DE102021205250A1 - valve assembly - Google Patents
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Abstract
Ventilanordnung, insbesondere für eine Gasleitung, insbesondere für eine Gasleitung einer Brennstoffzellenanordnung und/oder einer Kraftfahrzeugantriebsanordnung, wobei die Ventilanordnung ein Gehäuse (10) mit einer Fluidleitung (12), ein in der Fluidleitung (12) angeordnetes Ventil mit einem Ventilsitz (42), einer Ventilklappe (16) und einer Ventilöffnung aufweist, wobei die Ventilklappe (16) um eine Schwenkachse zwischen einer Schließstellung, in der die Ventilklappe (16) an dem Ventilsitz (42) anliegt und die Ventilöffnung fluiddicht verschließt, und einer Offenstellung, in der die Ventilklappe (16) die Ventilöffnung freigibt, schwenkbar ist, wobei die Ventilklappe (16) in der Schließstellung die X-Y-Ebene eines Koordinatensystems (22) definiert und die Schwenkachse in einem Abstand von der X-Y-Ebene angeordnet ist und die Y-Richtung des Koordinatensystems (22) definiert, wobei die Ventilanordnung einen Ausrichtmechanismus aufweist, mit dem die Anordnung, in der sich die Ventilklappe (16) in der Schließstellung relativ zu dem Ventilsitz (42) befindet, mindestens in der X-Richtung ausrichtbar und fixierbar ist. Valve arrangement, in particular for a gas line, in particular for a gas line of a fuel cell arrangement and/or a motor vehicle drive arrangement, the valve arrangement having a housing (10) with a fluid line (12), a valve arranged in the fluid line (12) and having a valve seat (42), a valve flap (16) and a valve opening, the valve flap (16) pivoting about a pivot axis between a closed position, in which the valve flap (16) bears against the valve seat (42) and closes the valve opening in a fluid-tight manner, and an open position, in which the The valve flap (16) releases the valve opening, is pivotable, the valve flap (16) in the closed position defining the XY plane of a coordinate system (22) and the pivot axis being arranged at a distance from the XY plane and the Y direction of the coordinate system (22) wherein the valve assembly includes an alignment mechanism for aligning the assembly in which the valve flap (16) is in the closed position relative to the valve seat (42), can be aligned and fixed at least in the X-direction.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, insbesondere für eine Gasleitung, insbesondere für eine Gasleitung einer Brennstoffzellenanordnung und/oder einer Kraftfahrzeugantriebsanordnung.The invention relates to a valve arrangement, in particular for a gas line, in particular for a gas line of a fuel cell arrangement and/or a motor vehicle drive arrangement.
Ventile zum Öffnen und Schließen von Leitungen, insbesondere Gasleitungen, müssen vielfältige Anforderungen erfüllen. So soll bei geschlossenem Ventil eine möglichst perfekte Abdichtung erzielt werden, gleichzeitig soll das Ventil mit möglichst geringen Stellkräften betätigt werden können. Mit Blick auf die Lebensdauer, aber auch zur Vermeidung von Verschmutzungen soll im Bereich der miteinander zusammenwirkenden Dichtflächen ein möglichst geringer Verschleiß gewährleistet werden. Wird die Ventilanordnung zum Beispiel für eine Wasserstoff-Brennstoffzelle eingesetzt, spielt die Dichtigkeit bei geschlossenem Ventil eine besonders große Rolle, weil bei abgeschaltetem Antrieb ein Eindringen von Luft bzw. Sauerstoff verhindert werden muss, um eine Korrosion der Brennstoffzelle zu vermeiden.Valves for opening and closing lines, in particular gas lines, have to meet a wide range of requirements. In this way, when the valve is closed, a seal that is as perfect as possible should be achieved, and at the same time the valve should be able to be actuated with as little actuating force as possible. With a view to the service life, but also to avoid contamination, the lowest possible wear should be ensured in the area of the interacting sealing surfaces. If the valve arrangement is used for a hydrogen fuel cell, for example, the tightness when the valve is closed plays a particularly important role, because when the drive is switched off, the ingress of air or oxygen must be prevented in order to avoid corrosion of the fuel cell.
Um die genannten Anforderungen möglichst weitgehend zu erfüllen, werden häufig sogenannte Schmetterlingsventile eingesetzt. Bei diesen führt die Ventilklappe eine Schwenkbewegung um eine mehr oder weniger mittig innerhalb der Gasleitung angeordnete Schwenkachse aus. Diese können zumeist mit relativ geringen Stellkräften betätigt werden, erfordern jedoch einen relativ hohen Fertigungsaufwand, um eine optimale Abdichtung und einen geringen Abrieb zu erzielen.So-called butterfly valves are often used in order to meet the stated requirements as far as possible. In these, the valve flap performs a pivoting movement about a pivot axis arranged more or less centrally within the gas line. These can usually be actuated with relatively low actuating forces, but require a relatively high production cost in order to achieve optimal sealing and low abrasion.
Aus der Druckschrift
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Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Ventilanordnung zur Verfügung zu stellen, die insbesondere bei Verwendung mit einer Brennstoffzelle die hohen Anforderungen erfüllt und die besonders einfach zu fertigen ist.Proceeding from this, it is the object of the invention to provide a valve arrangement which, in particular when used with a fuel cell, meets the high requirements and which is particularly easy to manufacture.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Ventilanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den sich anschließenden Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the valve arrangement with the features of claim 1. Advantageous refinements are specified in the subsequent subclaims.
Die Ventilanordnung ist insbesondere für eine Gasleitung, insbesondere für eine Gasleitung einer Brennstoffzellenanordnung und/oder einer Kraftfahrzeugantriebsanordnung, vorgesehen. Die Ventilanordnung weist ein Gehäuse mit einer Fluidleitung, ein in der Fluidleitung angeordnetes Ventil mit einem Ventilsitz, einer Ventilklappe und eine Ventilöffnung auf, wobei die Ventilklappe um eine Schwenkachse zwischen einer Schließstellung, in der die Ventilklappe an dem Ventilsitz anliegt und die Ventilöffnung fluiddicht verschließt, und eine Offenstellung, in der die Ventilklappe die Ventilöffnung freigibt, schwenkbar ist, wobei die Ventilklappe in der Schließstellung die X-Y-Ebene eines Koordinatensystems definiert und die Schwenkachse in einem Abstand von der X-Y-Ebene angeordnet ist und die Y-Richtung des Koordinatensystems definiert. Die Ventilanordnung zeichnet sich durch einen Ausrichtmechanismus aus, mit dem die Anordnung, in der sich die Ventilklappe in der Schließstellung relativ zu dem Ventilsitz befindet, mindestens in der X-Richtung ausrichtbar und fixierbar ist.The valve arrangement is provided in particular for a gas line, in particular for a gas line of a fuel cell arrangement and/or a motor vehicle drive arrangement. The valve arrangement has a housing with a fluid line, a valve arranged in the fluid line with a valve seat, a valve flap and a valve opening, the valve flap about a pivot axis between a closed position, in which the valve flap rests on the valve seat and closes the valve opening in a fluid-tight manner. and an open position, in which the valve flap releases the valve opening, can be pivoted, the valve flap in the closed position defining the X-Y plane of a coordinate system and the pivot axis being arranged at a distance from the X-Y plane and defining the Y-direction of the coordinate system. The valve arrangement is characterized by an alignment mechanism with which the arrangement in which the valve flap is in the closed position relative to the valve seat can be aligned and fixed at least in the X direction.
Die Fluidleitung kann eine Leitungsachse aufweisen, die im Wesentlichen in der Z-Richtung des Koordinatensystems angeordnet ist, also etwa senkrecht zur Ebene der Ventilklappe in der Schließstellung. Die Ventilklappe ist um eine Schwenkachse schwenkbar, sodass sie zwischen der Schließstellung und der Offenstellung hin- und herschwenken kann. Hierfür kann die Ventilanordnung einen Schwenkantrieb aufweisen, insbesondere mit einem elektrischen Aktuator. Der Schwenkantrieb kann in das Gehäuse der Ventilanordnung integriert sein. Es ist jedoch ebenfalls möglich, die Ventilanordnung ohne Schwenkantrieb einzusetzen, beispielsweise als Rückschlagventil.The fluid line can have a line axis which is arranged essentially in the Z-direction of the coordinate system, ie approximately perpendicular to the plane of the valve flap in the closed position. The valve flap can be pivoted about a pivot axis so that it can pivot back and forth between the closed position and the open position. For this purpose, the valve arrangement can have a swivel drive, in particular with an electric actuator. The swivel drive can be integrated into the housing of the valve arrangement. However, it is also possible to use the valve arrangement without a rotary drive, for example as a check valve.
Das Ventil kann eine elastische Dichtung aufweisen, die entweder an der Ventilklappe oder an dem Ventilsitz angeordnet ist. Hierfür kann ein gesondertes Dichtelement aus einem elastischen Material hergestellt und mit dem Ventilsitz bzw. der Ventilklappe verbunden werden, beispielsweise kann ein O-Ring in eine um die Ventilklappe umlaufende Nut eingesetzt werden. Eine solche, gesonderte Dichtung bietet sich insbesondere an, wenn die Ventilklappe bzw. der Ventilsitz in einem zerspanenden Verfahren hergestellt wird, zum Beispiel aus Metall. Wird der Ventilsitz bzw. die Ventilklappe im Spritzgießverfahren hergestellt, insbesondere aus Kunststoff, kann die elastische Dichtung als gesondertes Teil in die Herstellungsform eingelegt oder angespritzt werden.The valve may have an elastic seal located either on the valve flap or on the valve seat. For this purpose, a separate sealing element can be produced from an elastic material and connected to the valve seat or the valve flap, for example an O-ring can be inserted into a groove running around the valve flap. Such a separate seal is particularly useful if the valve flap or the valve seat is manufactured in a machining process, for example from Metal. If the valve seat or the valve flap is produced in an injection molding process, in particular from plastic, the elastic seal can be inserted into the production mold or molded on as a separate part.
Die Schwenkachse der Ventilklappe ist in einem Abstand von der X-Y-Ebene, d. h. von der Ebene der Ventilklappe in der Schließstellung, angeordnet. Sie befindet sich also „außerhalb der Ventilklappe“ und ist gegenüber der Ebene, in der der Ventilsitz angeordnet ist, versetzt angeordnet. Die Schwenkachse kann insbesondere ebenfalls in der X-Richtung relativ zur Leitungsachse versetzt angeordnet sein. Diese Anordnung der Schwenkachse ist von Schmetterlingsventilen bekannt und wird auch als zweifach versetzte Anordnung bezeichnet.The pivot axis of the valve flap is at a distance from the X-Y plane, i. H. from the plane of the valve flap in the closed position. It is therefore “outside the valve flap” and is offset from the plane in which the valve seat is arranged. The pivot axis can in particular also be offset in the X-direction relative to the line axis. This arrangement of the pivot axis is known from butterfly valves and is also referred to as a double offset arrangement.
Bei der Erfindung weist die Ventilanordnung einen Ausrichtmechanismus auf, mit dem die Anordnung, in der sich die Ventilklappe in der Schließstellung relativ zu dem Ventilsitz befindet, mindestens in der X-Richtung ausrichtbar und fixierbar ist. Bei bekannten Ventilanordnungen ist die Ausrichtung der Ventilklappe in der X-Richtung durch die Schwenkachse vorgegeben und kann nicht justiert werden. Dies macht es erforderlich, die bei Herstellung und Montage unvermeidlichen Toleranzen klein zu halten und/oder durch großzügig bemessene, elastische Dichtungen auszugleichen. Bei der Erfindung ist es stattdessen möglich, die Anordnung der Ventilklappe in der Geschlossenstellung auszurichten, um die unvermeidlichen Toleranzen auszugleichen, und die Ventilklappe anschließend in dieser ausgerichteten Stellung zu fixieren. Dadurch kann eine sehr gute Abdichtung erzielt werden, ohne dass es zu größeren Stellkräften und höherem Verschleiß kommt.In the invention, the valve arrangement has an alignment mechanism with which the arrangement in which the valve flap is in the closed position relative to the valve seat can be aligned and fixed at least in the X direction. In known valve arrangements, the alignment of the valve flap in the X-direction is predetermined by the pivot axis and cannot be adjusted. This makes it necessary to keep the tolerances that are unavoidable during production and assembly small and/or to compensate for them with generously dimensioned, elastic seals. With the invention it is instead possible to align the arrangement of the valve flap in the closed position in order to compensate for the unavoidable tolerances and then to fix the valve flap in this aligned position. As a result, a very good seal can be achieved without causing greater actuating forces and greater wear.
In einer Ausgestaltung ist die Anordnung, in der sich die Ventilklappe in der Schließstellung relativ zu dem Ventilsitz befindet, mit dem Ausrichtmechanismus zusätzlich in der Y-Richtung ausrichtbar und fixierbar. Somit ist auch in Richtung der Schwenkachse mithilfe des Ausrichtmechanismus eine Feinjustierung möglich.In one embodiment, the arrangement in which the valve flap is in the closed position relative to the valve seat can also be aligned and fixed in the Y-direction with the alignment mechanism. A fine adjustment is thus also possible in the direction of the pivot axis with the aid of the alignment mechanism.
In einer Ausgestaltung ist die Anordnung, in der sich die Ventilklappe in der Schließstellung relativ zu dem Ventilsitz befindet, mit dem Ausrichtmechanismus zusätzlich in der Z-Richtung ausrichtbar und fixierbar. Durch diese zusätzliche Ausrichtmöglichkeit kann nicht nur die Position der Ventilklappe in der Ventilebene justiert werden, sondern auch in Richtung der Leitungsachse. Dies ermöglicht insbesondere eine Beeinflussung des Anpressdrucks an eine elastische Dichtung, die zwischen Ventilsitz und Ventilklappe angeordnet ist.In one embodiment, the arrangement in which the valve flap is in the closed position relative to the valve seat can also be aligned and fixed in the Z direction with the alignment mechanism. This additional alignment option not only allows the position of the valve flap to be adjusted in the valve plane, but also in the direction of the line axis. In particular, this makes it possible to influence the contact pressure on an elastic seal that is arranged between the valve seat and the valve flap.
In einer Ausgestaltung weist das Ventil eine Welle zur Verschwenkung der Ventilklappe auf, wobei der Ausrichtmechanismus die Befestigung der Ventilklappe an der Welle betrifft. Die Welle kann insbesondere mit einem Stellantrieb verbunden sein, der außerhalb der Leitung und zum Beispiel in dem Gehäuse angeordnet ist. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schmetterlingsventilen ist die Ventilklappe ohne Möglichkeit einer Feineinstellung fest mit der Welle verbunden, insbesondere durch Aufpressen. Bei der Erfindung ist ein zwischen Welle und Ventilklappe wirkender Ausrichtmechanismus vorgesehen, mit dem die Anordnung der Ventilklappe relativ zu der Welle justiert werden kann. Auf diese Weise kann die Anordnung der Ventilklappe einfach eingestellt werden, ohne dass konstruktive Änderungen auf Seiten des Stellantriebs bzw. der Lagerung der Welle erforderlich sind.In one embodiment, the valve has a shaft for pivoting the valve flap, with the alignment mechanism relating to the attachment of the valve flap to the shaft. In particular, the shaft can be connected to an actuator arranged outside the duct and, for example, in the housing. In the butterfly valves known from the prior art, the valve flap is firmly connected to the shaft without the possibility of fine adjustment, in particular by being pressed on. In the invention, an alignment mechanism acting between the shaft and the valve flap is provided, with which the arrangement of the valve flap relative to the shaft can be adjusted. In this way, the arrangement of the valve flap can be easily adjusted without requiring structural changes on the part of the actuator or the bearing of the shaft.
In einer Ausgestaltung weist der Ausrichtmechanismus eine Schraubbefestigung der Ventilklappe an der Welle auf. Auf diese Weise kann die Anordnung der Ventilklappe relativ zu der Welle vor dem Festziehen der Schrauben einfach justiert werden.In one embodiment, the alignment mechanism has a screw attachment of the valve flap to the shaft. In this way the location of the butterfly valve relative to the shaft can easily be adjusted prior to tightening the bolts.
In einer Ausgestaltung weist die Welle mindestens ein Durchgangsloch, in dem eine Schraube der Schraubbefestigung angeordnet ist, und eine ebene, erste Anschlagsfläche auf, die das Durchgangsloch an einer der Ventilklappe zugewandten Seite der Welle umgibt und die durch die Schraubbefestigung mit der Ventilklappe verspannt ist. Auf diese Weise gelingt eine einfache und sichere Befestigung der Ventilklappe an der Welle. Mit der ersten Anschlagfläche der Welle kann die Anordnung der Ventilklappe in der Z-Richtung (in der Schließstellung) fest vorgegeben werden, es besteht jedoch die gewünschte Ausrichtmöglichkeit in der Ebene der Ventilklappe (X- und/oder Y-Richtung).In one embodiment, the shaft has at least one through hole in which a screw of the screw attachment is arranged, and a flat, first stop surface which surrounds the through hole on a side of the shaft facing the valve flap and which is clamped to the valve flap by the screw attachment. In this way, the valve flap can be easily and securely attached to the shaft. With the first stop surface of the shaft, the arrangement of the valve flap in the Z direction (in the closed position) can be firmly specified, but there is the desired alignment option in the plane of the valve flap (X and/or Y direction).
In einer Ausgestaltung ist der Außendurchmesser der Schraube kleiner als eine Querschnittsabmessung des Durchgangslochs, um eine Ausrichtung in der X-Y-Ebene zu ermöglichen. Die Schraube ist also nicht exakt in das Durchgangsloch eingepasst, sondern durch die genannte Abstimmung des Außendurchmessers der Schraube auf die Querschnittsabmessung des Durchgangslochspielbehaftet, sodass die Anordnung der Ventilklappe in der X-Y-Ebene erst durch das Anziehen der Schraube fixiert wird. Das Durchgangsloch kann im Querschnitt kreisförmig sein, in diesem Fall entspricht die Querschnittsabmessung dem Innendurchmesser des Durchgangslochs. Das Durchgangsloch kann jedoch auch eine längliche, elliptische oder sonstige Querschnittsgeoemtrie aufweisen, insbesondere als Langloch ausgeführt sein. In diesem Fall entspricht die Querschnittsabmessung einer maximalen Öffnungsweite des Durchgangslochs. Insbesondere kann der Außendurchmesser der Schraube mindestens 2 %, mindestens 10 % oder mindestens 15 % kleiner sein, als die Querschnittsabmessung des Durchgangslochs. Dass sich so ergebende Spiel ist für die angestrebte Ausrichtung ausreichend. Eine untere Grenze für den Außendurchmesser der Schraube wird durch die Festigkeitsanforderungen vorgegeben. Sie kann zum Beispiel bei mindestens 10% oder mindestens 20% der Querschnittsabmessung des Durchgangslochs liegen.In one embodiment, the outer diameter of the screw is smaller than a cross-sectional dimension of the through hole to allow alignment in the XY plane. The screw is therefore not fitted exactly into the through hole, but is subject to play due to the above-mentioned matching of the outer diameter of the screw to the cross-sectional dimension of the through hole, so that the arrangement of the valve flap in the XY plane is only fixed when the screw is tightened. The through-hole may be circular in cross-section, in which case the cross-sectional dimension corresponds to the inside diameter of the through-hole. However, the through-hole can also have an elongate, elliptical or other cross-sectional geometry, in particular it can be designed as an elongated hole. In this case, the cross-sectional dimension corresponds to a maximum opening width of the passage access hole. In particular, the outer diameter of the screw can be at least 2%, at least 10% or at least 15% smaller than the cross-sectional dimension of the through hole. The resulting play is sufficient for the desired alignment. A lower limit for the outer diameter of the screw is given by the strength requirements. For example, it may be at least 10% or at least 20% of the cross-sectional dimension of the through hole.
In einer Ausgestaltung weist die Welle an einer von der Ventilklappe abgewandten Seite eine zweite Anschlagsfläche auf, die planparallel zu der ersten Anschlagfläche angeordnet ist und an der sich ein Kopf der Schraube abstützt. Es versteht sich, dass der Kopf der Schraube hierfür nicht unmittelbar an der zweiten Anschlagfläche anliegen muss, sondern gegebenenfalls beispielsweise eine Unterlegscheibe dazwischen angeordnet sein kann. Durch die beiden planparallelen Anschlagsflächen kann die von der Ventilklappe und der Schraube gebildete Einheit insgesamt in der X-Y-Ebene entlang der planparallelen Anschlagsflächen verschoben werden, bis die gewünschte Ausrichtung erzielt ist.In one embodiment, the shaft has a second stop surface on a side facing away from the valve flap, which is arranged plane-parallel to the first stop surface and on which a head of the screw is supported. It goes without saying that the head of the screw does not have to be in direct contact with the second stop surface for this purpose, but that a washer, for example, can be arranged in between if necessary. Due to the two plane-parallel stop surfaces, the unit formed by the valve flap and the screw can be displaced overall in the X-Y plane along the plane-parallel stop surfaces until the desired alignment is achieved.
In einer Ausgestaltung ist an der Ventilklappe ein Sackloch mit einem Gewinde ausgebildet, in das die Schraube eingeschraubt ist. Durch diese Lösung wird sichergestellt, dass die Ventilklappe durch den Ausrichtmechanismus nicht mit einer Undichtigkeit versehen wird. Zudem kann die Ventilklappe auf der von der Schwenkachse abgewandten Seite glatt und/oder eben ausgeführt werden, was insbesondere in der Offenstellung strömungstechnisch vorteilhaft sein kann.In one embodiment, a blind hole with a thread, into which the screw is screwed, is formed on the valve flap. This solution ensures that the valve flap is not leaked by the alignment mechanism. In addition, the valve flap can be smooth and/or flat on the side facing away from the pivot axis, which can be advantageous in terms of flow technology, particularly in the open position.
In einer Ausgestaltung weist die Welle zwei Durchgangslöcher auf, die zu beiden Seiten einer Mittelachse der Leitung angeordnet sind und in denen jeweils eine Schraube angeordnet ist. Insbesondere können die beiden genannten Anschlagflächen so groß ausgeführt werden, dass sie beide Durchgangslöcher umfassen, dass mit anderen Worten also ein Mittelabschnitt der Welle von beiden Seiten abgeflacht ist. Auch dies hat strömungstechnische Vorteile und kann die Fertigung sowie die gewünschte Ausrichtung der Ventilklappe relativ zu der Welle vereinfachen.In one embodiment, the shaft has two through holes, which are arranged on both sides of a central axis of the line and in each of which a screw is arranged. In particular, the two abutment surfaces mentioned can be made so large that they both include through-holes, in other words that a central section of the shaft is flattened on both sides. This also has advantages in terms of flow technology and can simplify production and the desired alignment of the valve flap relative to the shaft.
In einer Ausgestaltung weist der Ausrichtmechanismus eine Kleb- oder Schweißbefestigung der Ventilklappe an der Welle auf. In diesem Fall kann die Ventilklappe vor der Montage der Ventilanordnung in der gewünschten Weise ausgerichtet und durch nachfolgendes Verschweißen bzw. Aushärten der Verklebung fixiert werden. Die Schweißbefestigung kann insbesondere durch Laserschweißen ausgeführt werden, insbesondere in Verbindung mit einer Ventilklappe und einer Welle, die aus einem thermoplastischen Material hergestellt sind.In one embodiment, the alignment mechanism includes an adhesive or welded attachment of the valve flap to the shaft. In this case, the valve flap can be aligned in the desired manner before the assembly of the valve arrangement and fixed by subsequent welding or curing of the adhesive bond. The welding attachment can in particular be carried out by laser welding, in particular in connection with a valve flap and a shaft made of a thermoplastic material.
In einer Ausgestaltung weist die Welle ein Durchgangsloch auf, in das ein an der Ventilklappe ausgebildeter Zapfen eingesetzt ist, wobei zwischen dem Zapfen und dem Durchgangsloch ein Ringspalt ausgebildet ist, der bei der Montage der Ventilanordnung die Ausrichtung der Ventilklappe ermöglicht und der bei der Befestigung der Ventilklappe an der Welle zumindest teilweise durch Verkleben oder Verschweißen geschlossen wird. Durch den Ringspalt ist die beschriebene Ausrichtung der Ventilklappe in der X-Y-Ebene möglich. Die Länge des Zapfens und des Durchgangslochs können so aufeinander abgestimmt sein, dass die gewünschte Befestigung auch nach dem Justieren in der Z-Richtung gelingt.In one embodiment, the shaft has a through hole into which a pin formed on the valve flap is inserted, with an annular gap being formed between the pin and the through hole, which allows the valve flap to be aligned when the valve assembly is installed and which when the valve assembly is fastened Valve flap on the shaft is at least partially closed by gluing or welding. The described alignment of the valve flap in the X-Y plane is possible through the annular gap. The length of the pin and the through-hole can be matched to one another in such a way that the desired attachment is also successful after adjustment in the Z-direction.
Die oben angegebene Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch die Brennstoffzellenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Die Brennstoffzellenanordnung ist insbesondere für einen Kraftfahrzeugantrieb vorgesehen und hat mindestens eine Brennstoffzelle und eine Gasleitung zum Zu- und/oder Abführen von Gas zu der bzw. von der mindestens einen Brennstoffzelle. Die Brennstoffzellenanordnung weist eine Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zum Sperren der Gasleitung durch Verstellen der Ventilklappe in die Schließstellung auf. Die Brennstoffzelle kann insbesondere eine Wasserstoff-Brennstoffzelle sein.The object specified above is also achieved by the fuel cell arrangement with the features of claim 13. The fuel cell arrangement is intended in particular for a motor vehicle drive and has at least one fuel cell and a gas line for supplying and/or discharging gas to or from the at least one fuel cell. The fuel cell arrangement has a valve arrangement according to one of Claims 1 to 12 for blocking the gas line by moving the valve flap into the closed position. The fuel cell can in particular be a hydrogen fuel cell.
Die oben angegebene Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch das Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Das Kraftfahrzeug hat eine Leitung und eine Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zum Sperren der Leitung durch Verstellen der Ventilklappe in die Schließstellung, wobei die Leitung insbesondere eine Gasleitung eines Kraftfahrzeugantriebs und/oder einer Brennstoffzellenanordnung des Kraftfahrzeugs ist.The object specified above is also achieved by the motor vehicle with the features of
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Ventilanordnung in einer perspektivischen Darstellung, -
2 die Ventilanordnung aus1 in einer weiteren perspektivischen Darstellung, teilweise im Schnitt, -
3 die Ventilanordnung aus1 in einer Schnittdarstellung, -
4 die Ventilanordnung aus 1 in einer weiteren Schnittdarstellung, -
5 eine weitere Ventilanordnung in einer Schnittdarstellung, und -
6 noch eine weitere Ventilanordnung, ebenfalls in einer Schnittdarstellung.
-
1 a valve assembly in a perspective view, -
2 the valve assembly1 in another perspective view, partly in section, -
3 the valve assembly1 in a sectional view, -
4 the valve arrangement from FIG. 1 in a further sectional view, -
5 another valve assembly in a sectional view, and -
6 yet another valve assembly, also in a sectional view.
Die Ventilanordnung aus
Die Ventilklappe 16 ist scheibenförmig. Sie ist in der gezeigten Schließstellung orthogonal zu einer Leitungsachse 20 (siehe
Parallel zur Y-Achse dieses Koordinatensystems 22 verläuft eine Welle 24 des Ventils, die eine Schwenkachse der Ventilklappe 16 definiert. Die Welle 24 verläuft quer durch die Fluidleitung 12 hindurch und ist mit einem an das Gehäuse 10 angeflanschten, elektrischen Aktuator 26 der Ventilanordnung verbunden. Der elektrische Aktuator 26 dient als Stellantrieb für das Ventil und kann die Ventilklappe 16 durch Drehen der Welle 24 zwischen der gezeigten Schließstellung und einer nicht gezeigten Offenstellung hin- und herbewegen.A
Der Ausrichtmechanismus zur Ausrichtung und Fixierung der Ventilklappe 16 relativ zu dem Ventilsitz ist im Ausführungsbeispiel der
An der in
In
In der Schnittdarstellung der
In
Im weiteren Ausführungsbeispiel der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Claims (14)
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