Ventilvorrichtung in einem Kraftfahrzeug

Gegenstand der Erfindung ist eine Ventilvorrichtung für eine BrennstoffZeilenanordnung in einem Kraftfahrzeug mit einem in einem Gehäuse verlaufenden Strömungskanal, einer den Strömungs ^¬ querschnitt beeinflussenden Klappe, wobei die Klappe auf einer Welle angeordnet ist, einem Elektromotor und einem Getriebe, wobei die Welle drehbar in dem Gehäuse gelagert ist, einem im Strömungskanal angeordneten Ventilsitz und einer an einem radi ^¬ al umlaufenden Rand der Klappe angeordneten Dichtung, die in Schließstellung der Klappe mit dem Ventilsitz in Kontakt steht, so dass die Welle die Klappe in einem Winkel durchdringt.

Derartige Ventilvorrichtungen sind seit langem bekannt und so ^¬ mit Stand der Technik. Aufgrund der strömenden Medien, z. B. Luft, müssen die Stellglieder eine hohe Dichtheit beim Ver ^¬ schließen des Strömungskanals ermöglichen. Zudem sollen sie ei ne gute Regelbarkeit des Strömungsquerschnitts des Strömungska nals und damit des Massenflusses des strömenden Mediums gewähr leisten. Insbesondere hinsichtlich der Dichtheit sind herkömm ^¬ liche Ventilanordnungen, wie sie als Drosselklappensteller be ^¬ kannt sind, nachteilig, da die Dichtheitsanforderungen je nach Ausführungsart bei BrennstoffZellenanwendungen 10- bis 20-mal höher sind. Das hat zur Folge, dass solche Ventilvorrichtungen aufwändig gebaut und damit relativ kostenintensiv sind. Insbe ^¬ sondere von Drosselklappenstellern ist bekannt, dass die Welle mit einer Feder in Verbindung steht, die die Klappe in eine NotlaufStellung bewegt, wenn die Ventilvorrichtung stromlos ist, beispielsweise bei einem Ausfall des Antriebs. Das wieder um hat zur Folge, dass solche Drosselklappensteller permanent bestromt werden müssen, wenn die Klappe in einer anderen Posi ^¬ tion als der Notlaufposition gehalten werden soll. Aufgabe der Erfindung ist es daher eine eingangs genannte Ven ^¬ tilvorrichtung zu schaffen, die ein Halten der Klappe in jeder Position ohne elektrische Energie ermöglichen soll. Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Welle mit der daran angeordneten Klappe ausschließlich über das Ge ^¬ triebe von dem Elektromotor bewegbar ist und in allen anderen Fällen aufgrund der von der Dichtung erzeugten Reibkraft blo ^¬ ckiert ist .

Mit dem Vorsehen einer Dichtung, die eine derart große Reib ^¬ kraft hat, dass die Welle mit der daran angeordneten Klappe ausschließlich vom Elektromotor und dem zwischengeschalteten Getriebe antreibbar ist, hat den Vorteil, dass die Klappe in jeder möglichen Position positioniert werden kann und in dieser Position verbleibt auch wenn der Elektromotor stromlos ist. Da ^¬ durch wird beim Verharren der Klappe in einer der Positionen kein Strom benötigt, so dass die erfindungsgemäße Ventilvor ^¬ richtung einen besonders niedrigen Energieverbrauch aufweist. Zudem wird die ansonsten übliche Feder eingespart, wodurch die Ventilvorrichtung kostengünstiger ist.

In vorteilhaften Ausgestaltungen besteht die Dichtung aus PTFE (Polytetraflourethylen) oder einem Elastomer, wie Gummi. Die Dichtung wird dabei steifer ausgebildet, damit sie eine größere Haltekraft im stromlosen Zustand des Elektromotors entfaltet.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher beschrie ^¬ ben .

Die einzige Figur zeigt: eine erfindungsgemäße Ventilvorrich ^¬ tung .

Die Ventilvorrichtung für ein Kraftfahrzeug in Figur 1 besteht aus einem Gehäuse 1, mit einem in dem Gehäuse angeordneten Strömungskanal 2 zum Durchströmen eines Fluids. Im vorliegenden Fall wird ein Luftstrom durch die Ventilvorrichtung geregelt. Im Strömungskanal 2 ist eine Welle 3 angeordnet, die zu beiden Seiten im Gehäuse 1 gelagert ist. Das erste Lager 4 befindet sich auf der Seite des Gehäuses 1 an der ein Getriebe 5 ange ^¬ ordnet ist. Das Getriebe 5 ist ausgangsseitig mit der Welle 3 verbunden und eingangsseitig mit einem nicht dargestellten Elektromotor, der in einer separaten Kammer 6 des Gehäuses 1 untergebracht ist. Das zweite Lager 7 für die Welle 3 befindet sich auf der dem Getriebe 5 gegenüberliegenden Seite des Strö ^¬ mungskanals 2. An der Welle 3 ist eine Klappe 8 angeordnet, welche eine Bohrung 9 besitzt, durch die die Welle 3 verläuft. Zur Befestigung auf der Welle 3 ist die Klappe 8 mit der Welle 3 mit einer Schraube 13 verschraubt. Die Klappe 8 besitzt wei- ter einen radial umlaufenden Rand 10, an dem eine Dichtung 11 angeordnet ist. In der gezeigten Darstellung befindet sich die Klappe 8 in Schließ Stellung, so dass die Dichtung 11 mit dem als Ventilsitz 12 wirkenden Bereich des Strömungskanals 2 zu ^¬ sammenwirkt und den Strömungskanal 2 vollständig verschließt. Die Dichtung 11 besteht aus PTFE und ist relativ steif ausge ^¬ bildet, so dass sie eine hohe Reibkraft erzeugt.