【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电磁阀、尤其是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电磁阀作为截止阀的氢罐系统。
技术介绍
1、在具有大的行程的电磁阀中，例如在用于氢罐系统的截止阀中的情况是，通常使用具有插入式衔铁的电磁促动器。因为与在扁平衔铁结构设计的情况下相比，在插入式衔铁中磁力随着磁性衔铁与其固定的止挡之间的距离逐渐增大而不太强地减弱。
2、由de 10 2018 221 602 a1例如已知一种用于储存氢气的罐装置，该罐装置具有可电磁操纵的阀装置，该阀装置具有与阀座共同作用的可运动的阀元件，用于打开和关闭出口。阀元件朝阀座的方向被弹簧的弹簧力加载，使得在电磁线圈断电时阀装置关闭。在打开位态中，阀元件释放具有一直径的出口以及衔接于该出口上的贯通通道。同时，阀元件形成按照插入式衔铁原理工作的磁性衔铁。如果电磁线圈被通电，则形成围绕线圈的磁场，该磁场的磁场线在外极体、内极体和磁性衔铁上延伸。在此，磁场线经由磁性衔铁和外极体之间的径向和轴向的气隙延伸。借助在轴向气隙中形成的磁力，磁性衔铁或者说阀元件可以抵抗弹簧的弹簧力从密封座抬起，从而打开电磁阀。
3、在具有插入式衔铁的电磁阀中，例如在de 10 2018 221 602 a1中所描述的那样，经由径向气隙的磁场耦合导致在轴向气隙中的磁场的减弱。结果是朝打开方向作用到磁性衔铁上的磁力减小。即需要更大的电磁线圈，由此增加了空间需求。
技术实现思路
1、本专利技术试图通过提供具有优化磁场线引导的电磁
2、所提出的电磁阀、尤其是用于氢罐系统的截止阀，包括与可往复运动的阀构件耦合或能够耦合的可往复运动的磁性衔铁。在此，磁性衔铁借助弹簧朝阀构件的方向预紧。电磁阀还包括用于作用到磁性衔铁上的环形的电磁线圈，其中，电磁线圈区段地包围磁性衔铁。根据本专利技术，磁性衔铁具有实施为插入式衔铁的区段和实施为扁平衔铁的区段，其中，实施为插入式衔铁的区段在电磁线圈内限界压力室，该压力室优选通过节流部与控制室气动地连接，该控制室能够通过打开同样能借助电磁线圈操控的控制阀卸载。
3、磁性衔铁的限界压力室的面作为压力面起作用，使得在压力室中存在的压力施加朝关闭方向或朝密封座的方向作用到磁性衔铁上的气动力。压力面在相对侧上与阀室连接，磁性衔铁伸入到该阀室中。因此，在阀室中存在的压力引起朝打开方向作用到磁性衔铁上的气动力。在压力室和阀室中的压力相同时，力偶在相对的压力面上的合力为零。即力偶相互抵消。本专利技术基于如下构思：与阀室相比，可以降低压力室中的压力。
4、因此，在所提出的电磁阀中，不但借助电磁线圈产生的磁力，而且由于在电磁线圈内的压力室中的降低的压力与阀室中的压力之间的压差而产生的打开的气动力作用到磁性衔铁上。压力室中的压力的降低通过邻接的控制室中的压力降低实现，该阀室与压力室气动地连接，其中，该连接有利地以节流部的形式实施。控制室中的压力降低又通过操纵控制阀实现，该控制阀为此优选地与压力系统、尤其是管路系统连接，该管路系统例如用于向燃料电池或内燃机供给以燃料。对于压力室中的压力降低所需的与阀室的气动分离在此可以通过磁性衔铁的相应地狭窄的引导部、通过引导区域中的密封元件和/或通过隔膜密封件实现。为了在操控结束和控制阀的与此相关的关闭之后能够可靠地关闭主阀，需要能够实现压力室或控制室的重新充注。这可以通过阀室和压力室之间的呈节流孔、即所谓的入口节流部或者说z节流部形式的气动连接实现。在使用磁性衔铁的引导部用于气动分离时，在本专利技术的一个有利构型中，引导部本身可以设计为z节流部。
5、因此，电磁阀设计为伺服控制的电磁阀，其中，电磁线圈不但用于操纵控制阀，而且作用到主阀的磁性衔铁上。在此，磁性衔铁作为插入式衔铁和扁平衔铁的构型是有利的。因为在相应地设计磁回路的情况下可以通过扁平衔铁区段增强地传导磁场线，该扁平衔铁区段由于较大的直径比插入式衔铁区段具有更大的磁性边界面。例如，电磁线圈可以区域地、尤其在面向插入式衔铁区段的区域中如此设计，使得该区域具有增加的磁阻，并且在极端情况下甚至进入饱和。
6、因此，磁性衔铁作为插入式衔铁和扁平衔铁的构型能够实现磁场线引导的优化，在磁场线引导中，磁回路的磁场线主要通过轴向的工作气隙被引导。结果是作用到主阀的磁性衔铁上以及取决于控制阀的构型也作用到该控制阀的磁性衔铁上的大的力作用。
7、根据本专利技术的一个优选实施方式，磁性衔铁的行程通过行程止挡限制。因此，磁性衔铁实施在两个终端位置之间的限定的往复运动。在此，磁性衔铁的实施为扁平衔铁的区段尤其可以与行程止挡共同作用，使得不需要与磁性衔铁力锁合、形状锁合和/或材料锁合地连接的附加件。行程止挡本身可以通过电磁线圈或磁回路的另一部件，例如接收电磁线圈的极体构成。
8、此外优选地，磁性衔铁、尤其是磁性衔铁的实施为插入式衔铁的区段通过套筒引导。通过插入式衔铁区段的引导能够特别简单地实现。引导部例如可以通过接收电磁线圈的极体的套筒形区段构造。因此可以取消单独的套筒。
9、此外提出，磁性衔铁、尤其是磁性衔铁的实施为插入式衔铁的区段和套筒一起限界至少一个流动通道，该流动通道将压力室与接收有阀构件的阀室连接。在这种情况下，至少一个流动通道用作入口节流部或者说z节流部。为了流动通道或z节流部的可靠连接，尤其对于磁性衔铁贴靠在行程止挡上的情况，磁性衔铁和/或套筒可以具有至少一个沿轴向方向延伸的缺口，例如斜面和/或槽。替代地或补充地可以增大在磁性衔铁的引导部的区域中的引导间隙。这还具有以下优点：在电磁线圈通电期间，径向的磁场耦合变得困难。
10、在本专利技术的另一有利构型中，在磁性衔铁和套筒之间存在密封元件，并且压力室通过流动通道与接收阀构件的阀室连接，该流动通道构造为在磁性衔铁或套筒中的孔、尤其节流孔。即z节流部不由磁性衔铁的引导部形成，而是由实施为孔或节流孔的单独的流动通道形成。
11、在压力室和阀室之间的通过至少一个流动通道建立的气动连接同时确保阀室与控制阀的控制室的连接，因为压力室优选通过节流部连接到控制室上。因此，在控制阀的关闭位态中，在所有三个室中存在相同的压力。这些室的气动连接确保控制阀的安全关闭。
12、在限制磁性衔铁的行程的行程止挡的情况下，该行程止挡优选不密封地实施，以便不中断阀室和压力室之间的气动连接。因此，在本专利技术的扩展方案中提出，磁性衔铁、尤其磁性衔铁的实施为扁平衔铁的区段和行程止挡一起限界至少一个流动通道，该流动通道将阀室通过优选构造为z节流部的流动通道与压力室连接。至少一个另外的流动通道尤其可以构造为在磁性衔铁和/或行程止挡中的基本上径向延伸的缺口、尤其是槽。
13、替代地或附加地提出，磁性衔铁、尤其磁性衔铁的实施为扁平衔铁的区段被至少一个通流开口贯穿。在阀室和压力室之间的气动连接也可以通过至少一个通流开口建立。至少一个通流开口例本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电磁阀(1)、尤其是用于氢罐系统的截止阀，
2.根据权利要求1所述的电磁阀(1)，
3.根据权利要求1或2所述的电磁阀(1)，
4.根据权利要求3所述的电磁阀(1)，
5.根据权利要求3所述的电磁阀(1)，
6.根据权利要求4或5所述的电磁阀(1)，
7.根据前述权利要求中任一项所述的电磁阀(1)，
8.根据前述权利要求中任一项所述的电磁阀(1)，
9.根据权利要求3至8中任一项所述的电磁阀(1)，
10.根据前述权利要求中任一项所述的电磁阀(1)，
11.根据权利要求10所述的电磁阀(1)，
12.根据权利要求10或11所述的电磁阀(1)，
13.根据前述权利要求中任一项所述的电磁阀(1)，
14.一种氢罐系统，包括至少一个压力气体容器和根据前述权利要求中任一项所述的电磁阀(1)，所述电磁阀用于截止所述压力气体容器。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种电磁阀(1)、尤其是用于氢罐系统的截止阀，
2.根据权利要求1所述的电磁阀(1)，
3.根据权利要求1或2所述的电磁阀(1)，
4.根据权利要求3所述的电磁阀(1)，
5.根据权利要求3所述的电磁阀(1)，
6.根据权利要求4或5所述的电磁阀(1)，
7.根据前述权利要求中任一项所述的电磁阀(1)，
8.根据前述权利要求中任一项所述的电磁阀(1)，
【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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