本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)中的燃料電池系統(tǒng)的閥裝置，具有：在殼體中延伸的流動(dòng)通道；影響流動(dòng)截面的閥瓣和驅(qū)動(dòng)閥瓣的驅(qū)動(dòng)裝置，其中，閥瓣固定在軸上且該軸以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承在殼體中；布置在流動(dòng)通道中的閥座和布置在閥瓣的徑向環(huán)繞的邊緣上的密封件，該密封件在閥瓣處于關(guān)閉位置時(shí)與閥座接觸，從而軸以一角度穿過(guò)閥瓣。

背景技術(shù)：

這類閥裝置例如被用作節(jié)流閥管口且早已已知。通過(guò)以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承的閥瓣能夠完全關(guān)閉流動(dòng)通道或這樣打開(kāi)流動(dòng)通道，使得以此調(diào)節(jié)質(zhì)量流率。在此，在環(huán)境條件不利時(shí)會(huì)在流動(dòng)通道中和閥瓣上出現(xiàn)結(jié)冰。尤其在停放的機(jī)動(dòng)車(chē)中，如果閥瓣處于應(yīng)急運(yùn)行位置，在該位置上流動(dòng)通道僅釋放小的間隙，則閥瓣的該位置易于結(jié)冰。因?yàn)榻Y(jié)冰而影響閥瓣的均勻的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。最嚴(yán)重時(shí)，結(jié)冰阻止通過(guò)閥瓣密封地關(guān)閉流動(dòng)通道。尤其在同樣必須調(diào)節(jié)空氣流的用于燃料電池的閥裝置中，該情況后果特別嚴(yán)重，這是因?yàn)槊芊庑缘囊笫窃趥鹘y(tǒng)節(jié)流閥管口的情況中的10倍至20倍。其結(jié)果是，復(fù)雜且相對(duì)高成本地制造這種閥裝置。為了避免結(jié)冰，已知利用ptfe(聚四氟乙烯)制造密封件。由此要避免在密封件區(qū)域中結(jié)冰。通過(guò)這種密封件的疏水效果能夠避免由于結(jié)冰造成的密封問(wèn)題。但ptfe不是彈性材料，從而其密封作用比同樣設(shè)計(jì)的彈性體差。尤其是在松弛速度方面這類密封件仍有待改善且質(zhì)量流率的調(diào)節(jié)質(zhì)量由于ptfe材料的蠕變特性并不是最佳的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明的目的是，提供一種開(kāi)頭所述類型的閥裝置，該閥裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)流動(dòng)通道以非常小的泄露的方式進(jìn)行可靠地密封，同時(shí)阻止在不利天氣條件下結(jié)冰。為此所需的密封件此外要設(shè)計(jì)得簡(jiǎn)單且低成本。

該任務(wù)由此實(shí)現(xiàn)：密封件具有彈性元件。

利用彈性元件的布置結(jié)構(gòu)，通過(guò)提高了密封件的彈性和松弛速度輔助且改善了密封件的密封作用和質(zhì)量流率的調(diào)節(jié)質(zhì)量。

由于密封件在周部上所受載荷不同，所以彈性元件僅布置在為此所需的位置上就足夠了。但由此造成彈性元件相對(duì)于閥瓣要位置精確地布置，這增加了裝配過(guò)程中的成本且構(gòu)成了誤差源。根據(jù)一有利的實(shí)施方案可避免這種情況：彈性元件被徑向環(huán)繞地設(shè)計(jì)，從而不用位置準(zhǔn)確地相對(duì)于閥瓣定向。

如果彈性元件固定在密封件上，則可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化裝配。彈性元件和密封件由此可以被提前裝配且作為一個(gè)構(gòu)件布置在閥瓣上。

在另一實(shí)施方案中，如果將彈性元件集成/內(nèi)置到密封件中，則可以使彈性元件免受環(huán)境影響。這類集成可以例如通過(guò)以密封材料注塑包封彈性元件實(shí)現(xiàn)。

如果彈性元件具有環(huán)形的基體，從該基體出發(fā)徑向向外伸出至少一個(gè)彈性舌部，則該彈性元件可以特別簡(jiǎn)單地制造。

如果彈性元件具有徑向環(huán)繞的彈性舌部，則彈性元件在結(jié)構(gòu)方面的構(gòu)造特別簡(jiǎn)單。

由于閥瓣布置在流動(dòng)通道中，所以分布在周部上的密封件必須不同地工作，所以在僅設(shè)有一個(gè)彈性舌部時(shí)該密封舌部受到不同的負(fù)載。根據(jù)另一有利實(shí)施方案避免了這種情況：在彈性元件上設(shè)有多個(gè)彈性舌部。視閥瓣的尺寸以及進(jìn)而密封和應(yīng)用情況而定，如果彈性元件具有數(shù)量在10至30個(gè)之間的彈性舌部，則能夠更好發(fā)揮彈性作用。

最簡(jiǎn)單地，所有的彈性舌部構(gòu)造相同，從而每個(gè)彈性舌部都具有相同彈性常數(shù)。

針對(duì)特殊要求的情況，可能需要將密封件的彈性作用與位置取向?qū)ｉT(mén)匹配。對(duì)此情況有利的是，彈性舌部設(shè)計(jì)為具有不同的彈性常數(shù)。不同的彈性常數(shù)能夠通過(guò)彼此不同的長(zhǎng)度、寬度和/或距離產(chǎn)生。

利用由金屬制造的設(shè)計(jì)方案有利地實(shí)現(xiàn)魯棒的彈性元件。

根據(jù)一有利的實(shí)施方案，可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)密封件和彈性元件的固定：密封件和彈性元件優(yōu)選借助于注塑方式被閥瓣材料部分包圍。

如果彈性元件具有至少一個(gè)構(gòu)成后切部并且被閥瓣材料填充的區(qū)段，則可以減少待注塑包封的區(qū)域。以此方式可以節(jié)省閥瓣材料，而不影響彈性元件的固定，這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)至少一個(gè)后切部確保了其可靠固定。

附圖說(shuō)明

利用實(shí)施例詳述本發(fā)明。附圖示出：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的閥裝置，

圖2示出圖1的閥瓣，和

圖3、4示出閥瓣的放大圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出節(jié)流閥管口，具有殼體1、位于殼體1中的流動(dòng)通道2，在流動(dòng)通道中布置有盤(pán)狀的閥瓣3。閥瓣3與軸4固定連接并且軸4以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承在殼體1中。軸4被布置在殼體1中的電動(dòng)機(jī)5驅(qū)動(dòng)，其中在軸4和電動(dòng)機(jī)5之間連接著傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6。

圖2示出了帶有軸4的一部分的閥瓣3。在閥瓣3的徑向靠外的邊緣7上布置有密封件8。該密封件8分在邊緣7的周部上延伸并且在閥瓣3位于關(guān)閉位置時(shí)起到密封流動(dòng)通道2的作用。在所示圖中，在密封件8上布置了彈性元件9，該彈性元件具有多個(gè)構(gòu)造相同的彈性舌部10，這些彈性舌部以徑向朝外指向的方式安置在密封件8上，并因此輔助于密封件的彈性作用。彈性舌部10在周部上均勻分布地布置。

在圖3中示出了作為閥瓣3的局部的徑向靠外的邊緣3，該邊緣具有由ptfe制成的密封件8以及彈性元件9。該彈性元件9具有環(huán)形的基體11，彈性舌部10由該基體出發(fā)徑向向外延伸?；w11和密封件8的位于徑向內(nèi)部的部分都被閥瓣材料注塑包封，從而這兩個(gè)元件都與閥瓣3固定連接。

圖4示出與圖3略有不同的另一彈性元件9?；w11在位于相應(yīng)兩個(gè)彈性舌部10之間的分布在周部上的一些位置上具有更小的徑向延伸，從而閥瓣材料在注塑包封時(shí)會(huì)到達(dá)密封件8上。通過(guò)由此產(chǎn)生的后切部12使得彈性元件9與閥瓣3不可松脫地連接。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)中的燃料電池系統(tǒng)的閥裝置，具有：在殼體(1)中延伸的流動(dòng)通道(2)；影響流動(dòng)截面的閥瓣(3)和驅(qū)動(dòng)閥瓣(3)的驅(qū)動(dòng)裝置(5、6)，其中，閥瓣(3)固定在軸(4)上且該軸(4)以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承在殼體(1)中；布置在流動(dòng)通道(2)中的閥座和布置在閥瓣(3)的徑向環(huán)繞的邊緣(7)上的、由PTFE制成的密封件(8)，該密封件在閥瓣(3)處于關(guān)閉位置時(shí)與閥座接觸，從而軸(4)以一角度穿過(guò)閥瓣(3)。所述密封件(8)包括彈性元件(9)。

技術(shù)研發(fā)人員：P·科倫;R·J·蒙蒂尼;S·科普
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大陸汽車(chē)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：2015.12.15
技術(shù)公布日：2017.08.01