【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于氢罐系统的截止阀。此外，本专利技术涉及一种具有根据本专利技术的截止阀的氢罐系统。
技术介绍
1、用于机动车的氢罐系统或移动式氢罐系统是已知的，其用于向燃料电池或内燃机供给以氢气。对于故障，例如管路破裂或事故的情况，氢罐系统的各个容器必须分别能够借助截止阀封闭，以便防止氢气不受控地逸出。因此，所使用的截止阀应实施为无电流地自主关闭的阀。
2、由现有技术已知无电流地自主关闭的截止阀，该截止阀是伺服控制的，即具有通过控制阀间接控制的主阀。通过打开控制阀使通过主阀的阀构件限界的控制室卸载。因此也使阀构件卸载，使得实现压力补偿，该压力补偿导致力动的力平衡。然后可以借助弹簧的弹簧力或电磁促动器的磁力打开主阀。主阀的关闭也可以借助弹簧力或磁力引起。然而，一般而言，增加的结构空间需求经证明为不利的，因为必须实现大行程，该大行程又需要大的磁促动器和/或多个磁促动器，使得结构空间需求和成本增加。
3、在移动式氢罐系统中，可供使用的空间是有限的。这尤其适用于具有压力气体容器的氢罐系统，所述压力气体容器具有在其中应集成有截止阀的瓶颈，因为瓶颈构成最稳定的和从而最安全的安装位置。这需要具有小结构空间需求的截止阀。
技术实现思路
1、因此，本专利技术所基于的任务是，给出一种用于氢罐系统的小型化的截止阀，该截止阀由于优化的磁场线引导能够利用仅一个且小的电磁促动器实现大的行程。
2、为了解决该任务，给出具有权利要求1特征的截止阀。本专利技术的有利扩展方案可
3、提出一种用于氢罐系统的截止阀，包括壳体，在所述壳体中接收有环形的磁线圈，用于作用到控制阀的实施为扁平衔铁的磁性衔铁以及主阀的实施为沉入式衔铁的磁性衔铁上。两个磁性衔铁在此同轴地布置并且一起限界在电磁线圈内形成的控制室，该控制室在一侧与控制阀室气动地连接，在另一侧与主阀室气动地连接。在控制室中接收有至少一个弹簧，用于两个衔铁的复位。
4、因此，所提出的截止阀是伺服控制的电磁阀。主阀的打开借助磁力以及气动力引起，随着控制阀的打开，所述磁力以及气动力由变化的压力和从而在主阀的磁性衔铁上的力关系引起。因此，打开需要很小的磁力。此外，仅需要一个电磁线圈，用于操纵控制阀和主阀。因此，结果是可以节省结构空间。
5、在此，主阀的磁性衔铁构型为沉入式衔铁是有利的，因为与在扁平衔铁设计结构中相比，在沉入式衔铁中，磁力随着磁性衔铁和固定的行程止挡之间的距离的增大而不太强地减小。因此，该措施有助于磁回路能够更紧凑地实施。
6、所提出的截止阀的特别紧凑的结构形式除了作为具有外部电磁线圈的旋入式阀的经典安装外，也允许截止阀的电磁线圈位于瓶颈状的压力气体容器的瓶颈内的安装。这种布置是有利的，因为瓶颈具有特别高的稳定性，使得优化地保护截止阀免受外部影响，例如由于事故而造成的影响。
7、根据本专利技术的一个优选实施方式，实施为扁平衔铁的磁性衔铁环绕地具有与壳体的径向距离。因此，磁回路的磁场线由此主要通过轴向的工作气隙引导，这导致在控制阀上的大的力作用。
8、此外提出，实施为扁平衔铁的磁性衔铁构成或具有与控制阀座共同作用的控制阀活塞。即控制阀活塞和磁性衔铁一体地构造或固定地连接，使得控制阀活塞和磁性衔铁一起运动。
9、优选地，主阀的实施为沉入式衔铁的磁性衔铁在电磁线圈内通过引导件引导，并且控制室经由引导件和/或在引导件的区域中形成的流动通道与主阀室气动节流地连接。引导例如可以通过插入到电磁线圈中的极体或套筒引起。控制室通过引导件与主阀室的气动连接能够特别简单和从而成本低地制造。同时可以以简单的方式通过引导件形成节流部位。气动节流的连接确保在控制阀打开时补充流入到控制室中的气体少于经由打开的控制阀流出的气体，以便在控制室中引起用于操纵主阀所需的压力降。替代地或附加地，如果要通过在引导件的区域中形成的流动通道建立气动节流的连接，则可以在磁性衔铁中或在引导件的区域中设置纵向槽，或磁性衔铁可以具有至少一个削平部。
10、根据另一有利的实施方式，密封元件布置在引导区域中。对于主阀的可靠关闭必要的控制室和主阀室之间的气动连接优选通过磁性衔铁中的节流孔实现。代替节流孔，也可以在磁性衔铁中设置至少一个槽或磨削部。选择性地，至少一个槽也可以构造在形成引导件的线圈体或壳体中。
11、此外有利地，实施为沉入式衔铁的磁性衔铁具有柱体的形状，其附加地具有用于形成行程止挡的几何结构和/或元件。行程止挡限制磁性衔铁的最大行程，使得该磁性衔铁能够在两个限定的端部位置之间来回运动。为此设置的几何结构例如可以实施为在磁性衔铁的外周区域中的局部增厚部。替代地或补充地，磁性衔铁可以与附加元件连接，该附加元件例如具有环或套筒的形状。该元件可以由与磁性衔铁不同的材料，尤其由非磁性材料制成，以便抵抗磁性衔铁的磁性粘合。该元件可以以环或套筒的形式简单地套装、尤其压紧或旋紧到磁性衔铁上。
12、为了即使在磁性衔铁处于完全行程时也确保控制室与主阀室的气动连接，提出将行程止挡非密封地构造。为此，用于形成行程止挡的几何结构和/或元件优选地在面向电磁线圈的止挡面中具有至少一个流动通道，用于将控制室与主阀室气动连接。例如，在止挡面中可以构造至少一个径向延伸的流动通道。优选地，以相对彼此相同的角间距设置多个径向延伸的流动通道，以避免作用到磁性衔铁上的横向力。
13、主阀的实施为沉入式衔铁的磁性衔铁还优选地与用于释放和封闭主阀座的主阀活塞耦合或能够耦合。理想地，磁性衔铁可以与主阀活塞分离，使得磁性衔铁和主阀活塞能够彼此独立地运动。以这种方式可以借助主阀活塞实现流量限制功能，因为该主阀活塞仅在溢流侧的压力如此程度地升高，使得主阀活塞基本上压力平衡时才打开。为了确保可靠的打开，作为扩展的措施提出，主阀活塞通过弹簧的弹簧力朝磁性衔铁的方向预紧。
14、有利地，在控制室中接收有至少两个同轴地布置的弹簧，所述弹簧包括支撑在控制阀的磁性衔铁上的第一弹簧和支撑在主阀的磁性衔铁上的第二弹簧。因此，可以通过分离的弹簧引起两个磁性衔铁的复位。这能够借助明显较小的弹簧实现控制阀的磁性衔铁的复位，使得必须克服明显较小的弹簧力，用于打开控制阀。即需要很小的磁力，这对电磁线圈的结构空间需求产生有利的影响。
15、此外，控制阀优选地具有与主阀的控制区域连接的控制区域。随着控制阀的打开，在两个控制区域中压力可以如此程度地升高，使得主阀上的压力和从而力关系导致该主阀的打开。
16、因为根据本专利技术的截止阀优选地使用在氢罐系统中，所以还提出一种氢罐系统，其包括至少一个压缩气体容器和根据本专利技术的用于截止压缩气体容器的截止阀。氢罐系统尤其可以使用在燃料电池车辆中或在具有氢燃烧装置的车辆中。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于氢罐系统的截止阀(1)，包括壳体(2)，在所述壳体中接收有环形的电磁线圈(3)，该电磁线圈用于作用到控制阀(5)的实施为扁平衔铁的磁性衔铁(4)以及主阀(7)的实施为沉入式衔铁的磁性衔铁(6)上，其中，两个磁性衔铁(4、6)同轴地布置并且一起限界在所述电磁线圈(3)内形成的控制室(8)，所述控制室在一侧与控制阀室(9)气动连接，在另一侧与主阀室(10)气动连接，并且其中，在所述控制室(8)中接收有用于复位所述两个磁性衔铁(4、6)的至少一个弹簧(11、12)。
2.根据权利要求1所述的截止阀(1)，
3.根据权利要求1或2所述的截止阀(1)，
4.根据前述权利要求中任一项所述的截止阀(1)，
5.根据前述权利要求中任一项所述的截止阀(1)，
6.根据权利要求5所述的截止阀(1)，
7.根据前述权利要求中任一项所述的截止阀(1)，
8.根据前述权利要求中任一项所述的截止阀(1)，
9.根据前述权利要求中任一项所述的截止阀(1)，
10.一种氢罐系统，包括至少一个压
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于氢罐系统的截止阀(1)，包括壳体(2)，在所述壳体中接收有环形的电磁线圈(3)，该电磁线圈用于作用到控制阀(5)的实施为扁平衔铁的磁性衔铁(4)以及主阀(7)的实施为沉入式衔铁的磁性衔铁(6)上，其中，两个磁性衔铁(4、6)同轴地布置并且一起限界在所述电磁线圈(3)内形成的控制室(8)，所述控制室在一侧与控制阀室(9)气动连接，在另一侧与主阀室(10)气动连接，并且其中，在所述控制室(8)中接收有用于复位所述两个磁性衔铁(4、6)的至少一个弹簧(11、12)。
2.根据权利要求1所述的截止阀(1)，
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【专利技术属性】
技术研发人员：U·沙伊希，A·拉乌，J·苏鲍里，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：
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