WO2018228805A1

WO2018228805A1 - Ventilvorrichtung

Info

Publication number: WO2018228805A1
Application number: PCT/EP2018/063874
Authority: WO
Inventors: Michael Kurz
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2018-12-20
Also published as: DE102017209959A1; CN110741190A

Abstract

Ventilvorrichtung mit zumindest einer Verschlusseinheit (12a; 12b; 12c), welche in wenigstens einer Ventilstellung dazu vorgesehen ist, wenigstens einen Fluiddurchlass (14a; 14b; 14c) fluiddicht zu verschließen und welche zumindest ein Dichtelement (16a; 16b; 16c) umfasst, das zu einer abdichtenden Anlage an einem Dichtsitz (18a; 18b; 18c) vorgesehen ist, und mit einer Ankereinheit (20a; 20b; 20c), welche wenigstens ein Ankerelement (22a; 22b; 22c) aufweist und zu einer Bewegung des Dichtelements (16a; 16b; 16c) in eine Bewegungsrichtung vorgesehen ist. Es ist eine Ausgleichseinheit (24a; 24b; 24c), die zu einer Kompensation von zumindest einer Deformation des zumindest einen Dichtelements (16a; 16b; 16c) vorgesehen.

Description

Beschreibung Ventilvorrichtung

Stand der Technik

Es ist bereits eine Ventilvorrichtung mit zumindest einer Verschlusseinheit, welche in wenigstens einer Ventilstellung dazu vorgesehen ist, wenigstens einen Fluiddurchlass fluiddicht zu verschließen und welche zumindest ein Dichtelement umfasst, das zu einer abdichtenden Anlage an einem Dichtsitz vorgesehen ist, und mit einer Ankereinheit, welche wenigstens ein Ankerelement aufweist und zu einer Bewegung des Dichtelements in eine Bewegungsrichtung vorgesehen ist, vorgeschlagen worden.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einer Ventilvorrichtung mit zumindest einer Verschlusseinheit, welche in wenigstens einer Ventilstellung dazu vorgesehen ist, wenigstens einen Fluiddurchlass fluiddicht zu verschließen und welche zumindest ein Dichtelement umfasst, das zu einer abdichtenden Anlage an einem Dichtsitz vorgesehen ist, und mit einer Ankereinheit, welche wenigstens ein Ankerelement aufweist und zu einer Bewegung des Dichtelements in eine Bewegungsrichtung vorgesehen ist.

Es wird vorgeschlagen, dass die Ventilvorrichtung eine Ausgleichseinheit aufweist, die zu einer Kompensation von zumindest einer Deformation des zumindest einen Dichtelements vorgesehen ist. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Unter einer„Ventilvorrichtung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines Ventils, insbesondere eines Brennstoffventils und vorteilhaft eines Brennstoffdosierventils, verstanden werden. Bevorzugt ist das Ventil dabei als Gasventil und besonders bevorzugt als Wasserstoffgas- Dosierventil ausgebildet und insbesondere zu einem Einsatz in einem Brennstoffzellensystem vorgesehen. Im vorliegenden Fall ist die Ventilvorrichtung zumindest zu einer Dosierung wenigstens eines Fluids und/oder zu einer Verhinderung eines Fluidstroms von zumindest einem Zuströmkanal in zumindest einen Abströmkanal vorgesehen. Insbesondere kann die Ventilvorrichtung dabei wenigstens ein, vorteilhaft als Außen- gehäuse ausgebildetes, Ventilgehäuse, eine Rückstelleinheit, welche insbesondere zu einer Rückstellung der Verschlusseinheit in die, insbesondere als Verschlussstellung ausgebildete, Ventilstellung vorgesehen ist, und/oder eine Magneteinheit umfassen, welche insbesondere dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand zumindest ein Magnetfeld bereitzustellen und insbeson- dere mittels des zumindest einen Magnetfelds eine Bewegung der Ankereinheit, insbesondere des Ankerelements und/oder des weiteren Ankerelements, und/oder der Verschlusseinheit zu bewirken. Ferner kann die Ventilvorrichtung insbesondere wenigstens einen Fluiddurchlass, wenigstens einen weiteren Fluiddurchlass und/oder wenigstens eine Fluidleitung und/oder Fluidkammer umfas- sen, welche vorteilhaft den Fluiddurchlass mit dem weiteren Fluiddurchlass fluid- technisch verbindet. Vorteilhaft strömt dabei in zumindest einem Betriebszustand, insbesondere einem Öffnungsbetriebszustand, ein Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit und vorteilhaft ein Gas, besonders bevorzugt Wasserstoffgas, durch die Fluidleitung und/oder Fluidkammer und/oder in die Fluidleitung und/oder Flu- idkammer. Unter einer„Verschlusseinheit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine, insbesondere in die Bewegungsrichtung beweglich gelagerte und/oder zumindest indirekt steuerbare, Einheit verstanden werden, welche in zumindest einem Betriebszustand, insbesondere einem Verschlussbetriebszu- stand in Wirkverbindung mit dem Fluiddurchlass steht, insbesondere derart, dass ein Fluidstrom durch den Fluiddurchlass verhindert ist. Die Verschlusseinheit umfasst zumindest ein Dichtelement, welches in einem Verschlussbetriebszu- stand der Verschlusseinheit zu einer abdichtenden Anlage an einem Dichtsitz vorgesehen ist. Das Dichtelement ist vorzugsweise zumindest im Wesentlichen von einem Elastomerwerkstoff ausgebildet. Der Dichtsitz ist vorzugsweise als ein Flachsitz ausgebildet. Die Ausgleichseinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, temperaturbedingte Verformungen und/oder eine Plastifizierung des Dichtelements über Langzeit zumindest im Wesentlichen auszugleichen. Ferner ist die Verschlusseinheit vorteilhaft von der wenigstens einen als Verschlussstellung ausgebildeten Ventilstellung, vorteilhaft mittels der Ankereinheit, in wenigstens eine, insbesondere als Öffnungsstellungen ausgebildete, weitere Ventilstellungen bewegbar. Zudem umfasst die Verschlusseinheit besonders bevorzugt wenigstens einen Verschlussstempel, welcher bevorzugt kraft- und/oder formschlüssig mit dem Dichtelement verbunden ist und insbesondere dazu vorgesehen ist, den Fluiddurchlass mittels des Dichtelements insbesondere in der als Verschlussstellung ausgebildeten Ventilstellung fluiddicht zu verschließen. Unter dem Ausdruck „fluiddicht" soll im vorliegenden Fall insbesondere im Rahmen tolerierbarer Toleranzen und/oder fertigungstechnischer Möglichkeiten fluiddicht verstanden werden.

Darüber hinaus soll unter einer„Ankereinhei insbesondere eine, insbesondere mit der Verschlusseinheit in Wirkverbindung stehende und vorteilhaft zumindest teilweise beweglich relativ zu der Verschlusseinheit gelagerte, Einheit verstanden werden, welche insbesondere zu einer Bewegung der Verschlusseinheit, insbesondere relativ zu dem Fluiddurchlass, vorgesehen ist, vorteilhaft unter Einfluss eines Magnetfelds, besonders bevorzugt des Magnetfelds der Magneteinheit. Das Ankerelement ist vorteilhaft zu einer Bewegung der Verschlusseinheit in zumindest eine definierte Ventilstellung, insbesondere eine Öffnungsstellung vorgesehen. Ferner besteht das Ankerelement zumindest teilweise, vorzugsweise zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig, aus einem magnetisierbaren Material, bevorzugt einem ferromagnetischen Material. Vorteilhaft ist das Ankerelement einstückig mit wenigstens einem Bauteil der Verschlusseinheit, besonders bevorzugt dem Verschlusselement, ausgebildet. Durch eine derartige Ausgestaltung der Erfindung kann eine gattungsgemäße Ventilvorrichtung mit vorteilhaften Betriebseigenschaften bereitgestellt werden. Insbesondere können temperaturbedingte Verformungen und/oder eine Plastifi- zierung eines Dichtelements aus einem Elastomerwerkstoff vorteilhaft vermieden werden, wodurch eine vorteilhaft dauerhafte Dichtwirkung erzielt werden kann.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Ausgleichseinheit zumindest ein Federelement umfasst, das zu einer Ausübung einer Federkraft auf das Dichtelement in Richtung des Dichtsitzes vorgesehen ist. Insbesondere ist das Federelement dazu vorgesehen, das Dichtelement in einem Verschlussbetriebszustand mit einer insbesondere zumindest im Wesentlichen Kraft zu beaufschlagen, welche das Dichtelement zu einer Abdichtung des Fluiddurchlasses gegen den Dichtsitz drückt. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Federelement von einer federfähigen Membran gebildet ist. Insbeson- dere setzt sich die auf das Dichtelement wirkende Kraft zusammen aus einer konstanten Kraft, welche sich aus einer Kontur der Membran ergibt, und einer variablen Kraft, welche von einem auf eine Innenseite der Membran wirkenden Vordruck in einem Zuströmkanal der Ventilvorrichtung abhängt, zusammen. Insbesondere erhöht sich die auf das Dichtelement wirkende Kraft mit einem zu- nehmenden Vordruck in einem Zuströmkanal der Ventilvorrichtung. Insbesondere ist das Federelement mit dem Dichtelement verbunden. Hierdurch können temperaturabhängige Verformungen des Dichtrings vorteilhaft auf ein Minimum reduziert und hierdurch ein Verschleiß des Dichtelements vorteilhaft verringert werden.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Abdichteinheit zumindest eine Anschlaghülse aufweist, welche zumindest in einem geschlossenen Zustand zu einer Anlage am Dichtsitz und zu einer Aufnahme des zumindest einen Dichtelements vorgesehen ist. Vorzugsweise ist das zumindest eine Anlagemittel zu- mindest im Wesentlichen topfförmig ausgebildet und umschließt das Dichtelement zumindest im geschlossenen Zustand radial. Die Anschlaghülse ist insbesondere linear beweglich zum Dichtsitz gelagert. Insbesondere ist die Anschlaghülse mittels eines Ankerstößels wirktechnisch mit der Ankereinheit verbunden. Insbesondere weist die Anschlaghülse eine zumindest im Wesentlichen zylindri- sehe Außenkontur auf. Insbesondere weist die Anschlaghülse eine sich entlang einer Mittelachse der Anschlaghülse erstreckende Ausnehmung auf, welche als eine Sackausnehmung ausgebildet ist. Insbesondere weist die Ausnehmung eine Öffnung auf, welche in Richtung des Dichtsitzes und/oder eines Zuströmkanals orientiert ist. Insbesondere ist ein Innendurchmesser der Öffnung größer als ein Außendurchmesser des Zuströmkanals. Insbesondere ist/sind die Membran und/oder das Dichtelement innerhalb der Ausnehmung angeordnet. Das Dichtelement ist insbesondere zumindest im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet. Vorzugsweise ist das zumindest eine Dichtelement relativ zur Anschlaghülse linear beweglich gelagert. Insbesondere ist das Dichtelement beweglich, insbe- sondere mittels des Federelements federnd beweglich, innerhalb der Ausnehmung der Anschlaghülse gelagert. In einem Öffnungsbetriebszustand der Ventilvorrichtung ragt das Dichtelement zumindest teilweise aus der Anschlaghülse heraus. In einem Verschlussbetriebszustand der Ventilvorrichtung liegt das Dichtelement zumindest im Wesentlichen bündig mit der Anschlaghülse an dem Dichtsitz an. Hierdurch kann eine vorteilhafte Abdichtwirkung der Ventilvorrichtung erreicht werden.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Anschlaghülse zumindest ein Mitnahmeelement umfasst, das an der Anschlaghülse befestigt und dazu vorgesehen ist, in einem geöffneten Zustand das Federelement komprimieren. Das Mitnahmeelement ist insbesondere unmittelbar an der Öffnung der Anschlaghülse angeordnet. Insbesondere ist das Mitnahmeelement an einer Innenseite der Anschlaghülse angeordnet. Das Mitnahmeelement ist insbesondere als ein Mitnahmering ausgebildet. Der Mitnahmering kann insbesondere in die Anschlaghülse eingepresst sein. Insbesondere ist das Mitnahmeelement dazu vorgesehen das Federelement während einer Öffnungsbewegung der Anschlaghülse zu komprimieren. Im geschlossenen Zustand ist eine Federanlagefläche des Mitnahmeelements von einer Mitnahmeelementanlagefläche des zumindest einen Federelements beabstandet ist. Ferner wird vorgeschlagen, dass ein Abstand zwischen der Federan- lagefläche und der Mitnahmeelementanlagefläche im geschlossenen Zustand größer ist, als eine maximale Deformation des Dichtelements. Hierdurch kann ein vorteilhaft sicheres Öffnen und/oder Schließen der Ventilvorrichtung erreicht werden. Ferner kann erreicht werden, dass das Dichtelement in einem Verschlussbetriebszustand auch bei einer maximalen temperaturbedingten Komprimierung und/oder einer maximalen Plastifizierung vorteilhaft satt auf dem Dichtsitz aufsitzt.

Zudem wird ein Brennstoffzellensystem mit einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung vorgeschlagen. Insbesondere ist die Ventilvorrichtung in einem Anodenpfad des Brennstoffzellensystems angeordnet. Insbesondere ist die Ventilvorrichtung dazu vorgesehen, einen Brenngasstrom, insbesondere einen Wasserstoffstrom, innerhalb des Anodenpfads zu regeln. Hierdurch kann, insbesondere aufgrund einer langen Standzeit der Ventilvorrichtung, eine vorteilhaft lange Standzeit des Brennstoffzellensystems erreicht werden.

Die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.

Zeichnung

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Brennstoffzellensystems mit einer Ventilvorrichtung in einem Anodenpfad,

Fig. 2 die Ventilvorrichtung in einem geschlossenen Zustand,

Fig. 3 die Ventilvorrichtung in einem geöffneten Zustand,

Fig. 4 eine alternative Verschlusseinheit einer Ventilvorrichtung und Fig. 5 eine weitere alternative Verschlusseinheit einer Ventilvorrichtung. Beschreibung der Ausführungsbeispiele Figur 1 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung eines Brennstoffzellen- systems 38a. Das Brennstoffzellensystem 38a weist zumindest eine Brennstoffzelle 40a mit einer Anode 42a und einer Kathode 44a auf. Ferner weist das Brennstoffzellensystem 38a einen Anodenpfad 46a und einen Kathodenpfad 48a auf. Der Anodenpfad 46a ist dazu vorgesehen, der Anode 42a der Brennstoffzel- le 40a ein Brenngas, insbesondere Wasserstoff, zuzuführen. Der Kathodenpfad

48 ist dazu vorgesehen, der Kathode 44a der Brennstoffzelle 40a ein Oxidations- gas, insbesondere Luft, zuzuführen. Das Brennstoffzellensystem 38a weist ferner eine in dem Anodenpfad 46a angeordnete Ventilvorrichtung 10a auf, welche dazu vorgesehen ist, einen Brenngasstrom innerhalb des Anodenpfads 46a zu re- geln.

Die Figuren 2 und 3 zeigen die Ventilvorrichtung 10a in einer Prinzipdarstellung. Figur 2 zeigt die Ventilvorrichtung 10a in einem geschlossenen Zustand. Figur 3 zeigt die Ventilvorrichtung 10a in einem geöffneten Zustand. Die Ventilvorrich- tung 10a weist eine Verschlusseinheit 12a auf, welche dazu vorgesehen ist, im geschlossenen Zustand einen Fluiddurchlass 14a von einem Zuströmkanal 50a zu einem Abströmkanal 52a fluiddicht zu verschließen. Die Verschlusseinheit 12a weist ferner ein Dichtelement 16a auf, das im geschlossenen Zustand zu einer abdichtenden Anlage an einem Dichtsitz 18a vorgesehen ist. Das Dichtelement 16a besteht zumindest im Wesentlichen aus einem Elastomerwerkstoff. Des Weiteren weist die Ventilvorrichtung 10a eine Ankereinheit 20a auf, welche wenigstens ein Ankerelement 22a umfasst und zu einer Bewegung des Dichtelements 16a vorgesehen ist. Die Verschlusseinheit 12a weist zumindest eine topfförmig ausgebildete Anschlaghülse 30a auf, welche in dem geschlossenen Zustand zu einer Anlage am Dichtsitz 18a vorgesehen ist. Die Anschlaghülse 30a ist ferner zu einer Aufnahme des Dichtelements 16a vorgesehen. Die Anschlaghülse 30a ist mit einer Ankerstange 54a der Ankereinheit 20a, welche eine Einheit mit dem Ankerelement 22a bildet, verbunden. Die Anschlaghülse 30a und das Dichtelement 16a werden in dem geschlossenen Zustand von einer Ankerfeder 56a über die Ankerstange 54a gegen den Dichtsitz 18a gedrückt. Der Dichtsitz 18a ist als ein Flachsitz ausgebildet. Die Ankerstange 54a ist innerhalb eines Ventilgehäuses 58a der Ventilvorrichtung 10a zentrisch oberhalb und unterhalb des Ankerelements 22a ge- führt. Magnet und Spule (nicht näher dargestellt) der Ankereinheit 20a sind im

Ventilgehäuse 58a eingebettet und umschließen das Ankerelement 22a radial. Im geschlossenen Zustand wird die Federkraft der Ankerfeder 56a in die topfartige Anschlaghülse 30a eingeleitet und drückt die Anschlaghülse 30a und das Dichtelement 16a auf den Dichtsitz 18.

Die Ventilvorrichtung 10a umfasst eine Ausgleichseinheit 24a, die zu einer Kompensation einer Deformation des Dichtelements 16a vorgesehen ist. Die Ausgleichseinheit 24a weist ein Federelement 26a auf, das zu einer Ausübung einer Federkraft auf das Dichtelement 16a in Richtung des Dichtsitzes 18a vorgesehen ist. Das Federelement 26a ist von einer federfähigen Membran 28a gebildet. Die

Membran 28a ist durch ein insbesondere nachträglich gefügtes und/oder einge- presstes Mitnahmeelement 32a in der topfförmigen Anschlaghülse 30a eingeschlossen. Das Mitnahmeelement 32a ist als ein Mitnahmering ausgebildet. Die Membran 28 weist einen nach innen ragenden Kragen 60 auf, auf welchem das Dichtelement 16a angeordnet ist. Beispielsweise ist das Dichtelement 16a mit dem Kragen 60a verklebt. Das Mitnahmeelement 32a ist axial derart positioniert, dass in jedem Fall gewährleistet ist, dass das Dichtelement 16a auf dem Dichtsitz 18a aufsitzt und somit den Zuströmkanal 50a von dem Abströmkanal 52a entkoppelt. Die axiale Positionierung des Mitnahmeelements 32a ist so gewählt, dass auch bei maximaler temperaturbedingter Komprimierung und maximaler

Plastifizierung des Dichtelements 16a ein sattes Aufsitzen des Dichtelements 16a auf dem Dichtsitz 18a gewährleistet ist.

Die Dichtkraft 62, mit der das Dichtelement 16a gegen den Dichtsitz 18a gedrückt wird, setzt sich zusammen aus einer ersten konstanten Kraft 64a, die sich aus der Kontur der Membran 28a ergibt und aus einer zweiten Kraft 66a, welche vom vorherrschenden Vordruck im Zuströmkanal 50a abhängt. Die Membrankontur ist so dimensioniert, dass die zweite Kraft 66a nur innerhalb des maximalen Dichtquerschnitts 68a in Schließrichtung wirkt und somit die Dichtkraft 62 mit zuneh- mendem Vordruck erhöht. Sinkt der Vordruck gegen Null, so wird das Dichtele- ment 16a mit der geringsten Dichtkraft 62a belastet. Der größte Anteil der Kraft der Ankerfeder 56a wird über die Anschlaghülse 30a auf den Dichtsitz 18a eingebracht. Da die tiefsten Temperaturen am ehesten im abgestellten Zustand vorkommen und der Vordruck dann am ehesten gering ist, erfährt das aus einem Elastomerwerkstoff bestehende Dichtelement 16a die geringste Verpressung und reduziert somit die temperaturabhängigen Verformungen auf ein Minimum. Im geschlossenen Zustand ist eine Federanlagefläche 34a des Mitnahmeelements 32a; 32b von einer Mitnahmeelementanlagefläche 36a des Federelements 26a beabstandet. Ein Abstand zwischen der Federanlagefläche 34a und der Mitnah- meelementanlagefläche 36a ist im geschlossenen Zustand größer, als eine maximale Deformation des Dichtelements 16a.

Soll nun Brenngas vom Zuströmkanal 50 in den Abströmkanal 52a eingebracht werden, wird die Ankereinheit 20a angeregt, so dass am Ankerelement 22a eine öffnende Kraft entsteht. Die Einbringung von Brenngas in den Abströmkanal 52a beginnt erst, wenn ein Mitnehmerhub 70a überschritten wird. Ab dem Erreichen des Mitnehmerhubes 70a, stützt sich der Kragen 60 am Mitnahmeelement 32a ab, so dass eine weitere Entlastung der Federvorspannung der Membran 28a unterbunden wird. Erst bei einem weiterem Verfahren der Anschlaghülse 30a hebt das Dichtelement 16a vom Dichtsitz 18a ab und lässt eine Zuströmung vom

Zuströmkanal 50a in den Abströmkanal 52a zu. Um den effektiven Ankerhub 74a möglichst gering zu halten, muss der Mitnehmerhub 70a auf ein Minimum, welches den maximal möglichen Verformungsgrad des Dichtelements 16a kompensieren muss, beschränkt werden.

In den Figuren 4 und 5 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bautei- le mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figuren 1 bis 3, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 3 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der Figuren 4 und 5 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b und c ersetzt. Figur 4 zeigt eine Teildarstellung einer Variante der Verschlusseinheit 12b einer hier nicht im Detail dargestellten Ventilvorrichtung 10b. Die Verschlusseinheit 12b weist zumindest eine topfförmig ausgebildete Anschlaghülse 30b auf, welche in dem geschlossenen Zustand zu einer Anlage am Dichtsitz 18b vorgesehen ist. Die Anschlaghülse 30b ist ferner zu einer Aufnahme eines als Dichtring ausgebildeten Dichtelements 16b vorgesehen. Die Ventilvorrichtung 10b umfasst eine Ausgleichseinheit 24b, die zu einer Kompensation einer Deformation des Dichtelements 16a vorgesehen ist. Die Ausgleichseinheit 24b weist ein Federelement 26b auf, das zu einer Ausübung einer Federkraft auf das Dichtelement 16b in Richtung des Dichtsitzes 18b vorgesehen ist. Das Federelement 26b ist von einer federfähigen Membran 28b gebildet. Die Verschlusseinheit 12b weist eine Zwischenplatte 76b auf, welche innerhalb der Anschlaghülse 30b angeordnet ist. Auf der Unterseite der Zwischenplatte 76b ist das Dichtelement 16b angeordnet. Auf der Oberseite der Zwischenplatte 76b ist die Membran 28b befestigt. Die Zwischenplatte 76b weist eine Ausnehmung 78b auf, welche eine Einwirkung eines Vordrucks in einem Zuströmkanal 50b auf die Membran 28b ermöglicht.

Figur 5 zeigt eine Teildarstellung einer Variante der Verschlusseinheit 12c einer hier nicht im Detail dargestellten Ventilvorrichtung 10c. Die Verschlusseinheit 12c weist zumindest eine topfförmig ausgebildete Anschlaghülse 30c auf, welche in dem geschlossenen Zustand zu einer Anlage am Dichtsitz 18c vorgesehen ist. Die Anschlaghülse 30c ist ferner zu einer Aufnahme eines Dichtelements 16c vorgesehen. Die Ventilvorrichtung 10c umfasst eine Ausgleichseinheit 24c, die zu einer Kompensation einer Deformation des Dichtelements 16c vorgesehen ist. Die Ausgleichseinheit 24c weist ein Federelement 26c auf, das zu einer Ausübung einer Federkraft auf das Dichtelement 16c in Richtung des Dichtsitzes 18a vorgesehen ist. Das Federelement 26c ist von einer federfähigen Membran 28c gebildet. Die Verschlusseinheit 12c weist eine Zwischenplatte 76c auf, welche innerhalb der Anschlaghülse 30c angeordnet ist. Auf der Unterseite der Zwischenplatte 76c ist vollflächig das Dichtelement 16c angeordnet. Auf der Oberseite der Zwischenplatte 76c ist die Membran 28c befestigt. Die Zwischenplatte 76c und das Dichtelement 16c weisen eine durchgehende Ausnehmung 78c auf, wel- che eine Einwirkung eines Vordrucks in einem Zuströmkanal 50c auf die Membran 28c ermöglicht.

Claims

Ansprüche

1. Ventilvorrichtung mit zumindest einer Verschlusseinheit (12a; 12b; 12c), welche in wenigstens einer Ventilstellung dazu vorgesehen ist, wenigstens einen Fluiddurchlass (14a; 14b; 14c) fluiddicht zu verschließen und welche zumindest ein Dichtelement (16a; 16b; 16c) umfasst, das zu einer abdichtenden Anlage an einem Dichtsitz (18a; 18b; 18c) vorgesehen ist, und mit einer Ankereinheit (20a; 20b; 20c), welche wenigstens ein Ankerelement (22a; 22b; 22c) aufweist und zu einer Bewegung des Dichtelements (16a; 16b; 16c) in eine Bewegungsrichtung vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine Ausgleichseinheit (24a; 24b; 24c), die zu einer Kompensation von zumindest einer Deformation des zumindest einen Dichtelements (16a; 16b; 16c) vorgesehen ist.

2. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die

Ausgleichseinheit (24a; 24b; 24c) zumindest ein Federelement (26a; 26b; 26c) umfasst, das zu einer Ausübung einer Federkraft auf das Dichtelement (16a; 16b; 16c) in Richtung des Dichtsitzes (18a; 18b; 18c) vorgesehen ist.

3. Ventilvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das

Federelement (26a; 26b; 26c) von einer federfähigen Membran (28a; 28b; 28c) gebildet ist.

4. Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusseinheit (12a; 12b; 12c) zumindest eine Anschlaghülse (30a; 30b; 30c) aufweist, welche zumindest in einem geschlossenen Zustand zu einer Anlage am Dichtsitz (18a; 18b; 18c) und zu einer Aufnahme des Dichtelements (16a; 16b; 16c) vorgesehen ist.

5. Ventilvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Dichtelement (16a; 16b; 16c) relativ zur Anschlaghülse (30a; 30c; 30d) linear beweglich gelagert ist.

6. Ventilvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlaghülse (30a; 30b; 30c) zumindest im Wesentlichen topfförmig ausgebildet ist und das Dichtelement (16a; 16b; 16c) zumindest im geschlossenen Zustand radial umschließt.

7. Ventilvorrichtung zumindest nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusseinheit (12a; 12b; 12c) zumindest ein Mitnahmeelement (32a; 32b; 32c) umfasst, das an der Anschlaghülse (30a; 30b; 30c) befestigt dazu vorgesehen ist, in einem geöffneten Zustand das Federelement (26a; 26b; 26c) zu komprimieren.

8. Ventilvorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im geschlossenen Zustand eine Federanlagefläche (34a; 34b; 34c) des Mitnahmeelements (32a; 32b; 32c) von einer Mitnahmeelementanlagefläche (36a; 36b; 36c) des Federelements (26a; 26b; 26c) beabstandet ist.

9. Ventilvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein

Abstand zwischen der Federanlagefläche (34a; 34b; 34c) und der Mitnahmeelementanlagefläche (36a; 36b; 36c) im geschlossenen Zustand größer ist, als eine maximale Deformation des Dichtelements (16a; 16b; 16c).

10. Brennstoffzellensystem mit zumindest einer Ventilvorrichtung (10a; 10b;

10c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.