DE10160649B4 - Kombinations-Anschlussnippel - Google Patents
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kombinations-Anschlussnippel für die Übertragung von unter Druck vorgespannten gasförmigen und/oder flüssigen Fluiden, insbesondere ein Füllventil zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit Erdgas, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Derzeit existieren für erdgasbetriebene Kraftfahrzeuge in Europa zwei dominierende Arten von Betankungsventilen, mit denen das Erdgas von der Zapfsäule in den Tank des Kraftfahrzeugs gefüllt werden kann. Als eine Variante hat sich in Europa, Asien, Amerika und Australien die sogenannte NGV1-Standard-Norm heraus kristallisiert. Eine weitere Variante bildet die Ausnahme hiervon, die sich in Italien als sogenannter italienischer Standard etabliert hat. Dies hängt wohl damit zusammen, dass die italienischen Befüllventile zeitlich vor den Befüllventilen gemäß NGV1-Standard entwickelt worden sind und sich damit im italienischen Markt durchsetzen konnten.
- Betankungsventile gemäß dem NGV1-Standard werden in der Praxis beispielsweise von der Firma WEH GmbH, Verbindungstechnik, 89257 Illertissen hergestellt und vertrieben. Derlei NGV1-Betankungsventile sind beispiels weise in der
DE 296 13 134 U1 oder in derDE 38 15 350 A1 beschrieben bzw. im Katalog Nr. 15 (Stand 04/01) mit dem Titel „Das komplette Betankungssystem für Erdgasfahrzeuge” von der Firma WEH GmbH publiziert worden. - Entsprechend den beiden unterschiedlichen Betankungsventilen sind in der Praxis die dem italienischen Standard entsprechenden Anschluss- bzw. Kupplungsnippel für die Übertragung von unter Druck vorgespannten gasförmigen und/oder flüssigen Fluiden bekannt geworden, die auch als Erdgas-Füllventile zum Befüllen von Kraftfahrzeuggastanks bezeichnet werden. Analoges gilt für die Anschluss- bzw. Kupplungsnippel passend zu den Füllkupplungen gemäß des NGV1-Standards. Zwei mögliche Varianten der von der Firma WEH GmbH hergestellten und vertriebenen Anschluss- bzw. Kupplungsnippel nach dem NGV1-Standard sind beispielsweise in der
DE 43 40 610 A1 oder derDE 43 40 783 A1 beschrieben. - Nachteilig ist, dass Füllkupplungen gemäß dem NGV1-Standard ausschließlich auf Anschluss- bzw. Kupplungsnippel gemäß dem NGV1-Standard passen und dementsprechend die hauptsächlich von der Firma EMER hergestellten und vertriebenen Füllkupplungen gemäß dem italienischen Standard ausschließlich auf Anschluss- bzw. Kupplungsnippel gemäß dem italienischen Standard anflanschbar sind. Demzufolge muss ein Kraftfahrzeugführer immer dann, wenn er mit einem erdgasbetriebenen Fahrzeug mit einem Anschlussnippel gemäß NGV1-Standard von Europa nach Italien fährt, einen passenden Adapter mit sich führen, damit er in Italien Erdgas tanken kann. Umgekehrt muss ein italienischer Kraftfahrzeugführer, der mit seinem Fahrzeug mit einem Anschlussnippel gemäß dem italienischen Standard aus Italien nach Europa fährt, einen an deren Adapter mit sich führen, der auf den NGV1-Standard passt, so dass er außerhalb Italiens in Europa Erdgas tanken kann.
- Nachdem derlei Adapterkupplungen pro Stück wenigstens Eur 250,- kosten, ist dies ein nichttragbarer Missstand, der eine verstärkte Verbreitung von erdgasbetriebenen Kraftfahrzeugen blockiert. Zudem sind derlei Adapterkupplungen sehr groß, schwer und nicht einfach zu handhaben. Wenn sie im Fahrzeug mitgeführt werden, benötigen sie relativ viel Platz, so belegen sie beispielsweise bereits alleine ein komplettes Handschuhfach. Im Kofferraum wäre zwar ausreichend Platz, doch dort können sie ohne Schutzhülle oder dergleichen nicht mitgeführt werden, da sie dort einer unakzeptablen Verschmutzungsgefahr ausgesetzt sind. Folglich werden derlei Adapterkupplungen schlussendlich zumindest im Fahrgastraum aufbewahrt, wo sie einerseits dann häufig im Weg sind und andererseits gerade bei Auffahrunfällen zu nicht mehr kontrollierbaren Geschossen werden können und damit eine permanente Gefahrenquelle für die Insassen des Fahrzeugs darstellen.
- Schlussendlich wiegt wohl als schwerster Nachteil, dass die Einsparungen, die durch den günstigen Erdgasantrieb gewonnen werden können, durch die Anschaffung eines derart teuren Adapter weitestgehend wieder aufgebraucht werden. Dies macht erdgasbetriebene Kraftfahrzeuge für den Durchschnittsverbraucher trotz immenser Umweltschutzvorteile uninteressant.
- Die
DE 41 16 188 A1 beschreibt einen Anschlussnippel, der in einem ersten Kupplungsabschnitt ein Außengewinde, das zum Angriff einer Schraubkupplung geeignet ist, und in einem zweiten Kupplungsabschnitt eine Ringnut aufweist, die zum Angriff einer Steckkupplung, wie beispielsweise einer Füllkupplung mit Spannzangen- oder Kugelspannmechanismus, geeignet ist. Insoweit besteht auch bei dem bekannten Anschlussnippel der Nachteil, dass der zweite Kupplungsabschnitt mit der Ringnut entweder nur zum Angriff einer Füllkupplung nach dem NGV1-Standard oder nur zum Angriff einer Füllkupplung nach dem italienischen Standard geeignet ist, so dass auch hier ein entsprechender Adapter mitgeführt werden muss, was die zuvor genannten Nachteile mit sich bringt. - Demzufolge ist es Aufgabe der Erfindung den vorgenannten Missständen abzuhelfen, und insbesondere einen Anschlussnippel vorzuschlagen, der so ausgebildet ist, dass sowohl Füllkupplungen gemäß dem NGV1-Standard als auch Füllkupplungen gemäß dem italienischen Standard problemlos angeschlossen bzw. angeflanscht werden können.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
- Dabei wird der vorliegenden Erfindung zufolge erstmals ein Anschlussnippel für die Übertragung von unter Druck stehenden bzw. vorgespannten gasförmigen und/oder flüssigen Fluiden vorgeschlagen, der vorzugsweise als Füllventil zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit Erdgas ausgebildet ist, welches ein Nippelgehäuse mit Durchflusskanal aufweist. Hierbei ist stirnseitig ein vorderer Kupplungsabschnitt ausgebildet, der dem Angriff einer Füllkupplung mit Spannzangenmechanismus oder mit Kugelspannringmechanismus dient. Hierbei wird erstmals vorgeschlagen, dass der Anschlussnippel multifunktional als Kombinations-Anschlussnippel ausgestaltet ist, indem der Kupplungsabschnitt zum Anschluss von zwei unter schiedlichen Füllkupplungen gemäß dem NGV1-Standard und/oder dem italienischen Standard ausgebildet ist. Hierfür ist der Kupplungsabschnitt in zwei axial voneinander beabstandete Kupplungsabschnitte mit unterschiedlichen Gehäuseaußendurchmessern untergliedert, wobei der Gehäuseaußendurchmesser des füllseitig ersten Kupplungsabschnittes kleiner ist als der Gehäuseaußendurchmesser des füllseitig zweiten Kupplungsabschnittes. Der Kupplungsabschnitt ist – wie bereits erwähnt – zum Angriff von Füllkupplungen gemäß dem NGV1-Standard und dem italienischen Standard ausgebildet. Hierzu ist im füllseitig ersten Kupplungsabschnitt eine erste ringartig umlaufende Nut, die zum Angriff einer Füllkupplung mit Spannzangen- oder Kugelspannmechanismus gemäß dem NGV1-Standard geeignet ist, in einem definierten Abstand von der Stirnseite des Anschlussnippels ins Nippelgehäuse von außen eingearbeitet. Weiterhin ist im zweiten Kupplungsabschnitt eine zweite Nut, die zum Angriff einer Füllkupplung mit Spannzangen- oder Kugelspannmechanismus gemäß dem italienischen Standard geeignet ist, in einem definierten Abstand von der Stirnseite des Anschlussnippels ins Nippelgehäuse von außen eingearbeitet. Die beiden Nuten können vorzugsweise spanabhebend mittels CNC-Dreh- und/oder Fräsmaschinen bzw. modernen Bearbeitungszentren eingefräst oder ausgedreht werden. Diese Nuten oder Auskehlungen bieten den Vorteil, dass die am meisten verbreiteten Füllkupplungen mit Spannelementen oder Kugelspannringmechanismen vom NGV1-Standard oder dem italienischen Standard hervorragend am erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippel angreifen und mit diesem einen perfekten Dichtschluss herstellen können.
- Hierdurch werden in vorteilhafter Weise die vorgenannten Nachteile vermieden und der erfindungsgemäße Kombinations-Anschlussnippel kann sowohl in Italien zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit Erdgas mit den dort bekannten italienischen Füllkupplungen verwendet werden als auch zum Betanken im restlichen Europa, Asien, Amerika oder Australien mit den dort bekannten Füllkupplungen gemäß dem NGV1-Standard.
- Hierbei ist weiter von Vorteil, dass mit dem erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippel keine Adapterkupplung mehr im Fahrzeug mitgeführt werden muss, so dass wertvoller Stauraum nicht unnötig blockiert ist und eine nicht sicher verwahrte Adapterkupplung infolge ihres entbehrlich Seins auch nicht mehr insbesondere bei Unfällen unkontrolliert durch die Fahrgastzelle fliegen und die Insassen verletzen kann. Indem eine Adapterkupplung dank des erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippels nicht mehr benutzt werden muss, sind die vormals bei der Verwendung eines Adapters beim Benutzer aufgetretenen Unsicherheit ausgeschlossen. Diese frühere Unsicherheit war aus psychologischer Sicht betrachtet wohl der Hauptgrund für die geringe Akzeptanz von Erdgas-Fahrzeugen und mit deren Wegfall kann sich in vorteilhafter Weise nun auch bei Verwendung des erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippels die Akzeptanz von erdgasbetriebenen Kraftfahrzeugen deutlich erhöhen. Zudem macht der erfindungsgemäße Kombinations-Anschlussnippel den Benutzer unabhängig von den verschiedenen Füllkupplungen bzw. Betankungsventilen, er senkt die Produktionskosten beim Hersteller sowohl logistisch durch die verstärkte Verwendung gleicher Teile als auch in der Lagerhaltung durch die Reduzierung der unterschiedlichen Länderausführungen.
- Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippels ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippels ist ein rückwärtiger Befestigungsabschnitt für einen Behälter und/oder eine Leitung an dem Nippelgehäuse vorgesehen, mittels dessen die Leitung zum Kraftfahrzeug-Tank angeschlossen und der Anschlussnippel an der Fahrzeugkarosserie montiert werden kann.
- Einer weiter bevorzugten Ausführungsform zufolge beginnt die erste Nut des füllseitig ersten Kupplungsabschnittes mit einer ersten abfallenden schrägen Flanke in Längsrichtung gemessen mit einem Abstand von 11 bis 13 mm, vorzugsweise 12 mm, von der Stirnseite aus gemessen. Die schräge Flanke ihrerseits weist eine Ausdehnung von etwa 1,5 mm bis 2,5 mm, vorzugsweise von 2 mm, in Längsrichtung gemessen, auf. An diese erste abfallende schräge Flanke schließt sich der Nutgrund an, welcher sich in Längsrichtung gemessen in etwa um 4 bis 6 mm, vorzugsweise um 5 mm, erstreckt. Dem im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung orientierten Nutgrund schließt sich eine zweite aufsteigende schräge Flanke an, die sich in Längsrichtung gemessen in etwa 1,5 bis 2,5 mm, vorzugsweise etwa 2 mm, erstreckt. Hierbei führt die erste abfallende schräge Flanke vom Gehäuseaußendurchmesser des füllseitig ersten Kupplungsabschnittes hinein zum Nutgrund-Durchmesser der ersten Nut und die zweite aufsteigende schräge Flanke wiederum hinauf zum Gehäuseaußendurchmesser des zweiten Kupplungsabschnittes. Die so ausgebildete Nutkontur bietet den Vorteil, dass sie sowohl für die aus dem Stand der Technik bekannten Spannzangen mechanismen als auch für die bekannten Kugelspannringmechanismen optimal zum Angriff geeignet ist und damit eine sehr gute Abdichtung des Anschlussnippels gegenüber der Fülldichtung erzielt werden kann. In weiter vorteilhafter Weise kann hierbei im Falle eines Angriffs eines Spannzangenmechanismus insbesondere die erste abfallende schräge Flanke bezüglich deren Oberflächenbeschaffenheit auf die dort formschlüssig anliegenden Spannzangen abgestellt werden, so dass ein perfekter Dichtsitz realisierbar ist. Sofern ein Kugelspannringmechanismus zum Angriff kommt, kann insbesondere die zylindrische Fläche des Nutgrundes hinsichtlich deren Oberflächenbeschaffenheit speziell darauf abgestimmt werden, so dass in vorteilhafter Weise mit ein und derselben Nut jeweils für verschiedene Spannmechanismen optimale Dichtsitzverhältnisse geschaffen werden können.
- Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform beginnt die zweite Nut des füllseitig zweiten Kupplungsabschnittes mit einer ersten abfallenden schrägen Flanke in einem Abstand von etwa 33 bis 34 mm, vorzugsweise 33 mm, in Längsrichtung gemessen, von der Stirnseite entfernt. Die erste schräge Flanke der zweiten Nut weist hierbei in Längsrichtung gemessen eine Ausdehnung von etwa 1,5 bis 2,5 mm, vorzugsweise von 2 mm, auf. An diese erste Nut schließt sich der parallel zur Längsachse orientierte Nutgrund an, der sich seinerseits in Längsrichtung gemessen in etwa 2,5 bis 3,5 mm, vorzugsweise 3 mm, ausdehnt. Dem Nutgrund folgt seinerseits eine zweite aufsteigende schräge Flanke, die in Längsrichtung gemessen ihrerseits eine Ausdehnung von etwa 1,5 mm bis 2,5 mm, vorzugsweise von 2 mm aufweist. Hinsichtlich der Ausgestaltung der gegenüber den Spannmechanismen in Anlage kom menden abdichtenden Flächen gilt das vorstehend Ausgeführte analog.
- Die Übergänge zwischen den jeweiligen Flanken und dem Nutgrund können mit geeigneten Radien verrundet sein. Ebenso kann die Stirnseite des Kombinations-Anschlussnippels zum besseren Ansetzens einer Füllkupplung einen geeigneten Radius oder eine Phase aufweisen.
- Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform beträgt der Gehäuseaußendurchmesser des ersten Kupplungsabschnittes zwischen 19 und 21 mm, vorzugsweise 20 mm. Der zweite Gehäuseaußendurchmesser beim zweiten Kupplungsabschnitt beträgt zwischen 22 mm und 24 mm, vorzugsweise 23 mm.
- Weiterhin stellt die erste Nut entsprechend einer weiter bevorzugten Ausführungsform am füllseitig ersten Kupplungsabschnitt ein ersten Nutgrund-Durchmesser bereit, der vorzugsweise auf den NGV1-Standard abgestimmt ist, und bietet am füllseitig zweiten Kupplungsabschnitt einen zweiten Nutgrund-Durchmesser an, der vorzugsweise auf den italienischen Standard abgestellt ist, wobei der zweite Nutgrund-Durchmesser größer ist als der erste Nutgrund-Durchmesser. Hierbei kann in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erste Nutgrund-Durchmesser zwischen 17 mm und 19 mm, vorzugsweise 18 mm, betragen sowie der zweite Nutgrund-Durchmesser zwischen 19 mm und 21 mm, vorzugsweise 20 mm, betragen.
- In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die erste NGV1-Standard-Nut in deren Nutgrund mit einem quer zur Längsachse des Anschlussnippels gemessenen Durchmesser ausgebildet, der dem entsprechenden Gegen durchmesser der Füllkupplung gemäß NGV1-Norm entspricht, und die zweite, dem italienischen Standard zugeordnete Nut weist einen Durchmesser auf, der dementsprechend dem italienischen Standard Rechnung trägt, wobei der Durchmesser der zweiten Nut größer ist, als der Durchmesser der ersten Nut. Damit kann in vorteilhafter Weise die breitere und längere italienische Füllkupplung gemäß dem italienischen Standard über den erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippel über dessen vorderen Kupplungsabschnitt geschoben werden, ohne dass jener Teil des Kupplungsabschnitts, der stirnseitig weiter vorneliegend für eine Füllkupplung gemäß dem NGV1-Standard ausgebildet ist, benutzt oder gar in Mitleidenschaft gezogen wird. Umgekehrt kann eine Füllkupplung gemäß dem NGV1-Standard im vorderen Teil des Kupplungsabschnitts angeflanscht werden, ohne dass der hintere Teil des Kupplungsabschnitts, der für die italienische Norm angepasst ist, benutzt oder in Mitleidenschaft gezogen wird.
- Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist der Nippelgehäuseaußendurchmesser im Bereich zwischen der Stirnseite und der ersten NGV1-Standard-Nut kleiner ausgebildet, als der Nippelgehäuseaußendurchmesser im Bereich zwischen der ersten NGV1-Standard-Nut und der zweiten, dem italienischen Standard zugeordneten Nut. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippels verstärkt den vorgenannten Effekt, so dass sowohl bei einer Betankung mit einer Füllkupplung gemäß dem italienischen Standard oder bei einer Betankung mit einer Füllkupplung gemäß dem NGV1-Standard immer sichergestellt ist, dass nur der entsprechende Teilbereich des Kupplungsabschnitts mit der jeweiligen Füllkupplung in Eingriff gelangt, so dass eine darauf abgestimmte, optimale Abdichtung und ein perfekter Sitz gewährleistet sind. Ferner wird der positive Effekt einer Bereitstellung einer für die zweite Nut notwendigen Materialstärke zusätzlich verstärkt.
- Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist das Nippelgehäuse einstückig ausgebildet. Auf diese Weise kann der erfindungsgemäße Kombinations-Anschlussnippel kostengünstig beispielsweise als Drehteil spanabhebend aus einem entsprechend vorgeformten, preisgünstig zu beschaffenden Halbzeug bzw. Vollmaterial hergestellt werden. Hierbei eignet sich beispielsweise ein Edelstahl der Güte C1-33867 besonders gut. Zudem bietet die Einstückigkeit den weiteren Vorteil, dass extrem hohe Drücke vom Kombinations-Anschlussnippel aufgenommen werden können, die beispielsweise bis zu 350 bar erreichen können. Derlei Drücke sind mit mehrteilig aufgebauten Anschlussnippeln aufgrund der dann notwendigen Abdichtungen zwischen den einzelnen Bauteilen nicht realisierbar.
- Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
-
1 im Längsschnitt auf der linken Bildhälfte eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippels und rechts von der Längsachse auf der rechten Bildhälfte eine Ausführungsform eines aus dem Stand der Technik bekannten NGV1-Anschlussnippels; -
2 eine Draufsicht auf einen Anschlussnippel gemäß NGV1-Standard mit durch scheinend schematisch angedeutetem Innenleben; -
3 eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippels in Draufsicht ebenfalls mit einem durchscheinend dargestellten Innenleben; und -
4 einen schematischen Schnitt durch die äußere Kontur des Kombinations-Anschlussnippels. - In
1 ist auf der linken Bildhälfte links von der in dieser Darstellung nach oben orientierten Längsachse X eine Variante des neu entwickelten Kombinations-Anschlussnippels1 im direkten Vergleich mit einem rechts daneben abgebildeten herkömmlichen Anschlussnippel101 gemäß dem NGV1-Standard gezeigt. Sowohl der Kombinations-Anschlussnippel1 als auch der NGV1-Anschlussnippel101 nach dem Stand der Technik dienen zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit Erdgas. - Der Kombinations-Anschlussnippel
1 weist ein Nippelgehäuse2 auf, das einen, sich in Längsrichtung X erstreckenden Durchflusskanal4 umfasst. Der Durchflusskanal4 kann dabei über dessen Erstreckung unterschiedliche Durchmesser aufweisen, die den jeweiligen Strömungsverhältnissen angepasst sind. Ein vorderer Kupplungsabschnitt6 erstreckt sich von der Stirnseite8 des Nippelgehäuses2 in Richtung X. Dieser Kupplungsabschnitt6 dient zum Angriff einer hier nicht näher dargestellten Füllkupplung bzw. zum Angriff deren Spannzangen, falls es eine Füllkupplung mit Spannzangenmechanismus ist. - Ein Ventilelement
10 , das in Schließstellung gegen einen darauf abgestimmten Dichtsitz12 drückt, beispielsweise mittels einer Feder14 , die von einer rückwärtigen Abstützung16 gehalten ist, welche ihrerseits mittels einer entsprechende Ausnehmung18 im Durchflusskanal4 gehalten ist, kann durch die gasförmigen und/oder flüssigen Fluide bzw. Druckmedien, wie zum Beispiel das Erdgas beim Einströmen desselben davon aufgedrückt werden. - Ein herkömmlicher Anschlussnippel
101 ist im Wesentlichen analog dargestellt. Wobei dessen Innenleben zur Vereinfachung dem Innenleben des erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippels nachempfunden ist, um einen direkten Vergleich zu ermöglichen bzw. zu erleichtern. Deshalb sei hier darauf hingewiesen, dass die aus dem Stand der Technik bekannten herkömmlichen Anschlussnippel101 regelmäßig ein einfaches, im Bereich des Dichtsitzes kegelförmiges Ventilelement aufweisen, das zudem nicht als Rückschlagventil ausgebildet ist. Der herkömmliche NGV1-Anschlussnippel101 hat einen im Nippelgehäuse102 ausgebildeten Durchflusskanal104 . Ein vorderer Kupplungsabschnitt106 dient zum Angriff einer Füllkupplung. Im Nippelgehäuse102 ist hier für den direkten Vergleich ein in Schließstellung mittels einer Feder114 vorgespanntes Ventilelement110 als Ersatz für das vorstehend erwähnte Standard-Ventilelement gezeigt, welches sich in dieser Darstellung gegen eine rückwärtige Abstützung116 abstützt, welche ihrerseits beispielsweise vermittels der hier dargestellten Ausnehmung118 im Durchflusskanal104 gehalten ist. - Die in
1 dargestellte Variante des neuen Kombinations-Anschlussnippels1 weist ein Ventilelement10 auf, das als Rückschlagventil, vorzugsweise als federvorgespanntes Rückschlag-Kugelventil ausgebildet ist. Dabei ist die Ventilkugel20 in einem Halteabschnitt22 verschieblich gelagert. Der Kombinations-Anschlussnippel1 ist multifunktional zum Anschluss von Füllkupplungen gemäß dem NGV1-Standard als auch gemäß dem italienischen Standard ausgebildet. - Dem Ventilelement
10 ist im Nippelgehäuse2 ein Filter24 vorgelagert, das vorzugsweise in Form eines länglich spitzen Filterkegels ausgebildet ist, und welches vorzugsweise axial unverschieblich von einer rückwärtige Abstützung26 gehalten ist, wobei sich die rückwärtige Abstützung26 vermittels einer Ausnehmung oder dergleichen gegen die Innenwandung des Durchflusskanals4 abstützt. - Der Kupplungsabschnitt
6 des Kombinations-Anschlussnippels1 ist zum Angriff von Füllkupplungen sowohl gemäß dem NGV1-Standard als auch gemäß dem italienischen Standard ausgestaltet. Dabei ist eine erste Nut30 in einem entsprechend dem NGV1-Standard definierten Abstand A1 von der Stirnseite8 des Anschlussnippels1 ins Nippelgehäuse2 eingearbeitet. Eine zweite Nut32 ist entsprechend dem italienischen Standard im Abstand A2 von der Stirnseite8 her betrachtet aus dem Nippelgehäuse2 herausgebildet. - Das Ventilelement und erforderlichenfalls in dessen Folge auch das Filter
24 sind im Nippelgehäuse2 derart zur Stirnseite8 entgegen der Pfeilrichtung X gegenüber den herkömmlichen, aus dem Stand der Technik be kannten Positionen vorverlagert, dass die rückwärtige Abstützung16 des Ventilelements10 auf einer gedachten Linie zu liegen kommt, die in Längsrichtung X des Kombinations-Anschlussnippels1 vor der dem italienischen Standard zugeordneten Nut32 liegt. Dementsprechend befindet sich die rückwärtige Abstützung26 des Filters24 nach dessen Vorverlagerung auf einer gedachten Linie, die in Längsrichtung X vor der NGV1-Standard-Nut30 zu liegen kommt. Dabei weist die erste NGV1-Standard-Nut30 einen Durchmesser D1 auf, der der NGV1-Norm entspricht. Die dem italienischen Standard zugeordnete Nut32 weist dementsprechend einen Durchmesser D2 auf, der einem Durchmesser entsprechend dem italienischen Standard entspricht, wobei der Durchmesser D2 der zweiten Nut32 größer ist als der Durchmesser D1 der ersten Nut30 . Darüber hinaus ist der Nippelgehäuseaußendurchmesser D3 im Bereich zwischen der Stirnseite8 und der ersten NGV1-Standard-Nut30 kleiner, als der Nippelgehäuseaußendurchmesser D4 im Bereich zwischen der ersten NGV1-Standard-Nut30 und der zweiten, dem italienischen Standard entsprechenden Nut32 . - In
2 ist ein aus dem Stand der Technik bekannter Anschlussnippel101 in Draufsicht mit durchscheinendem Innenleben dargestellt, wobei das in2 gezeigte Innenleben dem Innenleben des Kombinations-Anschlussnippels nachempfunden ist, um direkte Vergleiche zu erleichtern. Aus dieser Ansicht wird der am Nippelgehäuse102 ausgebildete, rückwärtige Befestigungsabschnitt134 ersichtlich, wobei eine nicht dargestellte Mutter am Befestigungsabschnitt134 für eine Montage des herkömmlichen Anschlussnippels101 in einer nicht näher dargestellten Bohrung im Karosserieblech eines Kraftfahrzeuges gedacht ist. Im Nippelgehäuse102 ist der Durchflusskanal104 gestrichelt dargestellt. Der vordere Kupplungsab schnitt106 dient zum Angriff einer nicht näher dargestellten Füllkupplung. Ein Ventilelement110 schließt gegen einen Dichtsitz112 und wird bei einer Betankung durch das einströmende Erdgas geöffnet. Vor dem Ventilelement110 ist ein Filter124 vorgelagert, das von einer rückwärtigen Abstützung126 gehalten ist. - Dementsprechend ist in
3 eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippels1 in Draufsicht gezeigt, wobei das in3 dargestellte Innenleben das erfindungsgemäße Innenleben wiedergibt und erneut teilweise gestrichelt in schematischer Weise veranschaulicht ist. Der vordere Kupplungsabschnitt6 dient zum Angriff einer nicht näher dargestellten Füllkupplung, wobei sowohl NGV1-Füllkupplungen in dessen vorderen Teilbereich als auch solche nach dem italienischen Standard in dessen hinteren Teilbereich angreifen können. Ein kugelförmig ausgebildetes Ventilelement10 schließt erfindungsgemäß federvorgespannt gegen einen darauf abgestimmten Dichtsitz12 und wird bei einer Betankung durch das einströmende Erdgas geöffnet. Vor dem Ventilelement10 ist erfindungsgemäß ein Filter24 vorgelagert, das von einer rückwärtigen Abstützung26 gehalten ist. Der Kombi-Nippel1 kann mit dem rückwärtiger Befestigungsabschnitt34 beispielsweise mittels einer Abstützung36 und einer nicht dargestellten Mutter auf Bauteil4 in einer Bohrung in der Fahrzeugkarosserie befestigt werden, wobei am Befestigungsabschnitt die hier nicht näher dargestellte Leitung zum Erdgastank führt. - In
4 ist in schematischer Weise die äußere Kontur des erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippels1 dargestellt, die strichpunktiert wiedergegebene Längsachse ist zur Kennzeichnung der Längsrichtung X bezeichnet. Diese schematische Darstellung gibt lediglich eine Hälfte des rotationssymmetrischen Kombinations-Anschlussnippels wieder. Der Kupplungsabschnitt6 ist in zwei Kupplungsabschnitte106 und22 untergliedert. Der füllseitig erste Kupplungsabschnitt106 erstreckt sich im Wesentlichen von der Stirnseite108 bis zum Übergang von der zweiten aufsteigenden Flanke der ersten Nut30 . Die Nut30 wird ihrerseits aus der ersten abfallenden Flanke, dem Nutgrund und der aufsteigenden Flanke ausgebildet. Hierbei beginnt die erste Flanke nach einem Abstand X11 von der Stirnseite aus gemessen und erstreckt sich in Längsrichtung um ein Maß X12. An die erste Flanke schließt sich der Nutgrund an, der sich über eine Strecke X13 ausdehnt. An den Nutgrund schließt sich die aufsteigende zweite Flanke an, die ihrerseits in Längsrichtung gemessen, eine Ausdehnung von X14 aufweist. Die Summe der Strecken X11 bis X14 gibt im Prinzip die Ausdehnung des ersten Kupplungsabschnittes106 wieder. - Dementsprechend beginnt der zweite Kupplungsabschnitt
22 im Anschluss an das Ende der aufsteigenden zweiten Flanke zunächst mit dem zylindrischen Gehäuseaußendurchmesser D4, wobei eine erste abfallende Flanke mit einem Abstand von X21 von der Stirnseite8 aus gemessen beginnt und sich in Längsrichtung betrachtet über eine Strecke von X22 ausdehnt. An diese erste Flanke schließt sich wiederum ein Nutgrund an, der in Längsrichtung eine Ausdehnung von X23 aufweist. An den parallel zur Längsrichtung orientierten Nutgrund schließt sich die zweite aufsteigende Flanke an, die ihrerseits in Längsrichtung gemessen eine Ausdehnung von X24 aufweist. Hierbei erstreckt sich im Prinzip der zweite Kupplungsabschnitt funktionell über dem ersten Kupplungsabschnitt und streckenmäßig im Prinzip über die Summe der Einzelstrecken X21 bis X24, je nachdem, von wo aus dieser betrachtet wird. - Die Übergänge der schrägen Flanken zum zylindrischen Gehäuseaußendurchmesser oder zum zylindrischen Nutgrund können angefast oder mit entsprechend geeigneten Radien verrundet sein. Ebenso kann der Übergang von der Stirnseite zum Gehäuseaußendurchmesser verrundet oder angefast werden.
- Die vorliegende Erfindung schafft somit einen Kombinations-Anschlussnippel für die Übertragung von unter Druck vorgespannten bzw. stehenden gasförmigen und/oder flüssigen Fluiden, der vorzugsweise als Erdgas-Füllventil zum Befüllen von Kraftfahrzeugen von Kraftfahrzeug-Gastanks ausgebildet ist, mit einem Nippelgehäuse mit Durchflusskanal, einem an dem Nippelgehäuse gebildeten, rückwärtigen Befestigungsabschnitt für einen Behälter und/oder eine Leitung, einem vorderen Kupplungsabschnitt, insbesondere zum Angriff eines Spannzangenmechanismus einer Füllkupplung. Hierbei ist dieser Kupplungsabschnitt in zwei Teilbereiche zu unterteilen, die jeweils zum Angriff einer Füllkupplung gemäß dem NGV1-Standard oder einer Füllkupplung gemäß dem italienischen Standard dienen und dementsprechend darauf abgestimmt sind. Im Nippelgehäuse ist ein in Schließstellung vorgespanntes und durch das Erdgas aufdrückbares Ventilelement mit einem zugeordneten Dichtsitz geführt, wobei das Ventilelement als Rückschlagventil, vorzugsweise als federvorgespanntes Rückschlag-Kugelventil ausgebildet ist, das in einem Halteabschnitt verschieblich gelagert ist, und wobei der Anschlussnippel multifunktional als Kombinations-Anschlussnippel zum Anschluss von Füllkupplungen gemäß dem NGV1-Standard bzw. dem italienischen Standard ausgebildet ist.
- Dieser Kombinations-Anschlussnippel löst somit das vorherrschende Problem der unterschiedlichen Anschlussnippel- bzw. Tankstutzenstandards in Europa überraschend auf denkbar einfachste Weise. Dieser Kombinations-Tanknippel passt nun sowohl für Kupplungssysteme nach NGV1-Standards als auch für sogenannte Kupplungen nach dem bekannten italienischen Standard. Damit ist eine Zwischenkupplung oder ein Adapter nicht mehr notwendig. Dieser erfindungsgemäße Kombinations-Anschlussnippel erfüllt auch sonst alle geforderten Kriterien, wie zum Beispiel, dass Geräusche beim Tankvorgang zum größten Teil sicher ausgeschaltet sind. Gegebenenfalls kann ein Schmutzfilter mit 40 Micron integriert werden, das vorzugsweise als einem dem Ventilelement vorgelagertes Filter ausgebildet ist, das insbesondere als längliches spitzes Filterkegel durchgebildet sein kann. Somit kann das Hochdrucksystem des Fahrzeugs hervorragend vor unerwünschten Verschmutzungen geschützt werden. Vormals aus dem Stand der Technik bekannte Ausfallzeiten werden somit durch eine extrem geringe Störanfälligkeit auf ein Minimum reduziert. Zudem ist der erfindungsgemäße Kombinations-Anschlussnippel mit einem Rückschlagventil ausgestattet, das ein Öffnen und Schließen nur bei entsprechendem Systemdruck und damit schlussendlich nur ein vorschriftsmäßiges Betanken zulässt, ohne hierfür aufwendige Kontrollorgane zu benötigen. Zugleich kann damit ein hoher Durchfluss realisiert werden. Letztlich ist diese vorgeschlagene Bauart dichtungsschonend und sorgt für ein geräuscharmes Tanken.
- Alle Teile des erfindungsgemäßen Kombi-Nippels sind dabei aus rostbeständigem Edelstahl hergestellt. Eine Staubschutzkappe für den Kupplungsabschnitt ist erhältlich. Alle Dichtungen sind erdgasbeständig. Eine ECE R 110 Zulassung wird angestrebt. Mit dem erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippel sind Betriebsdrücke von 200 bis maximal 350 bar problemlos realisierbar. Der Temperatureinsatzbereich liegt bei wenigstens –40 bis +80 Grad, eine Steigerung auf –50 bis +100 Grad scheint greifbar. Der erfindungsgemäße Kombinations-Anschlussnippel kann mit einem entsprechenden Gewinde oder einer entsprechenden Ausnehmung problemlos in einer darauf abgestimmten Bohrung in der Karosserie des erdgasbetriebenen Fahrzeugs mit festem Sitz montiert werden.
Claims (13)
- Anschlussnippel (
1 ) für die Übertragung von unter Druck stehenden gasförmigen und/oder flüssigen Fluiden, insbesondere Füllventil zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit Erdgas, mit einem Nippelgehäuse (2 ) mit Durchflusskanal (4 ), welches einen füllseitigen Kupplungsabschnitt (6 ) aufweist, wobei der Anschlussnippel multifunktional als Kombinations-Anschlussnippel (1 ) ausgestaltet ist, der Kupplungsabschnitt (6 ) in zwei axial voneinander beabstandete Kupplungsabschnitte (106 ,22 ) mit unterschiedlichen Gehäuseaußendurchmessern (D3, D4) untergliedert ist und der Gehäuseaußendurchmesser (D3) des füllseitig ersten Kupplungsabschnittes (106 ) kleiner ist als der Gehäuseaußendurchmesser (D4) des füllseitig zweiten Kupplungsabschnittes (22 ), dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsabschnitt (6 ) zum Anschluss von zwei unterschiedlichen Füllkupplungen gemäß dem NGV1-Standard oder dem italienischen Standard ausgebildet ist und dass im füllseitig ersten Kupplungsabschnitt (106 ) eine erste Nut (30 ), die zum Angriff einer Füllkupplung mit Spannzangen- oder Kugelspannmechanismus gemäß dem NGV1-Standard geeignet ist, in einem definierten Abstand (A1) von der Stirnseite (8 ) des Anschlussnippels (1 ) und im füllseitig zweiten Kupplungsabschnitt (22 ) eine zweite Nut (32 ), die zum Angriff einer Füllkupplung mit Spannzangen- oder Kugelspannmechanismus gemäß dem italienischen Standard geeignet ist, in einem definierten Abstand (A2) von der Stirnseite (8 ) des Anschlussnippels (1 ) im Nippelgehäuse (2 ) ausgebildet ist. - Kombinations-Anschlussnippel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein am Nippelgehäuse (
2 ) gebildeter, rückwärtiger Befestigungsabschnitt (34 ) vorgesehen ist. - Kombinations-Anschlussnippel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Nut (
30 ) mit einer ersten abfallenden schrägen Flanke in Längsrichtung (X) gemessen in einem Abstand (X11) zwischen 11 mm und 13 mm von der Stirnseite (8 ) entfernt beginnt, die schräge Flanke in Längsrichtung (X) gemessen eine Ausdehnung (X12) von 1,5 mm bis 2,5 mm, der sich daran anschließende Nutgrund seinerseits in Längsrichtung (X) gemessen eine Erstreckung (X13) von 4 mm bis 6 mm und sich eine daran anschließende zweite aufsteigende schräge Flanke in Längsrichtung (X) gemessen eine Ausdehnung (X14) von 1,5 mm bis 2,5 mm aufweist. - Kombinations-Anschlussnippel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Nut (
32 ) mit einer ersten abfallenden schrägen Flanke in Längsrichtung (X) gemessen in einem Abstand (X21) zwischen 32 mm und 34 mm von der Stirnseite (8 ) entfernt beginnt, die schräge Flanke in Längsrichtung (X) gemessen eine Ausdehnung (X22) von 1,5 mm bis 2,5 mm, der sich daran anschließende Nutgrund seinerseits in Längsrichtung (X) gemessen eine Erstreckung (X43) von 2,5 mm bis 3,5 mm und eine daran anschließende zweite aufsteigende schräge Flanke in Längsrichtung (X) gemessen eine Ausdehnung (X44) von 1,5 mm bis 2,5 mm aufweist. - Kombinations-Anschlussnippel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseaußendurchmesser (D3) zwischen 19 mm und 21 mm beträgt und der zweite Gehäuseaußendurchmesser (D4) zwischen 22 mm und 24 mm beträgt.
- Kombinations-Anschlussnippel nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Nut (
30 ) am füllseitig ersten Kupplungsabschnitt (106 ) einen ersten Nutgrund-Durchmesser (D1) bereit stellt, und die zweite Nut (32 ) am füllseitig zweiten Kupplungsabschnitt (22 ) einen zweiten Nutgrund-Durchmesser (D2) bereit stellt, wobei der zweite Nutgrund-Durchmesser (D2) größer ist, als der erste Nutgrund-Durchmesser (D1). - Kombinations-Anschlussnippel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Nutgrund-Durchmesser (D1) zwischen 17 mm und 19 mm beträgt.
- Kombinations-Anschlussnippel nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Nutgrund-Durchmesser (D2) zwischen 19 mm und 21 mm beträgt.
- Kombinations-Anschlussnippel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Nippelgehäuseaußendurchmesser (D3) im Bereich zwischen der Stirnseite (
8 ) und der ersten NGV1-Standard-Nut (30 ) den NGV1-Standard erfüllt, und der Nippelgehäuseaußendurchmesser (D4) im Bereich zwischen der ersten NGV1-Standard-Nut (30 ) und der zweiten, dem italienischen Standard zugeordneten Nut (32 ), den italienischen Standard erfüllt. - Kombinations-Anschlussnippel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Nippelgehäuse (
2 ) einstückig ausgebildet ist. - Kombinations-Anschlussnippel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Nippelgehäuse (
2 ) einen füllseitigen Kupplungsabschnitt (6 ) aufweist, der zum Angriff einer Füllkupplung mit Spannzangenmechanismus oder Kugelspannringmechanismus geeignet ist. - Kombinations-Anschlussnippel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der rückwärtige Befestigungsabschnitt (
34 ) am Nippelgehäuse (2 ) zur Montage an einen Behälter und/oder einer Leitung geeignet ist. - Kombinations-Anschlussnippel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Nut (
30 ) am füllseitig ersten Kupplungsabschnitt (106 ) den ersten Nutgrund-Durchmesser (D1) entsprechend dem NGV1-Standard bereit stellt, und die zweite Nut (32 ) am füllseitig zweiten Kupplungsabschnitt (22 ) den zweiten Nutgrund-Durchmesser (D2) entsprechend dem italienischen Standard bereit stellt.
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Patent Citations (5)
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