WO2018024507A1 - Gas valve having increased magnetic force - Google Patents

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WO2018024507A1
WO2018024507A1 PCT/EP2017/068456 EP2017068456W WO2018024507A1 WO 2018024507 A1 WO2018024507 A1 WO 2018024507A1 EP 2017068456 W EP2017068456 W EP 2017068456W WO 2018024507 A1 WO2018024507 A1 WO 2018024507A1
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magnetic core
armature
face
valve according
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Jochen Wessner
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a gas valve for injecting a gaseous fuel, in particular hydrogen, with an increased magnetic force to facilitate an opening operation and a design. Furthermore, the present invention relates to a fuel cell assembly with a gas valve with increased opening force.
  • the gas valve according to the invention for supplying a gaseous medium with the features of claim 1 has the advantage that with the same size an increased magnetic force and thus an increased opening force to open a closing element is possible.
  • Closing element is provided for releasing and closing at least one passage opening. This also allows a much improved system design of the gas valve with respect to the gaseous medium be achieved. This is inventively achieved in that the
  • Closing element is connected to an anchor.
  • the gas valve further includes a magnetic core, a solenoid, and a magnetic core
  • the gas valve is an electromagnetic
  • controllable gas valve This is a directed to the magnetic core
  • Anchor end face provided in the direction of the central axis of the armature, which is completely covered in the direction of the central axis of the magnetic core.
  • the armature end face is completely covered by the magnetic core.
  • an enlargement of the pole face of the magnetic core can be achieved, whereby stronger magnetic forces are obtained.
  • the anchor end face is tapered, in particular conically tapering, to the central axis. In this way, a particularly cost-effective manufacturability of the anchor can be ensured.
  • a geometric shape of the anchor is directed
  • Armature end face Ie.
  • the armature end face is conical, and the magnetic core end face, which is directed to the armature, is conically formed with the same pitch. To provide an even greater magnetic force, has the
  • Magnetic core preferably in addition to the Axialüberdeckung in the direction of the central axis and a radial overlap perpendicular to the central axis of a portion of the armature.
  • This is particularly preferably realized in that the magnetic core has a cylinder extension extending in the direction of the central axis.
  • the cylinder extension is thus formed annular and encloses radially a portion of the armature.
  • a plane is provided in the closed state of the gas valve, which is perpendicular to the central axis of the gas valve and which by an edge at a transition from the armature end face of the armature to a
  • Ankermantel configuration runs and wherein in the plane an end face of Magnetic core is located.
  • the end face of the magnetic core lying in the direction of the central axis is an exposed end of the
  • the armature has a larger diameter at the end region remote from the passage opening than at all other remaining regions of the armature.
  • Passage opening facing away from the end portion provided in the direction of the magnetic core.
  • the closing element comprises an elongated
  • Needle area wherein in the direction of the central axis of the gas valve between a first bearing for supporting the closing element and the armature, a portion of the magnetic core is arranged.
  • the anchor is fixed to the needle area.
  • the portion of the magnetic core extends to the needle area of the
  • Closing element to achieve a highest coverage between the magnetic core and the armature when projecting in the direction of the central axis.
  • the needle portion is passed through the magnetic core with a minimum radial gap between the needle portion and the magnetic core to maintain the mobility of the needle portion.
  • an air gap between the armature and the magnetic core by a first conical surface on the armature and a second conical surface on
  • the air gap has a conical shape.
  • a separating sleeve for separating the magnetic flux from the cylinder extension of the magnetic core is moreover preferably arranged.
  • the present invention relates to a fuel cell assembly comprising a gas valve according to the invention.
  • the gas valve is particularly preferably configured to supply hydrogen.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a gas valve according to a first preferred embodiment of the invention
  • Figure 2 is an enlarged partial sectional view of the gas valve of Figure 1 and
  • Figure 3 is an enlarged partial sectional view of a gas valve according to a second embodiment of the invention.
  • the gas valve 1 is designed to supply a gaseous medium, in particular hydrogen, to a fuel cell.
  • the gas valve 1 is actuated electromagnetically and has a
  • FIG. 1 shows the closed state of the gas valve.
  • the electromagnetic actuator comprises an armature 4, a magnetic core 5, a magnetic return element 7 and a magnetic coil 6. Further, a separating sleeve 8 is provided to provide a magnetic separation between the armature 4 and the return element 7.
  • the return element 7 is composed of several parts to ensure easy assembly.
  • the closing element 2 comprises an elongated valve needle 20, at its end region directed towards the passage openings 3, a valve closing body 21 is arranged.
  • the valve closing body 21 seals on the valve seat 22.
  • the gaseous medium is passed through the gas valve 1 itself.
  • an air gap 9 is provided.
  • the region of the armature facing away from the passage openings 3 has a first diameter D1, which is greater than a remaining second diameter D2 of the armature 4. In this way, an area of the armature 4 can be increased at the magnet core-side end of the armature.
  • the magnetic core 5 has a magnetic core end face 50, which is also conical.
  • the magnetic core end face 50 is designed to be complementary to the armature end face 40, so that the two faces extend parallel to one another. This results in an air gap 9 between the magnetic core 5 and the armature 4, which has a conical shape, which are bounded by the armature end face 40 and the magnetic core end face 50.
  • the magnetic core 5 comprises a cylindrical extension 51 at a radially outer region.
  • the cylinder extension 51 is provided in one piece on the magnetic core 5.
  • the separating sleeve 8 is arranged on a radial outer side of the cylinder extension 51. The separating sleeve 8 can be pushed onto the cylinder extension 51 by means of a slight press fit and fixed to the magnetic core 5, for example, by means of a weld.
  • An end surface 53 of the cylinder extension 51 is in the closed state of the gas valve in a plane E1, which is aligned perpendicular to the center axis XX of the gas valve 1. Furthermore, there is also an edge 41, which at the transition between the anchor end face 40 and an armature jacket surface 42nd is provided in the plane E1. Thus, the edge 41 and the free end of the cylinder extension 51 lie together in the plane E1.
  • the closing element 2 is mounted on a first bearing 1 1 and a second bearing 12.
  • the magnetic core 5 has a partial region 52 which is arranged in the direction of the central axis X-X between the first bearing 11 and the armature 4.
  • the second bearing 12 is on the magnetic yoke element. 7
  • the first bearing 1 1 and the second bearing 12 each store the valve needle 20th
  • a return element 10 is connected to the closing element 2 and serves to close the gas valve or to hold the gas valve in the closed position shown in Figure 1.
  • a minimum gap is provided between the portion 52 of the magnetic core 5 and the valve needle 20, to ensure a movement capability of the valve needle 20.
  • the armature 4 is thus formed on the end facing the magnetic core 5 such that a projection in the direction of the central axis X-X of the magnetic core 5 completely covers the armature 4. This ensures that very high magnetic forces are present, which can be used to open the closing element 2.
  • An external dimension of the gas valve does not have to be increased.
  • a gas valve 1 can be provided, which in comparison with the prior art with the same outer dimensions a larger
  • FIG. 3 shows a gas valve 1 according to a second exemplary embodiment of the invention.
  • the gas valve 1 of the second embodiment is in
  • Embodiment of the cylinder extension 51 formed differently. As shown in FIG. 3, an end face 53 of the cylinder extension 51, which lies in the plane E1, is provided such that in the closed state of the cylinder Gas valve, the edge 41 at anchor 4 between the armature end face 40 and the armor jacket surface 42 is no longer in the plane E1. This is achieved in that the cylinder extension 51 of the magnetic core 5 is formed longer in the direction of the center axis XX in the second embodiment than in the first embodiment.
  • a length of the cylinder extension 51 is selected such that in the closed state of the gas valve 1, which is shown in Fig. 3, the plane E1 is up to half of a height H1 of the armature 4 at the anchor portion with the first larger diameter D1. In this
  • the plane E1 in which the end surface 53 of the cylinder extension 51 is located is exactly half the height H 1. It should be noted, however, that the cylinder extension 51 can also be formed so that the plane E1 is closer to the edge 41 of the Anchor 4 is, for example, at one-third of the height H1 or a quarter of the height H1. Otherwise, this embodiment corresponds to the first embodiment, so that reference can be made to the description given there.

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Abstract

The invention relates to a gas valve for supplying a gaseous medium, comprising a closing element (2) for exposing and closing at least one outlet opening (3), an armature (4) connected to the closing element (2), a magnetic core (5), a magnetic coil (6), and a magnetic return element (7), wherein the armature (4) has an armature end face (40) directed in the direction of the center axis (X-X), which is completely covered by the magnetic core (5) in the direction of the center axis (X-X).

Description

Beschreibung Titel  Description title
Gasventil mit erhöhter Magnetkraft Stand der Technik  Gas valve with increased magnetic force State of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gasventil zum Einblasen eines gasförmigen Kraftstoffs, insbesondere Wasserstoff, mit einer erhöhten Magnetkraft, um einen Öffnungsvorgang und eine Auslegung zu erleichtern. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Brennstoffzellenanordnung mit einem Gasventil mit erhöhter Öffnungskraft. The present invention relates to a gas valve for injecting a gaseous fuel, in particular hydrogen, with an increased magnetic force to facilitate an opening operation and a design. Furthermore, the present invention relates to a fuel cell assembly with a gas valve with increased opening force.
Gasventile sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Gas valves are different from the prior art
Ausgestaltungen bekannt. Insbesondere im Kraftfahrzeugbereich werden in jüngster Zeit verstärkt neben flüssigen Kraftstoffen auch gasförmige Kraftstoffe, wie z. B. Erdgas oder Wasserstoff verwendet. Bei der Auslegung derartiger Gasventile sind jedoch die für gasförmige Medien unterschiedlichen Embodiments known. In particular, in the automotive sector in addition to liquid fuels gaseous fuels such. As natural gas or hydrogen used. In the design of such gas valves, however, are different for gaseous media
Anforderungsprofile zu beachten. Da üblicherweise die gasförmigen Medien unter hohem Druck stehen, müssen insbesondere größere Öffnungskräfte bereitgestellt werden. Aufgrund der engen Bauraumverhältnisse in den To comply with requirement profiles. Since usually the gaseous media are under high pressure, in particular larger opening forces must be provided. Due to the tight space conditions in the
Brennkraftmaschinen ist eine weitere Anforderung hierbei jedoch, dass der Bauraum derartiger Gasventile möglichst klein ist. Internal combustion engines is a further requirement in this case, however, that the installation space of such gas valves is as small as possible.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Gasventil zum Zuführen eines gasförmigen Mediums mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass bei gleicher Baugröße eine vergrößerte Magnetkraft und somit auch eine vergrößerte Öffnungskraft zum Öffnen eines Schließelements möglich ist. Das The gas valve according to the invention for supplying a gaseous medium with the features of claim 1 has the advantage that with the same size an increased magnetic force and thus an increased opening force to open a closing element is possible. The
Schließelement ist dabei zum Freigeben und Verschließen wenigstens einer Durchlassöffnung vorgesehen. Hierdurch kann auch eine deutlich verbesserte Systemauslegung des Gasventils im Hinblick auf das gasförmige Medium erreicht werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Closing element is provided for releasing and closing at least one passage opening. This also allows a much improved system design of the gas valve with respect to the gaseous medium be achieved. This is inventively achieved in that the
Schließelement mit einem Anker verbunden ist. Das Gasventil umfasst ferner einen Magnetkern, eine Magnetspule und ein magnetisches Closing element is connected to an anchor. The gas valve further includes a magnetic core, a solenoid, and a magnetic core
Rückschlusselement. Somit ist das Gasventil ein elektromagnetisch Return element. Thus, the gas valve is an electromagnetic
ansteuerbares Gasventil. Hierbei ist eine zum Magnetkern gerichtete controllable gas valve. Here is a directed to the magnetic core
Ankerstirnfläche in Richtung der Mittelachse am Anker vorgesehen, welche in Richtung der Mittelachse vom Magnetkern vollständig überdeckt ist. Mit anderen Worten ist bei einer Draufsicht von oben auf das Gasventil die Ankerstirnfläche vollständig vom Magnetkern überdeckt. Durch diese Maßnahme kann  Anchor end face provided in the direction of the central axis of the armature, which is completely covered in the direction of the central axis of the magnetic core. In other words, in a plan view from above on the gas valve, the armature end face is completely covered by the magnetic core. By this measure can
erfindungsgemäß eine Vergrößerung der Polfläche des Magnetkerns erreicht werden, wodurch stärkere Magnetkräfte erhalten werden. According to the invention an enlargement of the pole face of the magnetic core can be achieved, whereby stronger magnetic forces are obtained.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Vorzugsweise ist die Ankerstirnfläche sich verjüngend ausgebildet, insbesondere sich konisch verjüngend, zur Mittelachse. Hierdurch kann eine besonders kostengünstige Herstellbarkeit des Ankers sichergestellt werden. The dependent claims show preferred developments of the invention. Preferably, the anchor end face is tapered, in particular conically tapering, to the central axis. In this way, a particularly cost-effective manufacturability of the anchor can be ensured.
Weiter bevorzugt ist eine geometrische Form der zum Anker gerichteten More preferably, a geometric shape of the anchor is directed
Magnetkernstirnfläche komplementär zu einer geometrischen Form der Magnetic core end face complementary to a geometric shape of the
Ankerstirnfläche. D. h. wenn beispielsweise die Ankerstirnfläche konisch ausgebildet ist, ist auch die Magnetkernstirnfläche, welche zum Anker gerichtet ist, konisch mit gleicher Steigung ausgebildet. Um eine noch größere Magnetkraft bereitstellen zu können, weist der  Armature end face. Ie. For example, if the armature end face is conical, and the magnetic core end face, which is directed to the armature, is conically formed with the same pitch. To provide an even greater magnetic force, has the
Magnetkern vorzugsweise zusätzlich zur Axialüberdeckung in Richtung der Mittelachse auch eine Radialüberdeckung senkrecht zur Mittelachse eines Teilbereichs des Ankers auf. Dies wird besonders bevorzugt dadurch realisiert, dass der Magnetkern einen sich in Richtung der Mittelachse erstreckenden Zylinderfortsatz aufweist. Der Zylinderfortsatz ist somit ringförmig gebildet und umschließt radial einen Teilbereich des Ankers.  Magnetic core preferably in addition to the Axialüberdeckung in the direction of the central axis and a radial overlap perpendicular to the central axis of a portion of the armature. This is particularly preferably realized in that the magnetic core has a cylinder extension extending in the direction of the central axis. The cylinder extension is thus formed annular and encloses radially a portion of the armature.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist im geschlossenen Zustand des Gasventils eine Ebene vorgesehen, welche senkrecht zur Mittelachse des Gasventils ist und welche durch eine Kante an einem Übergang von der Ankerstirnfläche des Ankers zu einer According to a further preferred embodiment of the present invention, a plane is provided in the closed state of the gas valve, which is perpendicular to the central axis of the gas valve and which by an edge at a transition from the armature end face of the armature to a
Ankermantelfläche verläuft und wobei in der Ebene eine Endfläche des Magnetkerns liegt. Besonders bevorzugt ist die in Richtung der Mittelachse liegende Endfläche des Magnetkerns ein freiliegendes Ende des Ankermantelfläche runs and wherein in the plane an end face of Magnetic core is located. Particularly preferably, the end face of the magnetic core lying in the direction of the central axis is an exposed end of the
Zylinderfortsatzes des Magnetkerns. Cylinder extension of the magnetic core.
Eine weitere Steigerung der Magnetkraft ist möglich, wenn vorzugsweise der Anker an dem von der Durchlassöffnung abgewandten Endbereich einen größeren Durchmesser aufweist als an allen anderen restlichen Bereichen des Ankers. Somit ist die breiteste Stelle des Ankers an dem von der A further increase in the magnetic force is possible if, preferably, the armature has a larger diameter at the end region remote from the passage opening than at all other remaining regions of the armature. Thus, the widest point of the anchor to that of the
Durchlassöffnung abgewandten Endbereich in Richtung zum Magnetkern vorgesehen. Passage opening facing away from the end portion provided in the direction of the magnetic core.
Weiter bevorzugt umfasst das Schließelement einen langgestreckten More preferably, the closing element comprises an elongated
Nadelbereich, wobei in Richtung der Mittelachse des Gasventils zwischen einem ersten Lager zur Lagerung des Schließelements und dem Anker ein Teilbereich des Magnetkerns angeordnet ist. Der Anker ist dabei am Nadelbereich fixiert. Der Teilbereich des Magnetkerns reicht dabei bis zum Nadelbereich des Needle area, wherein in the direction of the central axis of the gas valve between a first bearing for supporting the closing element and the armature, a portion of the magnetic core is arranged. The anchor is fixed to the needle area. The portion of the magnetic core extends to the needle area of the
Schließelements, um bei einer Projektion in Richtung der Mittelachse eine höchste Überdeckung zwischen dem Magnetkern und dem Anker zu erreichen. Der Nadelbereich ist durch den Magnetkern geführt, wobei ein minimaler Radialspalt zwischen dem Nadelbereich und dem Magnetkern vorhanden ist, um die Beweglichkeit des Nadelbereichs aufrechtzuerhalten. Closing element to achieve a highest coverage between the magnetic core and the armature when projecting in the direction of the central axis. The needle portion is passed through the magnetic core with a minimum radial gap between the needle portion and the magnetic core to maintain the mobility of the needle portion.
Weiter bevorzugt ist ein Luftspalt zwischen dem Anker und dem Magnetkern durch eine erste Konusfläche am Anker und eine zweite Konusfläche am More preferably, an air gap between the armature and the magnetic core by a first conical surface on the armature and a second conical surface on
Magnetkern definiert. Somit weist der Luftspalt eine kegelförmige Gestalt auf. Magnetic core defined. Thus, the air gap has a conical shape.
Für einen besonders kompakten Aufbau ist weiter bevorzugt eine Trennhülse zur Trennung des magnetischen Flusses am Zylinderfortsatz des Magnetkerns angeordnet. For a particularly compact construction, a separating sleeve for separating the magnetic flux from the cylinder extension of the magnetic core is moreover preferably arranged.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Brennstoffzellenanordnung umfassend ein erfindungsgemäßes Gasventil. Das Gasventil ist dabei besonders bevorzugt eingerichtet, Wasserstoff zuzuführen. Furthermore, the present invention relates to a fuel cell assembly comprising a gas valve according to the invention. The gas valve is particularly preferably configured to supply hydrogen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist: Short description of the drawing Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines Gasventils gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 shows a schematic sectional view of a gas valve according to a first preferred embodiment of the invention,
Figur 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht des Gasventils von Figur 1 und Figure 2 is an enlarged partial sectional view of the gas valve of Figure 1 and
Figur 3 eine vergrößerte Teilschnittansicht eines Gasventils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figure 3 is an enlarged partial sectional view of a gas valve according to a second embodiment of the invention.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Preferred embodiment of the invention
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 ein Gasventil 1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. Hereinafter, a gas valve 1 according to a first preferred embodiment of the invention will be described in detail with reference to Figures 1 and 2.
Das Gasventil 1 ist eingerichtet, um ein gasförmiges Medium, insbesondere Wasserstoff, zu einer Brennstoffzelle zuzuführen. The gas valve 1 is designed to supply a gaseous medium, in particular hydrogen, to a fuel cell.
Das Gasventil 1 wird elektromagnetisch betätigt und weist einen The gas valve 1 is actuated electromagnetically and has a
elektromagnetischen Aktor auf, welcher ein Schließelement 2 betätigt, um Durchlassöffnungen 3 an einem Ventilsitz 22 freizugeben und zu verschließen. Figur 1 zeigt dabei den geschlossenen Zustand des Gasventils. electromagnetic actuator, which operates a closing element 2 to release passage openings 3 on a valve seat 22 and close. FIG. 1 shows the closed state of the gas valve.
Der elektromagnetische Aktor umfasst einen Anker 4, einen Magnetkern 5, ein magnetisches Rückschlusselement 7 und eine Magnetspule 6. Ferner ist eine Trennhülse 8 vorgesehen, um eine magnetische Trennung zwischen dem Anker 4 und dem Rückschlusselement 7 bereitzustellen. Das Rückschlusselement 7 ist aus mehreren Teilen zusammengesetzt, um eine einfache Montierbarkeit sicherzustellen. The electromagnetic actuator comprises an armature 4, a magnetic core 5, a magnetic return element 7 and a magnetic coil 6. Further, a separating sleeve 8 is provided to provide a magnetic separation between the armature 4 and the return element 7. The return element 7 is composed of several parts to ensure easy assembly.
Das Schließelement 2 umfasst eine langgestreckte Ventilnadel 20, an dessen zu den Durchlassöffnungen 3 gerichteten Endbereich ein Ventilschließkörper 21 angeordnet ist. Der Ventilschließkörper 21 dichtet am Ventilsitz 22 ab. Das gasförmige Medium wird dabei durch das Gasventil 1 selbst hindurchgeführt. The closing element 2 comprises an elongated valve needle 20, at its end region directed towards the passage openings 3, a valve closing body 21 is arranged. The valve closing body 21 seals on the valve seat 22. The gaseous medium is passed through the gas valve 1 itself.
Zwischen dem Anker 4 und dem Magnetkern 5 ist ein Luftspalt 9 vorgesehen. Between the armature 4 and the magnetic core 5, an air gap 9 is provided.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, weist der Anker 4 an einem von den As can be seen from Figure 1, the armature 4 at one of the
Durchlassöffnungen 3 abgewandten Ende eine Ankerstirnfläche 40 auf, welche konisch vorgesehen ist. Ferner weist der von den Durchlassöffnungen 3 abgewandte Bereich des Ankers einen ersten Durchmesser D1 auf, welcher größer ist als ein restlicher zweiter Durchmesser D2 des Ankers 4. Hierdurch kann eine Fläche des Ankers 4 am magnetkernseitigen Ende des Ankers vergrößert werden. Through openings 3 facing away from an anchor end face 40, which is provided conically. Furthermore, the region of the armature facing away from the passage openings 3 has a first diameter D1, which is greater than a remaining second diameter D2 of the armature 4. In this way, an area of the armature 4 can be increased at the magnet core-side end of the armature.
Der Magnetkern 5 weist eine Magnetkern-Stirnfläche 50 auf, welche ebenfalls konisch ausgebildet ist. Dabei ist die Magnetkern-Stirnfläche 50 komplementär zur Ankerstirnfläche 40 ausgebildet, so dass die beiden Flächen parallel zueinander verlaufen. Somit ergibt sich ein Luftspalt 9 zwischen dem Magnetkern 5 und dem Anker 4, welcher eine kegelförmige Form aufweist, die durch die Ankerstirnfläche 40 und die Magnetkern-Stirnfläche 50 begrenzt sind. The magnetic core 5 has a magnetic core end face 50, which is also conical. In this case, the magnetic core end face 50 is designed to be complementary to the armature end face 40, so that the two faces extend parallel to one another. This results in an air gap 9 between the magnetic core 5 and the armature 4, which has a conical shape, which are bounded by the armature end face 40 and the magnetic core end face 50.
Wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich ist, umfasst der Magnetkern 5 an einem radial äußeren Bereich einen Zylinderfortsatz 51. Der Zylinderfortsatz 51 ist einstückig am Magnetkern 5 vorgesehen. An einer radialen Außenseite des Zylinderfortsatzes 51 ist die Trennhülse 8 angeordnet. Die Trennhülse 8 kann mittels einer leichten Presspassung auf den Zylinderfortsatz 51 aufgeschoben sein und beispielsweise mittels einer Schweißnaht am Magnetkern 5 fixiert werden. As can be seen in particular from FIG. 2, the magnetic core 5 comprises a cylindrical extension 51 at a radially outer region. The cylinder extension 51 is provided in one piece on the magnetic core 5. On a radial outer side of the cylinder extension 51, the separating sleeve 8 is arranged. The separating sleeve 8 can be pushed onto the cylinder extension 51 by means of a slight press fit and fixed to the magnetic core 5, for example, by means of a weld.
Durch den Zylinderfortsatz 51 am Magnetkern 5 kann eine Optimierung eines Kraftverlaufs unmittelbar vor einem Anzugsvorgang des Ankers 4 ermöglicht werden. By the cylinder extension 51 on the magnetic core 5, an optimization of a force curve can be made possible immediately before a tightening process of the armature 4.
Eine Endfläche 53 des Zylinderfortsatzes 51 liegt in geschlossenem Zustand des Gasventils in einer Ebene E1 , welche senkrecht zur Mittelachse X-X des Gasventils 1 ausgerichtet ist. Ferner liegt auch eine Kante 41 , welche am Übergang zwischen der Ankerstirnfläche 40 und einer Ankermantelfläche 42 vorgesehen ist in der Ebene E1. Somit liegen die Kante 41 und das freie Ende des Zylinderfortsatzes 51 gemeinsam in der Ebene E1. An end surface 53 of the cylinder extension 51 is in the closed state of the gas valve in a plane E1, which is aligned perpendicular to the center axis XX of the gas valve 1. Furthermore, there is also an edge 41, which at the transition between the anchor end face 40 and an armature jacket surface 42nd is provided in the plane E1. Thus, the edge 41 and the free end of the cylinder extension 51 lie together in the plane E1.
Das Schließelement 2 ist an einem ersten Lager 1 1 und einem zweiten Lager 12 gelagert. Der Magnetkern 5 weist einen Teilbereich 52 auf, welcher in Richtung der Mittelachse X-X zwischen dem ersten Lager 1 1 und dem Anker 4 angeordnet ist. Das zweite Lager 12 ist am magnetischen Rückschlusselement 7 The closing element 2 is mounted on a first bearing 1 1 and a second bearing 12. The magnetic core 5 has a partial region 52 which is arranged in the direction of the central axis X-X between the first bearing 11 and the armature 4. The second bearing 12 is on the magnetic yoke element. 7
vorgesehen. Das erste Lager 1 1 und das zweite Lager 12 lagern dabei jeweils die Ventilnadel 20. intended. The first bearing 1 1 and the second bearing 12 each store the valve needle 20th
Ein Rückstellelement 10 ist mit dem Schließelement 2 verbunden und dient zum Schließen des Gasventils bzw. zum Halten des Gasventils in der in Figur 1 gezeigten geschlossenen Stellung. A return element 10 is connected to the closing element 2 and serves to close the gas valve or to hold the gas valve in the closed position shown in Figure 1.
Zwischen dem Teilbereich 52 des Magnetkerns 5 und der Ventilnadel 20 ist ein minimaler Spalt vorgesehen, um eine Bewegungsfähigkeit der Ventilnadel 20 sicherzustellen. Between the portion 52 of the magnetic core 5 and the valve needle 20, a minimum gap is provided to ensure a movement capability of the valve needle 20.
Wie aus der Figur 1 ersichtlich ist, ist somit der Anker 4 an dem zum Magnetkern 5 gerichteten Ende derart ausgebildet, dass eine Projektion in Richtung der Mittelachse X-X des Magnetkerns 5 den Anker 4 vollständig überdeckt. Hierdurch wird sichergestellt, dass sehr hohe Magnetkräfte vorhanden sind, welche zum Öffnen des Schließelements 2 verwendet werden können. Dabei muss eine äußere Abmessung des Gasventils nicht vergrößert werden. Somit kann erfindungsgemäß ein Gasventil 1 bereitgestellt werden, welches im Vergleich mit dem Stand der Technik bei gleichen Außenabmessungen eine größere As can be seen from FIG. 1, the armature 4 is thus formed on the end facing the magnetic core 5 such that a projection in the direction of the central axis X-X of the magnetic core 5 completely covers the armature 4. This ensures that very high magnetic forces are present, which can be used to open the closing element 2. An external dimension of the gas valve does not have to be increased. Thus, according to the invention, a gas valve 1 can be provided, which in comparison with the prior art with the same outer dimensions a larger
Magnetkraft bereitstellen kann. Hierdurch ergibt sich ein größerer Spielraum bei einer optimalen Auslegung des Gasventils für das jeweils zu steuernde gasförmige Medium. Can provide magnetic force. This results in a greater latitude in an optimal design of the gas valve for each gaseous medium to be controlled.
Figur 3 zeigt ein Gasventil 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Gasventil 1 des zweiten Ausführungsbeispiels ist im FIG. 3 shows a gas valve 1 according to a second exemplary embodiment of the invention. The gas valve 1 of the second embodiment is in
Wesentlichen gleich wie das des ersten Ausführungsbeispiels aufgebaut. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist beim zweiten Substantially the same as that of the first embodiment. In contrast to the first embodiment is the second
Ausführungsbeispiel der Zylinderfortsatz 51 unterschiedlich ausgebildet. Wie in Figur 3 dargestellt, ist eine Endfläche 53 des Zylinderfortsatzes 51 , welche in der Ebene E1 liegt, derart vorgesehen, dass im geschlossenen Zustand des Gasventils die Kante 41 am Anker 4 zwischen der Ankerstirnfläche 40 und der Ankermantelfläche 42 nicht mehr in der Ebene E1 liegt. Dies wird dadurch erreicht, dass der Zylinderfortsatz 51 des Magnetkerns 5 in Richtung der Mittelachse X-X beim zweiten Ausführungsbeispiel länger ausgebildet ist als beim ersten Ausführungsbeispiel. Eine Länge des Zylinderfortsatzes 51 ist dabei derart gewählt, dass im geschlossenen Zustand des Gasventils 1 , der in Fig. 3 gezeigt ist, die Ebene E1 bis maximal zur Hälfte einer Höhe H1 des Ankers 4 am Ankerbereich mit dem ersten größeren Durchmesser D1 liegt. In diesem Embodiment of the cylinder extension 51 formed differently. As shown in FIG. 3, an end face 53 of the cylinder extension 51, which lies in the plane E1, is provided such that in the closed state of the cylinder Gas valve, the edge 41 at anchor 4 between the armature end face 40 and the armor jacket surface 42 is no longer in the plane E1. This is achieved in that the cylinder extension 51 of the magnetic core 5 is formed longer in the direction of the center axis XX in the second embodiment than in the first embodiment. A length of the cylinder extension 51 is selected such that in the closed state of the gas valve 1, which is shown in Fig. 3, the plane E1 is up to half of a height H1 of the armature 4 at the anchor portion with the first larger diameter D1. In this
Ausführungsbeispiel liegt die Ebene E1 , in welcher die Endfläche 53 des Zylinderfortsatzes 51 liegt, genau auf der Hälfte der Höhe H 1. Es sei jedoch angemerkt, dass der Zylinderfortsatz 51 auch derart ausgebildet sein kann, dass die Ebene E1 näher an der Kante 41 des Ankers 4 liegt, beispielsweise bei einem Drittel der Höhe H1 oder einem Viertel der Höhe H1. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem ersten Ausführungsbeispiel, sodass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann. In the embodiment, the plane E1, in which the end surface 53 of the cylinder extension 51 is located, is exactly half the height H 1. It should be noted, however, that the cylinder extension 51 can also be formed so that the plane E1 is closer to the edge 41 of the Anchor 4 is, for example, at one-third of the height H1 or a quarter of the height H1. Otherwise, this embodiment corresponds to the first embodiment, so that reference can be made to the description given there.

Claims

Ansprüche claims
1 . Gasventil zum Zuführen eines gasförmigen Mediums, umfassend: 1 . A gas valve for supplying a gaseous medium, comprising:
- ein Schließelement (2) zum Freigeben und Verschließen wenigstens einer Durchlassöffnung (3),  a closing element (2) for releasing and closing at least one passage opening (3),
- ein mit dem Schließelement (2) verbundener Anker (4),  - An anchor (4) connected to the closing element (2),
- einen Magnetkern (5),  a magnetic core (5),
- eine Magnetspule (6), und  - A magnetic coil (6), and
- ein magnetisches Rückschlusselement (7),  a magnetic return element (7),
- wobei der Anker (4) eine zum Magnetkern (5) in Richtung der  - wherein the armature (4) to the magnetic core (5) in the direction of
Mittelachse (X-X) gerichtete Ankerstirnfläche (40) aufweist, welche in Richtung der Mittelachse (X-X) vom Magnetkern (5) vollständig überdeckt ist.  Central axis (X-X) directed anchor end face (40) which is completely covered in the direction of the central axis (X-X) of the magnetic core (5).
2. Gasventil nach Anspruch 1 , wobei die Ankerstirnfläche (40) sich 2. Gas valve according to claim 1, wherein the anchor end face (40) itself
verjüngend ausgebildet ist, insbesondere sich konisch verjüngend ausgebildet ist.  is formed tapering, in particular is conically tapered.
3. Gasventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die 3. Gas valve according to one of the preceding claims, wherein the
geometrische Form einer zum Anker (4) gerichteten Magnetkern- Stirnfläche (50) komplementär zu der geometrischen Form der  geometric shape of an armature (4) directed magnetic core end face (50) complementary to the geometric shape of
Ankerstirnfläche (40) ist.  Anchor end face (40).
4. Gasventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der 4. Gas valve according to one of the preceding claims, wherein the
Magnetkern (5) zusätzlich zu einer Axialüberdeckung in Richtung der Mittelachse (X-X) auch eine Radialüberdeckung des Ankers (4) aufweist.  Magnetic core (5) in addition to an axial overlap in the direction of the central axis (X-X) also has a radial overlap of the armature (4).
5. Gasventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der 5. Gas valve according to one of the preceding claims, wherein the
Magnetkern (5) einen sich in Richtung der Mittelachse (X-X) erstreckenden Zylinderfortsatz (51 ) umfasst.  Magnetic core (5) in the direction of the central axis (X-X) extending cylinder extension (51).
6. Gasventil nach Anspruch 5, wobei im geschlossenen Zustand des 6. Gas valve according to claim 5, wherein in the closed state of
Gasventils eine Ebene (E1 ), welche senkrecht zur Mittelachse (X-X) ist, durch eine Kante (41 ) an einem Übergang zwischen der Ankerstirnfläche (40) und einer Ankermantelfläche (42) verläuft und wobei in der Ebene (E1 ) eine Endfläche (53) des Magnetkerns, insbesondere des Zylinderfortsatzes (51 ), liegt. Gas valve, a plane (E1) which is perpendicular to the central axis (XX), by an edge (41) at a transition between the anchor end face (40) and an armature jacket surface (42) and wherein in the plane (E1) an end face (53) of the magnetic core, in particular the cylindrical extension (51), is located.
Gasventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anker (4) an einem von der Durchlassöffnung (3) abgewandten Endbereich einen ersten Durchmesser D1 aufweist, welcher größer ist als ein zweiter Durchmesser (D2) an restlichen Bereichen des Ankers. Gas valve according to one of the preceding claims, wherein the armature (4) at an end region remote from the passage opening (3) has a first diameter D1, which is greater than a second diameter (D2) at remaining areas of the armature.
Gasventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gas valve according to one of the preceding claims, wherein the
Schließelement (2) einen langgestreckten Nadelbereich (20) aufweist, an welchem der Anker (4) fixiert ist, wobei in Richtung der Mittelachse (X-X) zwischen einem ersten Lager (1 1 ) zur Lagerung des Schließelements (2) und dem Anker (4) ein Teilbereich (52) des Magnetkerns angeordnet ist. Closing element (2) has an elongated needle portion (20) on which the armature (4) is fixed, wherein in the direction of the central axis (XX) between a first bearing (1 1) for supporting the closing element (2) and the armature (4 ) A portion (52) of the magnetic core is arranged.
Gasventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Luftspalt (9) zwischen dem Anker (4) und dem Magnetkern (5) durch eine Gas valve according to one of the preceding claims, wherein an air gap (9) between the armature (4) and the magnetic core (5) by a
konusförmige Ankerstirnfläche (40) und eine konusförmige Magnetkern- Stirnfläche (50) definiert ist. cone-shaped anchor end face (40) and a conical magnetic core end face (50) is defined.
Gasventil nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei eine Trennhülse (8) zur Trennung eines magnetischen Flusses am Zylinderfortsatz (51 ) des Magnetkerns (5) fixiert ist. Gas valve according to one of claims 5 to 9, wherein a separating sleeve (8) for the separation of a magnetic flux at the cylinder extension (51) of the magnetic core (5) is fixed.
Brennstoffzellenanordnung umfassend ein Gasventil (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche. Fuel cell assembly comprising a gas valve (1) according to one of the preceding claims.
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