder mehreren Spannbändern eine bessere Krafteinleitung in die Aufnahmeeinrichtungen und/oder in den Stapel ergibt, da die Formschlusselemente dementsprechend größer bzw. länger ausgebildet sind und somit eine größere und/oder längere Kontaktfläche zum Stapel aufweisen.The advantage of this embodiment is that the use of a tensioning band device with the two or more tightening straps results in a better introduction of force into the receiving devices and / or into the stack, since the positive locking elements are correspondingly larger or longer and thus larger and / or larger have longer contact surface to the stack.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das erste Formschlusselement dazu ausgebildet, in die erste Aufnahmeeinrichtung einzugreifen und das zweite Formschlusselement, in die zweite Aufnahmeeinrichtung einzugreifen. Insbesondere greift das erste und/oder zweite Formschlusselement formschlüssig in die zugeordnete Aufnahmeeinrichtung ein.In a preferred embodiment of the invention, the first positive locking element is adapted to engage in the first receiving device and the second positive locking element to engage in the second receiving device. In particular, the first and / or second positive locking element engages positively in the associated receiving device.
In einer bevorzugten konstruktiven Umsetzung der Erfindung ist das erste Formschlusselement als mindestens eine Gewindestange ausgebildet. Vorzugsweise ist die mindestens eine Gewindestange an der Spannbandeinrichtung, insbesondere am Spannband angeschweißt, wenn das Spannband als das Metallband ausgebildet ist. Dabei ist die Gewindestange vorzugsweise in eine Längsrichtung des Spannbands und somit im montierten Zustand am Stapel in die Stapelrichtung ausgerichtet.In a preferred constructive implementation of the invention, the first form-fitting element is designed as at least one threaded rod. Preferably, the at least one threaded rod is welded to the tensioning band device, in particular to the tensioning band, when the tensioning band is designed as the metal band. In this case, the threaded rod is preferably aligned in a longitudinal direction of the clamping band and thus in the mounted state on the stack in the stacking direction.
Eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die erste Aufnahmeeinrichtung als mindestens eine Bohrung im Stapel ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Bohrung in den ersten Endkörper/die erste Endplatte eingebraucht. Sie mündet vorzugsweise in einer für eine Hülsenmutter vorgesehenen Aussparung im ersten Endkörper/der ersten Endplatte. Insbesondere ist die Bohrung und/oder die Aussparung in die Stapelrichtung in den vom Stapel hervorstehenden Teil des ersten Endkörpers/der ersten Endplatte eingebracht. Optional weist die Bohrung ein Innengewinde auf, so dass die Gewindestange vor oder beim Justieren und/oder Spannen der Spannbandeinrichtung bzw. des Spannbands problemlos in die Bohrung eingeführt, insbesondere eingedreht werden kann.A possible embodiment of the invention provides that the first receiving device is designed as at least one bore in the stack. Preferably, the bore is consumed in the first end body / the first end plate. It preferably opens in a recess provided for a sleeve nut in the first end body / the first end plate. In particular, the bore and / or the recess in the stacking direction is introduced into the part of the first end body / the first end plate projecting from the stack. Optionally, the bore has an internal thread, so that the threaded rod can be easily inserted into the bore, in particular screwed in before or during adjustment and / or clamping of the tensioning band device or the tension band.
Bevorzugt ist, dass die Gewindestange nach dem Einführen in die Bohrung mit der Hülsenmutter verschlossen wird, um sie vor einem Herausrutschen aus der Bohrung zu sichern. Hierzu ist die Hülsenmutter in die für sie vorgesehene Aussparung einlegbar und auf der Gewindestange festdrehbar, wodurch eine Spannstärke und/oder Länge der Spannbandeinrichtung bzw. des Spannbands reguliert und an die Stapelhöhe angepasst werden kann. Somit kann ein Toleranzausgleich an der Spannbandeinrichtung vorgenommen werden, wodurch in vorteilhafter Weise ermöglicht wird, dass die Spannbandeinrichtung, insbesondere das Spannband, auf eine bestimmte Länge vorkonfektioniert werden kann. Die Spannbandeinrichtung ist vorzugsweise für mehrere unterschiedlich hohe Stapel verwendbar, da die Spannung durch das Anziehen der Hülsenmutter einstellbar ist. Ein zusätzlicher Arbeitsgang, bei dem die Spannbandeinrichtung passgenau gekürzt werden muss, kann eingespart werden.It is preferred that the threaded rod is closed after insertion into the bore with the sleeve nut to secure it from slipping out of the hole. For this purpose, the sleeve nut can be inserted into the recess provided for it and fixed on the threaded rod, whereby a clamping force and / or length of the tensioning band device or the tension band can be adjusted and adapted to the stack height. Thus, a tolerance compensation on the tensioning band device can be made, which is advantageously made possible that the tensioning band device, in particular the tension band, can be prefabricated to a certain length. The tensioning band device can preferably be used for a plurality of stacks of different heights, since the tension can be adjusted by tightening the sleeve nut. An additional operation, in which the clamping band device must be shortened accurately, can be saved.
In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausbildung weist das erste Formschlusselement und/oder die erste Aufnahmeeinrichtung eine Dichteinrichtung auf. Vorzugsweise ist die Dichteinrichtung an der Gewindestange, der Hülsenmutter und/oder in der Bohrung angeordnet, um die Verbindung zwischen der Gewindestange und der Bohrung abzudichten. Beispielsweise kann die Dichteinrichtung auf einem Kopf der Hülsenmutter angespritzt sein. Vorstellbar ist ebenfalls, dass die Bohrung mit einem Blindstopfen verschlossen ist.In a preferred embodiment according to the invention, the first positive-locking element and / or the first receiving device has a sealing device. Preferably, the sealing means is disposed on the threaded rod, the sleeve nut and / or in the bore to seal the connection between the threaded rod and the bore. For example, the sealing device may be molded onto a head of the sleeve nut. It is also conceivable that the hole is closed with a blind plug.
In einer bevorzugten konstruktiven Umsetzung der Erfindung ist das zweite Formschlusselement als eine Ankereinrichtung ausgebildet. Vorzugsweise ist die Ankereinrichtung T-förmig ausgebildet, sie kann jedoch auch jede andere geeignete Außenform bzw. Gestalt aufweisen. Insbesondere ist die Ankereinrichtung dazu ausgebildet, formschlüssig in die zweite Aufnahmeeinrichtung eingelegt zu werden und darin einzugreifen.In a preferred structural implementation of the invention, the second form-fitting element is designed as an anchor device. Preferably, the anchor device is T-shaped, but it may also have any other suitable external shape or shape. In particular, the anchor device is designed to be positively inserted into the second receiving device and to intervene therein.
Eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die zweite Aufnahmeeinrichtung als eine Vertiefung am Stapel in Form der Ankereinrichtung oder komplementär zu der Ankervorrichtung ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Vertiefung in die Seitenfläche des zweiten Endkörpers/der zweiten Endplatte eingebracht. Die Vertiefung bewirkt, dass die darin eingreifende Ankereinrichtung nicht von der Seitenfläche des Endkörpers/der Endplatte absteht. Insbesondere schließt die Ankereinrichtung bündig mit dem zweiten Endkörper/der zweiten Endplatte ab und/oder ist zur Seitenfläche hin bündig an diesem/dieser befestigt. Bevorzugt ist, dass der zweite Endkörper/die zweite Endplatte die gleichen Maße wie die übrigen Stapelkörper (mit Ausnahme des ersten Endkörpers/der ersten Endplatte) aufweist und dieser/diese bündig mit der Außenseite des Stapels angeordnet ist.A possible embodiment of the invention provides that the second receiving device is formed as a depression on the stack in the form of the anchor device or complementary to the anchor device. Preferably, the recess is inserted in the side surface of the second end body / the second end plate. The recess causes the engaging therein anchor means does not protrude from the side surface of the end body / the end plate. In particular, the anchor device terminates flush with the second end body / second end plate and / or is flush with the side surface thereof. this attached. It is preferable that the second end body / the second end plate has the same dimensions as the other stack bodies (except the first end body / the first end plate) and that it is arranged flush with the outside of the stack.
Vorzugsweise ist das zweite Formschlusselement durch eine Schraubverbindung in der zweiten Aufnahmeeinrichtung gesichert. Insbesondere weist die Ankereinrichtung und der zweite Endkörper/die zweite Endplatte in der Vertiefung eine Gewindebohrung auf, in die eine Schraube zur zusätzlichen form- und kraftschlüssigen Sicherung der Ankereinrichtung in der Vertiefung einbringbar ist. Dadurch kann verhindert werden, dass die Ankereinrichtung beim Spannen der Spannbandeinrichtung aus der Vertiefung herausrutscht.Preferably, the second positive locking element is secured by a screw in the second receiving device. In particular, the anchor device and the second end body / the second end plate in the recess has a threaded bore into which a screw for additional positive and non-positive securing the anchor device in the recess can be introduced. This can prevent the anchor device from slipping out of the recess during tensioning of the tensioning band device.
Eine weitere mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das erste und/oder das zweite Formschlusselement drehbar an der Spannbandeinrichtung gelagert sind. Durch die drehbare Lagerung kann die Montage der Spannbandeinrichtung am Stapel erleichtert werden und das erste und/oder das zweite Formschlusselement leichter und schneller in der/den Aufnahmeeinrichtung/en befestigt werden.A further possible embodiment of the invention provides that the first and / or the second positive locking element are rotatably mounted on the tensioning band device. Due to the rotatable mounting, the mounting of the tensioning band device on the stack can be facilitated and the first and / or the second form-fitting element can be fastened more easily and quickly in the receiving device (s).
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Stapel ein elastisches Element, das dazu ausgebildet ist, beim Spannen der Spannbandeinrichtung einen vorzugsweise zusätzlichen Längenausgleich in die Stapelrichtung zu gewährleisten. Beispielsweise kann das elastische Element als eine Blatt-, Teller oder Zugfeder ausgebildet sein. Vorstellbar im Rahmen der Erfindung ist, dass eine Blatt- oder Tellerfeder am Stapel, am und/oder unterhalb des Spannbandes oder im Bereich des Formschlusselements/der Formschlusselemente angeordnet ist/sind. Denkbar ist auch, dass das Spannband in Längsrichtung unterteilt durch eine oder mehrere Zugfedern oder andere elastische Elemente zusammengehalten wird.In a preferred embodiment of the invention, the stack comprises an elastic element, which is designed to ensure a preferably additional length compensation in the stacking direction during clamping of the tensioning band device. For example, the elastic element may be formed as a leaf, plate or tension spring. It is conceivable within the scope of the invention that a leaf or plate spring is / are arranged on the stack, on and / or below the tension band or in the area of the form-locking element / the form-locking elements. It is also conceivable that the tension band is held together in the longitudinal direction by one or more tension springs or other elastic elements.
Bei einer konstruktiven Umsetzung der Erfindung sind die mindestens zwei Stapelkörper als Brennstoffzellen oder entsprechende Platten ausgebildet. Insbesondere umfasst der Stapel mehr als 10, 50 oder 100 Brennstoffzellen. Vorzugsweise ist der Stapel als ein Brennstoffzellenstapel (Stack) ausgebildet. Der Stack ist optional dazu ausgebildet, Strom zu erzeugen und ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen PKW oder LKW anzutreiben. Üblicher Weise sind zwischen den Brennstoffzellen Dichtplatten angeordnet, um ein Austreten des Wasserstoffs aus dem Stack zu verhindern. Die Aufnahmeeinrichtungen sind vorzugsweise in den Endplatten des Stacks angeordnet. Besonders bevorzugt ist, dass die Spannbandeinrichtung die Brennstoffzellen, die Dichtplatten und die erste und zweite Endplatte fest zusammenpresst, um die Abdichtung der Wasserstoffzellen durch die Dichtplatten zu gewährleisten.In a constructive implementation of the invention, the at least two stacked bodies are designed as fuel cells or corresponding plates. In particular, the stack comprises more than 10, 50 or 100 fuel cells. Preferably, the stack is formed as a fuel cell stack. The stack is optionally designed to generate electricity and to drive a motor vehicle, in particular a car or truck. Usually, sealing plates are arranged between the fuel cells to prevent leakage of hydrogen from the stack. The receiving devices are preferably arranged in the end plates of the stack. It is particularly preferred that the tension band means presses firmly together the fuel cells, the sealing plates and the first and second end plates to ensure the sealing of the hydrogen cells by the sealing plates.
Vorzugsweise wird bei der Montage des Stacks das Ankerstück zuerst in die Vertiefung eingesetzt und optional durch die Schraubverbindung gegen ein Herausrutschen aus der Vertiefung gesichert. Anschließend wird die Gewindestange in die Bohrung eingeführt, durch ein Anziehen der Hülsenmutter gesichert und die Spannbandeinrichtung nachjustiert. Durch die Dichteinrichtung an der Gewindestange, der Bohrung und/oder der Hülsenmutter kann in vorteilhafter Weise gewährleistet werden, dass kein Wasserstoff aus dem Stack austritt und die Brennstoffzellen zuverlässig arbeiten.Preferably, when mounting the stack, the anchor piece is first inserted into the recess and optionally secured by the screw against slipping out of the recess. Subsequently, the threaded rod is inserted into the bore, secured by tightening the sleeve nut and readjusted the tensioning band device. By the sealing device on the threaded rod, the bore and / or the sleeve nut can be ensured in an advantageous manner that no hydrogen exits the stack and the fuel cells work reliably.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die mindestens zwei Stapelkörper als Keramikbauteile ausgebildet. Der Stapel ist vorzugsweise als eine Keramikbaugruppe zur Konditionierung von Arbeitsgasen einer oder der Brennstoffzellen ausgebildet. Insbesondere weisen die Keramikbauteile Kanäle auf durch die eine Zuluft von Oxidanten zu den Brennstoffzellen und eine Abluft aus den Brennstoffzellen geführt werden, wobei die Kanäle in den Keramikbauteilen so ausgebildet und/oder angeordnet sind, dass sie sich über die mindestens zwei Keramikbauteile erstrecken und dass ein Wärme- und/oder Feuchtigkeitsübertrag zwischen der Abluft und der Zuluft erfolgt. Die Anordnung der Aufnahmeeinrichtungen und der Spannbandeinrichtung(en) kann sinngemäß der der bisherigen Beschreibung und/oder den Ansprüchen entnommen werden.In a further preferred embodiment, the at least two stacked bodies are formed as ceramic components. The stack is preferably formed as a ceramic assembly for conditioning working gases of one or the fuel cells. In particular, the ceramic components have channels through which a supply of oxidants to the fuel cells and an exhaust air from the fuel cells are performed, wherein the channels are formed in the ceramic components and / or arranged so that they extend over the at least two ceramic components and that Heat and / or moisture transfer takes place between the exhaust air and the supply air. The arrangement of the receiving devices and the tensioning band device (s) can be inferred analogously to the previous description and / or the claims.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention. Showing:
Der Stapel
Die Endplatten
An der ersten und zweiten Endplatte
Die zweite Aufnahmeeinrichtung
Der Stapel
Die Spannbandeinrichtung
Am ersten Ende E1 ist ein erstes Formschlusselement
Auf der in
In
Die Spannbandeinrichtung
Die Spannbandeinrichtung
Die Gewindestange
Das Ankerstück
Die Hülsenmutter
Da das Ankerstück
In einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung können anstatt der Zugfeder
Wie in Detaildarstellung gezeigt, ist die Gewindestange
Die Gewindestange
In
Dadurch, dass das zweite Formschlusselement größer bzw. länger ausgebildet ist, weist es eine größere Kontaktfläche zur zweiten Endplatte
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Stapelstack
- 22
- Stapelkörperstack body
- 33
- erste Endplattefirst end plate
- 44
- zweite Endplattesecond end plate
- 55
- erste Aufnahmeeinrichtungfirst receiving device
- 66
- zweite Aufnahmeeinrichtungsecond receiving device
- 77
- SpannbandeinrichtungClamping band means
- 88th
- Spannbandstrap
- 99
- erstes Formschlusselementfirst positive locking element
- 1010
- zweites Formschlusselementsecond positive locking element
- 1111
- Schraubverbindungscrew
- 1212
- Hülsenmuttersleeve nut
- 1313
- Dichteinrichtungsealing device
- 1414
- Zugfedermainspring
- AA
- Außenseiteoutside
- BB
- Breitewidth
- E1E1
- erstes Endefirst end
- E2E2
- zweites Endesecond end
- FF
- Freiflächeopen space
- SS
- Seitenflächeside surface
- RR
- Stapelrichtungstacking direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008040251 A1 [0003] DE 102008040251 A1 [0003]
- DE 102004027694 A [0004] DE 102004027694 A [0004]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011016024A DE102011016024A1 (en) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | Stack i.e. fuel cell stack, for conditioning hydrogen cells in electric drive of e.g. passenger car, has form-closure element fastened at stack independent another form-closure element to hold stack-bodies together in stack |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011016024A DE102011016024A1 (en) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | Stack i.e. fuel cell stack, for conditioning hydrogen cells in electric drive of e.g. passenger car, has form-closure element fastened at stack independent another form-closure element to hold stack-bodies together in stack |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=46845056
Family Applications (1)
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004027694A1 (en) | 2004-02-05 | 2005-08-25 | Daimlerchrysler Ag | Fuel cell stack has elements clamped together using convex dish shape spring elements loaded by a clamping band |
DE102008040251A1 (en) | 2008-02-22 | 2009-08-27 | Hyundai Motor Co. | Fuel cell stack of a fuel cell vehicle |
-
2011
- 2011-04-04 DE DE102011016024A patent/DE102011016024A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102004027694A1 (en) | 2004-02-05 | 2005-08-25 | Daimlerchrysler Ag | Fuel cell stack has elements clamped together using convex dish shape spring elements loaded by a clamping band |
DE102008040251A1 (en) | 2008-02-22 | 2009-08-27 | Hyundai Motor Co. | Fuel cell stack of a fuel cell vehicle |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
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|
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