DE29711843U1 - Check valve for coupling nipples or fluid lines - Google Patents
Check valve for coupling nipples or fluid linesInfo
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Description
-1 -Beschreibung-1 -Description
Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil für Kupplungsnippel oder Fluidleitungen, insbesondere zur Fahr&zgr;eugbetankung, mit einem Ventilgehäuse, in dem ein Fluiddurchlaß ausgebildet ist, der von einem Ventilelement in einer Richtung durch Anlage an wenigstens einen in einer Aufnahmekammer fixierten Dichtring abgedichtet und in der entgegengesetzten Richtung durch Axialbewegung des Ventilelementes freigebbar ist.The invention relates to a check valve for coupling nipples or fluid lines, in particular for vehicle refueling, with a valve housing in which a fluid passage is formed, which is sealed by a valve element in one direction by contact with at least one sealing ring fixed in a receiving chamber and can be released in the opposite direction by axial movement of the valve element.
Ein derartiges Rückschlagventil ist in einem Kupplungsnippel gemäß der DE 43 40 783 Al vorgesehen. Der dort beschriebene Kupplungsnippel dient zur Herstellung einer druckdichten Verbindung für den Durchlaß von unter Druck stehenden Medien zwischen einem Tank bzw. einer Betankungsleitung und einen am Fahrzeug angeordneten Kupplungsteil. Das hierbei in den Kupplungsnippel integrierte Rückschlagventil dient hierbei dazu, den Gasaustritt oder Rückfluß aus dem Fahrzeugtank sicher zu verhindern. Als Ventilelement des Rückschlagventils ist hierbei ein flacher Dichtkegel vorgesehen, der in Schließstellung an einem Dichtring anliegt, der in einer Aufnahmekammer eingesetzt und dadurch fixiert ist. Das Ventilelement ist hierbei in einer ringförmigen Halterung axial beweglich geführt.Such a check valve is provided in a coupling nipple according to DE 43 40 783 A1. The coupling nipple described there serves to create a pressure-tight connection for the passage of pressurized media between a tank or a refueling line and a coupling part arranged on the vehicle. The check valve integrated in the coupling nipple serves to safely prevent gas from escaping or flowing back from the vehicle tank. The valve element of the check valve is a flat sealing cone which, in the closed position, rests against a sealing ring which is inserted in a receiving chamber and is thereby fixed. The valve element is guided axially movably in an annular holder.
Obwohl sich diese Ausführung des Kupplungsnippels in der Praxis grundsätzlich bewährt hat, kann unter bestimmten Anschlußbedingungen jedoch hinter dem Dichtring innerhalb der Aufnahmekammer ein Restdruck anliegen, so daß der Dichtring aus seiner Anlagefläche verschoben oder gar herausgedrückt wird. Dies kann beispielsweise auftreten, wenn der Druck infolge der Gasentnahme aus dem Gastank kontinuierlich absinkt, so daß an der Abgabeseite des Rückschlagventil ein gegenüber dem Restdruck (im wesentlichen entsprechend dem ursprünglichen Befülldruck von z.B. 200 bar) niedriger Druck von z.B. 50 bar ansteht. Dieses Druckgefälle kann somit beim öffnen des Rückschlagventils zum Betanken, insbesondere bei nicht exakt angesetzterAlthough this design of the coupling nipple has proven itself in practice, under certain connection conditions, residual pressure can be present behind the sealing ring within the receiving chamber, so that the sealing ring is displaced from its contact surface or even pressed out. This can occur, for example, if the pressure drops continuously as a result of gas being drawn from the gas tank, so that a lower pressure of e.g. 50 bar is present on the discharge side of the check valve compared to the residual pressure (essentially corresponding to the original filling pressure of e.g. 200 bar). This pressure drop can therefore occur when the check valve is opened for refueling, especially if the
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Betankkupplung zum Herauspressen des Dichtringes aus seiner Aufnahmekammer führen. Dadurch müßte eine aufwendige Instandsetzung durchgeführt werden. Entsprechendes gilt für Rückschlagventile, die zur Vermeidung des Fluidrückflusses in eine Betankungsleitung "in-line" zwischengeschaltet sind.A refueling coupling can lead to the sealing ring being pressed out of its receiving chamber. This would require extensive repairs. The same applies to check valves that are installed "in-line" to prevent fluid from flowing back into a refueling line.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Rückschlagventil für Kupplungsnippel oder Fluidleitungen zu schaffen, das eine besonders sichere Funktion bei kostengünstiger Herstellung ermöglicht.Accordingly, the object of the invention is to create a check valve for coupling nipples or fluid lines, which enables particularly reliable function with cost-effective production.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Rückschlagventil mit den Merkmalen des Anspruches 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a check valve with the features of claim 1. Preferred embodiments are the subject of the subclaims.
Durch die vorgeschlagene Ausbildung der Entlüftungspassage an der Aufnahmekammer des Dichtringes, insbesondere in Form einer Entlüftungsbohrung wird bei einfacher Bauweise der Abbau eines gegebenenfalls bei ungünstigen Anschlußbedingungen vorhandenen Restdruckes in der Aufnahmekammer erreicht, so daß ein Herausdrücken des Dichtringes sicher und zuverlässig unterbunden wird.The proposed design of the vent passage in the receiving chamber of the sealing ring, in particular in the form of a vent hole, allows the reduction of any residual pressure in the receiving chamber that may be present under unfavourable connection conditions with a simple design, so that the sealing ring is safely and reliably prevented from being pushed out.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Hierbei zeigen:Two embodiments are explained and described in more detail below using the drawings. These show:
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform des Rückschlagventils im Halbschnitt, das in einen Betankungs-AnschlußnippelFig. 1 a preferred embodiment of the check valve in half section, which is fitted into a refueling connection nipple
integriert ist; und
Fig. 2 eine Ausführung des Rückschlagventiles zum Einbau in eine Rohr- oder Schlauchleitung zur Betankung oder
Befüllung, ebenfalls im Halbschnitt.is integrated; and
Fig. 2 a design of the check valve for installation in a pipe or hose line for refueling or filling, also in half section.
In Fig. 1 ist ein Rückschlagventil mit einem zylindrischen Ventilgehäuse 1 dargestellt, das als Betankungsarmatur an einem Fahrzeug befestigt ist. Hierzu ist am Außenumfang des Ventilgehäuses 1 eine Verschraubung 20 vorgesehen, mit der dasIn Fig. 1, a check valve with a cylindrical valve housing 1 is shown, which is attached to a vehicle as a refueling fitting. For this purpose, a screw connection 20 is provided on the outer circumference of the valve housing 1, with which the
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Ventilgehäuse 1 beispielsweise direkt an ein Karosserieblech angeschlossen werden kann. Im Inneren des Ventilgehäuses 1 ist ein kanalförmiger Fluiddurchlaß 10 ausgebildet, der von einem Ventilelement 2 in der hier dargestellten Schließstellung durch Anlage an einen Dichtring 3 verschlossen ist. Das Ventilelement 2 ist in Richtung des hier von der Zuleitungsseite 14 nach links verlaufenden Fluiddurchlasses 10 durch Axialbewegung gegen eine Druckfeder 6 in Öffnungs- oder Freigabestellung bewegbar.Valve housing 1 can be connected directly to a body panel, for example. Inside the valve housing 1, a channel-shaped fluid passage 10 is formed, which is closed by a valve element 2 in the closed position shown here by resting against a sealing ring 3. The valve element 2 can be moved in the direction of the fluid passage 10, which runs from the supply side 14 to the left, by axial movement against a compression spring 6 into the open or release position.
Das Ventilelement 2 ist als Dichtkugel oder hier als Dichtkegel 4 ausgebildet, der einem sternförmigen Führungselement 5 gegenüberliegt. Das Führungselement 5 ist im wesentlichen ringförmig ausgebildet und in dem Ventilgehäuse 1 eingesetzt, wobei am Außenumfang mehrere Durchlaßöffnungen 5' für den Fluiddurchlaß 10 ausgebildet sind. In dem mittleren Bereich weist das Führungselement 5 neben der zylindrischen Führung eine Lagerung für die Druckfeder 6 auf, gegen die sich der Dichtkegel 4 bei Öffnung bewegen kann. Hierdurch wird etwa ein Drittel des Führungsschaftes in dem Führungselement 5 aufgenommen, so daß sich in Öffnungsstellung eine in Strichlinien dargestellte Umströmung des Ventilelementes 2 ergibt.The valve element 2 is designed as a sealing ball or here as a sealing cone 4, which is opposite a star-shaped guide element 5. The guide element 5 is essentially ring-shaped and inserted in the valve housing 1, with several passage openings 5' for the fluid passage 10 being formed on the outer circumference. In the middle area, the guide element 5 has, in addition to the cylindrical guide, a bearing for the compression spring 6, against which the sealing cone 4 can move when opened. As a result, approximately one third of the guide shaft is accommodated in the guide element 5, so that in the open position a flow around the valve element 2 is created, shown in dashed lines.
Der Dichtring 3 ist mittels eines Einsatzes oder einer Hülse gegenüber dem Ventilgehäuse 1 gelagert und somit in einer im Querschnitt rechteckigen Aufnahmekammer 13 fixiert. In einer Innenringnut der eingeschraubten und üblicherweise eingeklebten Hülse 12 ist weiterhin ein Abdichtring 9 vorgesehen, der gegenüber einer nicht dargestellten Steckkupplung abdichtet. Das Ventilgehäuse 1 erstreckt sich in dieser Ausführungsform nach links zu einer Fluidabgabeseite, die beispielsweise in Form einer Schlauch- oder Rohrverschraubung 8 mit Überwurfmutter 7 gebildet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 schließt sich an die Rohrverschraubung 7, 8 eine Leitung zu einem Fahrzeugtank an, zu dem das Fluid, insbesondere Flüssiggas entlang dem Fluiddurchlaß 10 bei geöffnetem Ventilelement 2 strömen kann, wie dies strichliert dargestellt ist.The sealing ring 3 is mounted by means of an insert or a sleeve opposite the valve housing 1 and is thus fixed in a receiving chamber 13 with a rectangular cross-section. In an inner ring groove of the screwed-in and usually glued-in sleeve 12, a sealing ring 9 is also provided, which seals against a plug-in coupling (not shown). In this embodiment, the valve housing 1 extends to the left to a fluid discharge side, which is formed, for example, in the form of a hose or pipe screw connection 8 with a union nut 7. In this embodiment according to Fig. 1, the pipe screw connection 7, 8 is connected to a line to a vehicle tank, to which the fluid, in particular liquid gas, can flow along the fluid passage 10 when the valve element 2 is open, as shown in dashed lines.
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Neuerungsgemäß ist zwischen dem vorstehend beschriebenen Dichtring 3 und dem Abdichtring 9 in bevorzugter Ausführung eine schräg nach innen verlaufende Entlüftungspassage 11 in Form einer Bohrung vorgesehen, wodurch der Aufbau eines Restdruckes hinter dem Dichtring 3, also in dessen Aufnahmekammer 13 vermieden wird. Somit wird ein Herausdrücken des Dichtringes 3 sicher vermieden, da ein Überdruck im Bereich des Abdichtringes 9 entweichen kann und somit in der Aufnahmekammer 13 Atmosphärendruck bzw. kein Überdruck anliegt. Die Entlüftungspassage 11 aus der Aufnahmekammer 13 wird dabei auch durch das minimale Radialspiel zwischen Ventilgehäuse 1 und eingesetzter Hülse 12 ermöglicht.According to the innovation, a preferred embodiment provides a vent passage 11 in the form of a bore that runs diagonally inwards between the sealing ring 3 described above and the sealing ring 9, which prevents the build-up of residual pressure behind the sealing ring 3, i.e. in its receiving chamber 13. This reliably prevents the sealing ring 3 from being pushed out, since excess pressure in the area of the sealing ring 9 can escape and thus atmospheric pressure or no excess pressure is present in the receiving chamber 13. The vent passage 11 from the receiving chamber 13 is also made possible by the minimal radial play between the valve housing 1 and the inserted sleeve 12.
In bevorzugter Ausführung ist hierbei an die EntlüftungspassageIn a preferred embodiment, the ventilation passage
11 wenigstens eine weitere, radial nach außen führende Entlüftungsbohrung 11' angeschlossen, wie dies auch in der unteren Zeichnungshälfte am Umfang des Ventilgehäuses 1 dargestellt ist. Hierdurch wird auch ein Herausdrücken des Abdichtringes 9 aufgrund des ggf. anliegenden Restdruckes, nämlich dessen Ableitung in die Atmosphäre sicher vermieden.11 at least one further vent hole 11' leading radially outwards is connected, as is also shown in the lower half of the drawing on the circumference of the valve housing 1. This also reliably prevents the sealing ring 9 from being pressed out due to any residual pressure that may be present, namely its discharge into the atmosphere.
In Fig. 2 ist die Ausführung des Rückschlagventiles zum Einbau in eine Leitung dargestellt, beispielsweise eine Betankungsleitung, um beim Befüllen eines Fahrzeugtankes, beispielsweise über den in Fig. 1 dargestellten Anschlußnippel einen Rückfluß zu vermeiden. Hierbei sind demgemäß an beiden Stirnseiten des Ventilgehäuses 1 jeweils Schlauch- oder Rohrverschraubungen 7, 8 vorgesehen. Auch die übrigen Bauteile mit entsprechender Funktion sind mit dem gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen.Fig. 2 shows the design of the check valve for installation in a line, for example a refueling line, in order to prevent backflow when filling a vehicle tank, for example via the connection nipple shown in Fig. 1. Accordingly, hose or pipe screw connections 7, 8 are provided on both ends of the valve housing 1. The other components with the corresponding function are also provided with the same reference numerals as in Fig. 1.
Lediglich die Hülse 12 zur Lagerung und Fixierung des Dichtringes 3 gegenüber dem Ventilgehäuse 1 ist hier als außenumgreifende Hülse dargestellt, während in Fig. 1 die HülseOnly the sleeve 12 for supporting and fixing the sealing ring 3 relative to the valve housing 1 is shown here as an externally enclosing sleeve, while in Fig. 1 the sleeve
12 mittels einer Innenverschraubung fixiert ist. Die somit gebildete Aufnahmekammer 13 für den Dichtring 3 ist hierbei nach rechts von einem Hülseneinsatz 12' und nach links von einer12 is fixed by means of an internal screw connection. The receiving chamber 13 thus formed for the sealing ring 3 is hereby enclosed to the right by a sleeve insert 12' and to the left by a
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Distanzhülse 15 begrenzt. Die Distanzhülse 15 ist hier ohne
Dichtungsmaßnahmen mit Spielpassung in die Hülse 12 eingesetzt, so daß zwischen diesen beiden Bauteilen am Außenumfang der
Distanzhülse 15 die aus der Aufnahmekammer 13 des Dichtrings 3 zu der hier einzigen Entlüftungsbohrung 11' führende
Entlüftungspassage 11 gebildet wird.Spacer sleeve 15. The spacer sleeve 15 is here without
Sealing measures with clearance fit in the sleeve 12, so that between these two components on the outer circumference of the
Spacer sleeve 15 leading from the receiving chamber 13 of the sealing ring 3 to the only vent hole 11'
Ventilation passage 11 is formed.
Somit kann auch hier ggf. in der Aufnahmekammer 13 anliegender Restdruck in Zuge des kontinuierlichen Druckabfall an der hier
linken Seite der Rückschlagventils über die Entlüftungspassage 11, 11' abgebaut werden. Damit liegt bei Öffnen des
Ventilelementes 2 am Dichtring 3 bzw. dessen Aufnahmekammer 13 kein wesentliches Druckgefälle gegenüber dem Umgebungsdruck
innerhalb des Ventilgehäuses 1 (bei der Ausführung in Fig. 1
sogar entsprechend dem Atmosphärendruck) vor, so daß der
Dichtring 3 nicht herausgepreßt werden kann.This means that any residual pressure in the receiving chamber 13 can be reduced as a result of the continuous pressure drop on the left side of the check valve via the vent passage 11, 11'. This means that when the
Valve element 2 on the sealing ring 3 or its receiving chamber 13 no significant pressure gradient compared to the ambient pressure
inside the valve housing 1 (in the version in Fig. 1
even corresponding to atmospheric pressure), so that the
Sealing ring 3 cannot be pressed out.
WE27072DE 7. Juli 1997WE27072EN 7 July 1997
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