DE202009013784U1 - Anschlussbolzen für eine Steckkupplung - Google Patents
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Abstract
Anschlussbolzen für eine Steckkupplung, insbesondere für die Betankung von Erdgasfahrzeugen, zum druckdichten Anschluss an eine Bohrung (2), insbesondere an ein Tank- oder Flaschenventil eines Fahrzeugs, wobei benachbart zu wenigstens einer Durchflussbohrung (3, 6') zwei axial voneinander beabstandete O-Ringdichtungen (4) auf einen Lagerzapfen (5) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die O-Ringdichtungen (4) zu ihrer axialen Kompression und Durchmesservergrößerung durch ein axial bewegliches Außengehäuse (9) mit Druck beaufschlagbar sind, wobei zwischen den O-Ringdichtungen (4) eine axial bewegliche Hülse (6) vorgesehen ist.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Anschlussbolzen für eine Steckkupplung, insbesondere für die Betankung von Erdgasfahrzeugen, zum druckdichten Anschluss an eine Bohrung, insbesondere an ein Tank- oder Flaschenventil eines Fahrzeugs.
- Eine Erdgas-Tankkupplung dieser Art ist aus der
WO 00/52378 - Bei diesem Standard wird zur Betankung mit 200 bar Erdgas ein Anschlussbolzen mit zwei O-Ringdichtungen, welche in einem Abstand zueinander angebracht sind, in eine passende Bohrung eines Flaschenventils im Fahrzeug eingesteckt. Der Anschlussbolzen hat einen Mediumanschluss mit einem Innengewinde, welches in einer weiterführenden Bohrung endet. Zwischen den beiden O-Ringdichtungen ist quer zur Mittelachse zumindest eine Durchflussbohrung angebracht, welche dann den Durchfluss des Mediums über das Gasflaschenventil in den Fahrzeugspeicher (Gastank) ermöglichen.
- Bei diesem System werden die O-Ringdichtungen mit einer Durchmesservorspannung in die Bohrung des Flaschenventils eingedrückt. Dadurch können die Dichtungen beschädigt werden und unterliegen auch einen großen Verschleiß. Bei nicht rechtzeitigem Dichtungswechsel (oft wird ein solcher schon nach ca. 50 Betankungen gefordert) kann auch eine gefährliche Situation entstehen, nämlich dass im Extremfall der Anschlussbolzen herausgeschleudert wird.
- Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Anschlussbolzen zu schaffen, bei dem insbesondere eine sichere Betankung durchführbar ist, wobei der Verschleiß an den O-Ringen des Anschlussbolzens und zugleich die Einsteckkräfte an der Steckkupplung minimiert werden sollen.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Anschlussbolzen gemäss den Merkmalen des Anspruches 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Wie aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung ersichtlich wird, stehen die beiden O-Ringdichtungen beim Einstecken des Anschlussbolzens in die Bohrung im Durchmesser nicht vor, sondern sind etwa bündig mit der Mantelfläche. Somit lässt sich der Einsteckvorgang Vorspannung der O-Ringe leicht durchführen, also ohne grossen Kraftaufwand wie das Einstecken eines Bolzen in eine Spielpassung. Das Gas wird dann von der Druckquelle (z. B. eine Erdgas-Tankstelle) zugeführt und schiebt das äußere Gehäuse, welches über eine Querbohrung im kolbenartigen Innengehäuse in einen Druckraum strömt, axial nach vorne zur Bohrung hin. Dadurch werden die Dichtungen zusammengedrückt (axial komprimiert) und im effektiven Durchmesser vergrößert, um in der etwas größer gewählten Bohrung der Steckkupplung diese abzudichten.
- Durch diese Konstruktion werden die Dichtungen nicht nur über den anstehenden Druck in der Bohrung, sondern auch noch über die Axialkraft des Druckraums im Außengehäuse zusätzlich in der Bohrung gehalten. In der vom Druck abgewandten Seite der beiden O-Ringdichtungen befinden sich zur erhöhten Sicherheit noch je ein Stützring, um ein Herausquetschen der Dichtungen zu verhindern.
- Nach Beendigung des Betankungsvorganges wird die Befüllleitung entlüftet und dadurch die Druckbelastung in Axialrichtung durch den kolbenartigen Druckraum wieder freigegeben, so dass sich die O-Ringdichtungen aufgrund ihrer Elastizität wieder zurückstellen.
- In bevorzugter Ausführungsform ist die axial bewegliche Hülse zwischen den O-Ringdichtungen auf dem Lagerzapfen exakt geführt, insbesondere auf einer geschliffenen oder polierten Mantelfläche, so dass die Betätigungskräfte besonders gering sind. Im mittleren Bereich ist der Durchmesser und/oder dessen Wandstärke reduziert, so dass sich ein geringer Auflagebereich ergibt, was die Leichtgängigkeit weiter erhöht.
- Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Anschlussbolzens anhand der Zeichnungen beschrieben und erläutert. Hierbei zeigt:
-
1 eine Übersichtsdarstellung einer erfindungsgemäßen Steckkupplung; und -
2 einen Halbschnitt A-A durch einen Anschlussbolzen nach1 . - Der dargestellte Anschlussbolzen
1 dient zum druckdichten Anschluss an eine hier links dargestellte Bohrung2 , die insbesondere in eine Fahrzeug-Gastank mündet. Das hier rechte Ende der Steckkupplung führt zu einer Druckquelle, insbesondere einer Tankstelle, so dass Medium, insbesondere Erdgas mit hohem Druck zugeführt werden kann. Das Medium durchströmt ein inneres Gehäuse7 und eine zentrale Passage (axiale Durchflussbohrung3 ) in einem darin eingeschraubten Lagerzapfen5 , um über eine oder mehrere Durchflussbohrungen6' zwischen zwei O-Ringdichtungen4 auszutreten. Diese grenzen sind an einer Hülse6 an, die auf dem Lagerzapfen5 leichtgängig geführt ist. - Wie aus
1 und2 ersichtlich ist, sind neben den beiden O-Ringdichtungen4 zwei Stützringe4' vorgesehen. Diese sind an der jeweils von der Hülse6 bzw. den darin eingearbeiteten Durchflussbohrungen6' , entfernteren Seite angeordnet, also von druckführenden Teilen abgewandt. Wie insbesondere in der Schnittdarstellung gezeigt, ist der Lagerzapfen5 und das Innengehäuse7 unter Bildung eines Druckraums8 von einem Außengehäuse9 mit einer Griffrille9' umgeben, die zum Einstecken des Anschlussbolzens1 behilflich ist. Der Druckraum8 wird beim Füllvorgang über eine Quer-Bohrung5' mit Druck beaufschlagt, so dass das mehrfach abgedichtete Innengehäuse7 mit dem Außengehäuse9 eine Kolben-Zylindereinheit bildet. Bei Druck wird das Außengehäuse9 relativ zum eingesteckten Lagerzapfen5 und damit dem Innengehäuse7 hier nach links verschoben, so dass die beiden O-Ringdichtungen4 im Zusammenspiel mit der ebenfalls axial beweglichen Hülse6 komprimiert werden, um die gewünschte Durchmesservergrößerung zu erzeugen. - Es sei darauf hingewiesen, dass im Bedarfsfalle auch dritte und vierte O-Ringdichtungen
4 in Art einer Doppeldichtung vorgesehen sein können. Auch kann der Druckraum8 im Durchmesser, also mit seiner effektiven Ringkolbenfläche größer gewählt werden als die hier gezeigte Ausführung mit etwa dem doppelten Durchmesser wie der O-Ring-Durchmesser. Durch die geschraubte Bauweise des Anschlussbolzens1 , insbesondere mit dem Lagerzapfen5 können hierbei unterschiedliche Anschlussdurchmesser geschaffen werden. Im Bedarfsfalle kann hierbei auch die Hülse6 mit den beiden (oder mehr) O-Ringdichtungen4 leicht ausgetauscht werden. Insgesamt wird somit ein besonders einfach aufgebauter, variabel einsetzbarer Anschlussbolzen geschaffen, insbesondere für die sichere und leichte Betankung von Erdgasfahrzeugen. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- - WO 00/52378 [0002]
Claims (9)
- Anschlussbolzen für eine Steckkupplung, insbesondere für die Betankung von Erdgasfahrzeugen, zum druckdichten Anschluss an eine Bohrung (
2 ), insbesondere an ein Tank- oder Flaschenventil eines Fahrzeugs, wobei benachbart zu wenigstens einer Durchflussbohrung (3 ,6' ) zwei axial voneinander beabstandete O-Ringdichtungen (4 ) auf einen Lagerzapfen (5 ) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die O-Ringdichtungen (4 ) zu ihrer axialen Kompression und Durchmesservergrößerung durch ein axial bewegliches Außengehäuse (9 ) mit Druck beaufschlagbar sind, wobei zwischen den O-Ringdichtungen (4 ) eine axial bewegliche Hülse (6 ) vorgesehen ist. - Anschlussbolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass neben den O-Ringdichtungen (
4 ) jeweils ein Stützring (4' ) vorgesehen ist. - Anschlussbolzen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (
4' ) an der vom Druck abgewandten Seite der O-Ringdichtung (4 ) angeordnet ist. - Anschlussbolzen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (
6 ) auf dem Lagerzapfen (5 ) geführt ist und insbesondere im mittigen Bereich eine reduzierte Wandstärke aufweist. - Anschlussbolzen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (
5 ) mehrere radial ausgerichtete Durchflussbohrungen (6' ) aufweist. - Anschlussbolzen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (
9 ) eine Griffrille (9' ) oder Riffelung aufweist. - Anschlussbolzen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Lagerzapfen (
5 ) wenigstens eine Bohrung (5' ) zur Druckbeaufschlagung eines Druckraums (8 ) innerhalb des Außengehäuses (9 ) vorgesehen ist. - Anschlussbolzen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (
8 ) zwischen Innengehäuse (7 ) und Außengehäuse (9 ) mehrfach abgedichtet ist. - Kupplungskombination mit einer Bohrung und einem Anschlussbolzen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (
2 ) fahrzeugseitig und der Anschlussbolzen (1 ) tankstellenseitig angeordnet ist.
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