EP3478995A1

EP3478995A1 - Tank valve

Info

Publication number: EP3478995A1
Application number: EP17728448.6A
Authority: EP
Inventors: Simone Albert; Fabian Gall; Philipp Hausmann; Alessandro Lonati; Renato Santulli
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-07-01
Filing date: 2017-06-07
Publication date: 2019-05-08
Also published as: JP2019521297A; DE102016008058A1; WO2018001542A1; US20190249779A1; CN109416128A

Abstract

The invention relates to a tank valve (4) for mounting on a pressurized-gas container (3), having a main body (5), having multiple functional subassemblies for the refilling of the pressurized-gas accumulator (3), for the removal of gas from the pressurized-gas accumulator (3) and for the implementation of safety and operating functions, wherein one of the functional subassemblies is formed as an extraction valve (6), and wherein at least one of the other functional subassemblies is formed as a check valve (14, 17). The tank valve according to the invention is characterized in that both the extraction valve (6) and the at least one check valve (14, 17) have in each case one valve seat carrier (22) with a valve seat (21) and one valve body (19), wherein that part of the valve seat carrier (22) which interacts with the valve body (19) has a sealing lip (23), which projects in an axial direction, as part of the valve seat (21).

Description

Tankventil tank valve

Die Erfindung betrifft ein Tankventil nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung eines derartigen The invention relates to a tank valve according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art Furthermore, the invention relates to the use of such

Tankventils. Tank valve.

Ein Tankventil zur Montage an einem Druckgasbehälter ist aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Ein solches Tankventil wird auch häufig mit dem englischen Begriff On-Tank-Valve bzw. seiner Abkürzung OTV bezeichnet. Das Tankventil ist dabei ein Aufbau mit einem Grundkörper, welcher sogenannte Funktionsuntergruppen aufweist, die zur Realisierung der Funktionalität des Tankventils notwendig sind. Derartige A tank valve for mounting on a pressurized gas container is known from the general state of the art. Such a tank valve is also often referred to by the English term on-tank valve or its abbreviation OTV. The tank valve is a construction with a base body, which has so-called functional sub-groups, which are necessary for the realization of the functionality of the tank valve. such

Funktionsuntergruppen können beispielsweise ein Entnahmeventil, ein Rückschlagventil, ein Sicherheitsventil, ein (manuelles) Absperrventil, ein Filter, ein Gasanschluss für eine Betankung und/oder Entnahme oder Ähnliches umfassen. Function subsets may include, for example, a bleed valve, a check valve, a safety valve, a (manual) shut-off valve, a filter, a gas connection for refueling and / or removal, or the like.

Beispielhaft soll hinsichtlich eines derartigen Tankventils auf die JP 2009-168165 A hingewiesen werden, welche ein solches unter der Bezeichnung Hochdruckventil zeigt. Weitere Ventile sind beispielsweise aus der US 2009/0146094 A1 oder in der By way of example, with regard to such a tank valve, reference should be made to JP 2009-168165 A, which shows such under the name high-pressure valve. Other valves are, for example, from US 2009/0146094 A1 or in the

Ausgestaltung als Pilotventil auch aus der EP 1 682 801 B1 bekannt. Design as a pilot valve also known from EP 1 682 801 B1.

Der Nachteil bei derartigen Anordnungen ist einerseits die Tatsache, dass eine The disadvantage of such arrangements is on the one hand the fact that a

Abdichtung, insbesondere im Bereich von Pilotventilen als Entnahmeventilen und im Bereich von Rückschlagventilen, eine vergleichsweise hohe Druckdifferenz erfordert, um zuverlässig zu wirken. Dies gilt insbesondere bei der Speicherung von Wasserstoff, welcher bekanntermaßen leicht flüchtig ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Kosten für derartige Tankventile vergleichsweise hoch sind, da sehr viele teilweise sehr komplex geformte unterschiedliche Bauteile innerhalb eines solchen Tankventils benötigt werden. Sealing, especially in the area of pilot valves as bleed valves and in the area of check valves, requires a comparatively high pressure difference in order to be reliable. This is especially true in the storage of hydrogen, which is known to be volatile. Another disadvantage is that the cost of such tank valves are relatively high, as many very partially Complex shaped different components are needed within such a tank valve.

Aus dem weiteren allgemeinen Stand der Technik in Form der US 8 087 642 B2 ist außerdem ein Betankungsventil für einen Kohlendioxidspeicher bekannt. In einer Ausführungsvariante des Betankungsventils kann dabei eine Dichtlippe vorgesehen sein, welche zur Verbesserung der Abdichtung als Teil eines Ventilsitzes bzw. Ventilkörpers ausgebildet ist. From the further general state of the art in the form of US Pat. No. 8,087,642 B2, a refueling valve for a carbon dioxide storage is also known. In one embodiment of the refueling valve, a sealing lip may be provided, which is designed to improve the seal as part of a valve seat or valve body.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein sehr einfaches und kostengünstiges Tankventil anzugeben, welches hinsichtlich der Abdichtung sehr zuverlässig funktioniert. The object of the present invention is now to provide a very simple and inexpensive tank valve, which works very reliable in terms of sealing.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Tankventil mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und According to the invention this object is achieved by a tank valve having the features in the characterizing part of claim 1. Advantageous embodiments and

Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Im Further developments will become apparent from the dependent claims. in the

Anspruch 10 ist außerdem eine besonders bevorzugte Verwendung eines derartigen Tankventils angegeben. Claim 10 is also given a particularly preferred use of such a tank valve.

Das erfindungsgemäße Tankventil weist ein Entnahmeventil und wenigstens ein The tank valve according to the invention has an extraction valve and at least one

Rückschlagventil auf, wie es bereits aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt ist. Erfindungsgemäß ist es dabei vorgesehen, dass sowohl das Entnahmeventil als auch das wenigstens eine Rückschlagventil jeweils einen Ventilsitzträger mit einem Ventilsitz und einem Ventilkörper aufweisen. Der mit dem Ventilkörper zusammenwirkende Teil des Ventilsitzträgers weist dabei eine in axialer Richtung überstehende Dichtlippe als Teil des Ventilsitzes auf. Eine solche in axialer Richtung über das Material des Ventilsitzträges überstehende Dichtlippe ermöglicht eine hohe Elastizität des Ventilsitzes im Bereich dieser Dichtlippe. Hierdurch wird eine gute Anlage des Ventilsitzes an den Ventilkörper und damit eine sehr gute Abdichtung erzielt. Durch die über die Dichtlippe erzielte Elastizität und die hierdurch verbesserte Abdichtung lässt sich auch bei leicht flüchtigen Gasen wie beispielsweise Wasserstoff eine sehr gute Abdichtung erzielen. Dies gilt sowohl im Bereich des Entnahmeventils als auch im Bereich von Rückschlagventilen. Insbesondere lässt sich dabei auch bei einer vergleichsweise geringen Druckdifferenz zwischen der einen und der anderen Seite, was bei Entnahmeventilen, welche Check valve on, as it is already known from the general state of the art. According to the invention, it is provided that both the extraction valve and the at least one check valve each have a valve seat carrier with a valve seat and a valve body. The cooperating with the valve body part of the valve seat carrier in this case has a projecting in the axial direction of the sealing lip as part of the valve seat. Such in the axial direction over the material of the valve seat support projecting sealing lip allows a high elasticity of the valve seat in the region of this sealing lip. As a result, a good contact of the valve seat to the valve body and thus a very good seal is achieved. The elasticity achieved via the sealing lip and the resulting improved sealing make it possible to achieve a very good seal even with highly volatile gases such as hydrogen. This applies both in the area of the extraction valve and in the area of non-return valves. In particular, it is also possible with a comparatively small pressure difference between one side and the other side, which is the case with removal valves

insbesondere als Pilotventil ausgebildet sein können, im zyklischen Betrieb häufig auftritt und was bei Rückschlagventilen im Betrieb gelegentlich ebenso der Fall ist, eine sehr gute Abdichtung erzielen. can be designed in particular as a pilot valve, often occurs in cyclic operation and what is occasionally the case with check valves in operation as well, achieve a very good seal.

Der Ventilkörper und/oder der Ventilsitz können dabei als kugeliges Bauteil einerseits und als Kugelkalotte andererseits ausgebildet sein. Auch die Kombination zwischen einem kugligen Bauteil und einem kegligen Ventilsitz ist denkbar. Eine besonders gute The valve body and / or the valve seat can be designed as a spherical component on the one hand and as a spherical cap on the other hand. The combination between a spherical component and a conical valve seat is also conceivable. A particularly good one

Abdichtung lässt sich jedoch insbesondere dann erzielen, wenn, gemäß einer sehr günstigen Ausgestaltung der Idee der als Ventilkörper genutzte Teil des However, sealing can be achieved in particular if, according to a very favorable embodiment of the idea of the valve body used as part of the

Entnahmekolbens keglig ausgebildet ist und der keglige Ventilkörper mit einem kegligen Ventilsitz zusammenwirkt, wobei die Öffnungswinkel der Kegel des Ventilkörpers und des Ventilsitzes voneinander abweichen. Ein solcher kegliger Ventilkörper kann dann ideal mit dem kegligen Ventilsitz zusammenwirken. Unter kegelig im Sinne der hier vorliegenden Erfindung ist dabei eine Form zu verstehen, welche auch als Mantelfläche eines Removal piston is formed keglig and the conical valve body cooperates with a conical valve seat, wherein the opening angle of the cones of the valve body and the valve seat differ from each other. Such a conical valve body can then interact ideally with the conical valve seat. Under conical in the context of the present invention, a form is to be understood, which also as a lateral surface of a

Kegelstumpfs bezeichnet wird. Dabei umfasst kegelig im Sinne der Erfindung nicht nur die Mantelfläche eines einzelnen Kegelstumpfs, sondern kann auch mehrere sich aneinander anschließende Mantelflächen unterschiedlicher Kegelstümpfe mit Truncated cone is called. Conical in the context of the invention not only includes the lateral surface of a single truncated cone, but can also with several adjoining lateral surfaces of different truncated cones with

unterschiedlichen Öffnungswinkeln umfassen. Der Kegelstumpf, welcher die Form vorgibt, kann also mehrere axiale Abschnitte unterschiedlichen Öffnungswinkels aufweisen. Ein solcher Kegelstumpf ermöglicht eine sehr gute Abdichtung, vor allem dann, wenn gemäß dieser Idee der keglige Ventilkörper im Bereich seiner Berührung mit dem kegligen Ventilsitz einen kleineren oder größeren Öffnungswinkel des Kegelstumpfs aufweist, als der Ventilsitz. Dieser Unterschied in den voneinander abweichenden include different opening angles. The truncated cone, which defines the shape, can therefore have a plurality of axial sections of different opening angle. Such a truncated cone allows a very good seal, especially if, according to this idea, the conical valve body in the region of its contact with the conical valve seat has a smaller or larger opening angle of the truncated cone than the valve seat. This difference in the divergent

Öffnungswinkeln der Kegelstümpfe der beiden kegligen zusammenwirkenden Elemente Ventilkörper und Ventilsitz, ermöglicht eine weitgehend linienförmige umlaufende Anlage des Ventilkörpers am Ventilsitz. Hierdurch wird eine entsprechend hohe Flächenpressung erreicht, welche eine sehr gute Abdichtung ermöglicht, was insbesondere bei Wasserstoff einen entscheidenden Vorteil bei der Dichtheit ermöglicht. Opening angles of the truncated cones of the two conical cooperating elements valve body and valve seat, allows a largely linear circumferential arrangement of the valve body on the valve seat. In this way, a correspondingly high surface pressure is achieved, which allows a very good seal, which allows a decisive advantage in the tightness especially in hydrogen.

Gemäß einer sehr günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Tankventils kann es dabei vorgesehen sein, dass die Ventilsitzträger in dem Entnahmeventil und in allen Rückschlagventilen die gleichen Bauteile sind. Über eine solche Ausgestaltung der Ventilsitzträger mit der Dichtlippe in Form von Gleichteilen für alle Rückschlagventile und das Entnahmeventil innerhalb des Grundkörpers des Tankventils lässt sich die Anzahl der gleichartigen Bauteile erhöhen. Hierdurch wird jedes einzelne dieser Bauteile durch einen Skaleneffekt kostengünstiger, sodass auch insgesamt das Tankventil entsprechend kostengünstiger ausgeführt werden kann. According to a very favorable embodiment of the tank valve according to the invention, it can be provided that the valve seat carrier in the extraction valve and in all non-return valves are the same components. About such an embodiment of the valve seat carrier with the sealing lip in the form of common parts for all check valves and the sampling valve within the body of the tank valve, the number of similar components can be increased. As a result, each of these components by a Economical scale effect, so that overall the tank valve can be carried out correspondingly cheaper.

Gemäß einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Tankventils kann es außerdem vorgesehen sein, dass der Ventilsitzträger verdrehsicher in dem Grundkörper befestigt ist, und dass ein den Ventilkörper tragender oder aufweisender Ventilkörperträger über wenigstens ein Führungselement verdrehsicher gegenüber dem Ventilsitzträger ausgebildet ist. Dieser Aufbau, welcher beispielsweise über einen According to a further very favorable embodiment of the tank valve according to the invention, it can also be provided that the valve seat carrier is secured against rotation in the base body, and that a valve body carrying or exhibiting valve body carrier via at least one guide element against rotation of the valve seat carrier is formed. This structure, which for example via a

Führungsstift oder eine nicht rotationssymmetrische Form des Ventilkörperträgers und einer Führungsöffnung für diesen realisiert sein kann, verhindert, dass der Ventilsitz und der Ventilkörper sich im Betrieb relativ zueinander verdrehen. Im Betrieb kommt es zu einem Öffnen und Schließen des Ventils, sodass in der Geöffnet-Stellung der Ventilsitz vom Ventilkörper abgehoben ist und in der Geschlossen-Stellung der Ventilkörper am Ventilsitz anliegt. Mit zunehmendem Betrieb und zunehmenden Zyklen des Öffnens und des Schließens kommt es so in jedem Fall zu einer - zumindest geringfügigen - mechanischen Anpassung der Oberflächen beider Bauteile gegeneinander. Minimale Verformungen im Ventilkörper und/oder Ventilsitz sorgen dann für eine noch bessere Anlage der Oberflächen dieser beiden Bauteile aneinander und erhöhen damit die Guide pin or a non-rotationally symmetrical shape of the valve body carrier and a guide opening can be realized for this, prevents the valve seat and the valve body rotate in operation relative to each other. During operation, the valve opens and closes so that in the open position the valve seat is lifted off the valve body and in the closed position the valve body rests against the valve seat. With increasing operation and increasing cycles of opening and closing, it comes in any case to a - at least minor - mechanical adjustment of the surfaces of both components against each other. Minimal deformations in the valve body and / or valve seat then provide an even better investment of the surfaces of these two components together and thus increase the

Dichtwirkung. Durch ein Verhindern einer relativen Drehung der Bauteile zueinander im Betrieb kann also letztlich die Dichtheit gesteigert werden. Sealing effect. By preventing a relative rotation of the components to one another during operation, therefore, the tightness can ultimately be increased.

Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung des Tankventils kann es beim Einsatz einer Dichtlippe vorgesehen sein, dass um die Dichtlippe ein Aktivierungsvolumen angeordnet ist, welches mit dem unter Druck am Ventilkörper und Ventilsitz in der Geschlossenstellung anstehenden Gas verbunden ist. Ein solches Aktivierungsvolumen auf der in der Geschlossen-Stellung des Ventilkörpers diesem abgewandten Seite der Dichtlippe des Ventilsitzes führt dazu, dass durch den im Bereich dieses Aktivierungsvolumens anstehenden Druck des unter Überdruck stehenden Gases die vergleichsweise elastische Dichtlippe in Richtung des Ventilkörpers gedrückt wird. Der Druck des unter Überdruck stehenden Gases hilft also, die Dichtlippe möglichst fest und abdichtend an den According to a very advantageous development of the tank valve, it may be provided when using a sealing lip, that around the sealing lip an activation volume is arranged, which is connected to the pending under pressure on the valve body and valve seat in the closed position gas. Such an activation volume on the side of the sealing lip of the valve seat facing away from this in the closed position of the valve body causes the comparatively elastic sealing lip in the direction of the valve body to be pressed by the pressure of the gas under overpressure in the area of this activation volume. The pressure of the pressurized gas thus helps the sealing lip as firmly as possible and sealing to the

Ventilkörper zu pressen. Das Gas selbst hilft also, die Abdichtung zu verbessern, weshalb man hier von einer Druckaktivierung spricht. Press valve body. The gas itself helps to improve the seal, which is why we speak here of a pressure activation.

Gemäß einer besonders günstigen Ausgestaltung der Idee kann das Entnahmeventil als elektromagnetisch betätigtes Pilotventil ausgebildet sein, wobei der Ventilsitzträger mit dem Ventilsitz und der Ventilkörper die Hauptdichtung des Pilotventils ausbilden. Eine solche Ausgestaltung des Entnahmeventils als Pilotventil ist bei Hochdruckgasspeichern, beispielsweise zur Speicherung von Wasserstoff oder komprimiertem Erdgas, prinzipiell bekannt. Die Ansteuerung eines solchen Pilotventils erfolgt typischerweise According to a particularly advantageous embodiment of the idea, the removal valve may be formed as an electromagnetically actuated pilot valve, wherein the valve seat carrier with form the valve seat and the valve body, the main seal of the pilot valve. Such an embodiment of the extraction valve as a pilot valve is known in principle for high-pressure gas storage, for example for storing hydrogen or compressed natural gas. The control of such a pilot valve is typically

elektromagnetisch und wird nach einer ersten Aktivierung durch den Druck des Gases selbst unterstützt, sodass eine sehr zuverlässige und gut funktionierende Dossierung über ein solches Pilotventil möglich ist. Dieses Pilotventil kann nun im Bereich seiner Hauptdichtung über den Ventilsitz mit der Dichtlippe verfügen und kann so auch bei hinsichtlich der Abdichtung kritischen Gasen, wie beispielsweise Wasserstoff, eine sehr gute Abdichtung ermöglichen. Electromagnetic and is supported by a first activation by the pressure of the gas itself, so that a very reliable and well-functioning Dossierung on such a pilot valve is possible. This pilot valve can now have in the region of its main seal on the valve seat with the sealing lip and can thus also with regard to the seal critical gases, such as hydrogen, allow a very good seal.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Tankventils kann es außerdem vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Rückschlagventil als Rückschlagventil in einer According to an advantageous embodiment of the tank valve, it may also be provided that the at least one check valve as a check valve in a

Betankungsleitung und/oder als Rückschlagventil in einer Entnahmeleitung ausgebildet ist. Rückschlagventile werden im Bereich der Tankventile häufig eingesetzt. Insbesondere ist ein Rückschlagventil im Bereich einer Betankungsleitung allgemein bekannt und üblich. Es wird dort so eingesetzt, dass es von dem bei der Betankung in den Refueling line and / or designed as a check valve in a sampling line. Check valves are widely used in the field of tank valves. In particular, a check valve in the area of a refueling line is well known and customary. It is used there so that it from the refueling in the

Druckgasbehälter einströmenden Gas aufgedrückt wird und nach Abschluss der Compressed gas tank gas is injected and after completion of the

Betankung von dem in dem Inneren des Druckgasbehälters herrschenden Druck zuverlässig verschlossen wird. Eine Ausgestaltung der Dichtung mit einer Dichtlippe kann hier also eine zuverlässige Abdichtung des Betankungspfades immer dann gewährleisten, wenn gerade nicht betankt wird. Refueling is reliably closed by the pressure prevailing in the interior of the pressurized gas container pressure. An embodiment of the seal with a sealing lip can thus ensure reliable sealing of the refueling path whenever it is not refueling.

Das Rückschlagventil kann alternativ oder ergänzend hierzu auch in der Entnahmeleitung ausgebildet sein. In der Praxis ist es so, dass ein Entnahmeventil, insbesondere wenn es als Pilotventil ausgebildet ist, bei hohen Differenzdrücken, welche entgegen seiner üblichen Durchströmungsrichtung wirken, nicht bzw. nicht immer zuverlässig schließt. Um ein Einströmen des Gases durch das Entnahmeventil hindurch zu verhindern, kann deshalb in der Entnahmeleitung ein Rückschlagventil angeordnet sein. Dieses The check valve may alternatively or additionally be designed in the extraction line. In practice, it is such that a removal valve, in particular if it is designed as a pilot valve, does not close at high differential pressures which act counter to its usual flow direction, or not always reliably. In order to prevent the gas from flowing through the extraction valve, a check valve can therefore be arranged in the extraction line. This

Rückschlagventil ist dabei so angeordnet, dass es im Falle der Entnahme von Gas geöffnet und im Falle der Betankung entsprechend verschlossen ist, um ein Check valve is arranged so that it is open in the case of removal of gas and sealed in the case of refueling to a

Durchströmen der Entnahmeleitung während des Betankens zu verhindern. Auch hier spielt eine gute Abdichtung eine Rolle, sodass auch für dieses Rückschlagventil der Einsatz einer Dichtung mit Dichtlippe in dem oben beschriebenen Sinn besonders vorteilhaft ist. Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Tankventils kann der Ventilsitzträger und/oder der Ventilkörper aus einem Hochleistungskunststoff, insbesondere einem Hochleistungsthermoplast, ausgebildet sein. Dieser Einsatz eines Hochleistungskunststoffes, wie beispielsweise PEEK (Polyetheretherketon), PI (Polyimid), PAI (Polyamidimide) oder eines anderen Hochleistungskunststoffes ist von besonderem Vorteil. Diese Hochleistungskunststoffe haben eine Glasübergangs- und To prevent flow through the sampling line during refueling. Again, a good seal plays a role, so that the use of a seal with sealing lip in the sense described above is particularly advantageous for this check valve. According to a particularly advantageous development of the tank valve according to the invention, the valve seat carrier and / or the valve body may be formed from a high-performance plastic, in particular a high-performance thermoplastic. This use of a high-performance plastic, such as PEEK (polyetheretherketone), PI (polyimide), PAI (polyamide-imide) or another high-performance plastic is of particular advantage. These high performance plastics have a glass transition and

Schmelztemperatur, welche oberhalb der üblicherweise im Betrieb auftretenden Melting temperature, which is above the usually occurring during operation

Temperaturen liegt. Damit liegt in dem ganzen Temperaturbereich, in dem das Temperatures is. This lies in the whole temperature range in which the

Entnahmeventil betrieben wird, eine gleichmäßige und homogene Materialeigenschaft vor. Außerdem weisen die Hochleistungskunststoffe bei mechanischer Formbeständigkeit eine gewisse Restelastizität, insbesondere von ca. 3 %, auf. Dies reicht aus, um eine sehr gute dichtende Anlage zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilkörper zu gewährleisten. Dabei lassen die Kunststoffe sich sehr gut in der gewünschten Art und Weise bearbeiten. Die Bearbeitung kann beispielsweise durch Spritzprägen oder Sintern, insbesondere mit einer mechanischen Nachbearbeitung im Bereich des das Aktivierungsvolumen Operated, a uniform and homogeneous material property before. In addition, the high-performance plastics have a certain residual elasticity, in particular of about 3%, with mechanical dimensional stability. This is sufficient to ensure a very good sealing contact between the valve seat and the valve body. The plastics work very well in the desired manner. The processing can be carried out, for example, by injection-compression or sintering, in particular with mechanical post-processing in the region of the activation volume

ausbildenden Hinterschnitts der Dichtlippe erfolgen. Außerdem weisen sie sehr gute Gleiteigenschaften, eine hohe Abriebfestigkeit und sehr gute mechanische Eigenschaften auf. Sie eignen sich deshalb ideal zur Ausgestaltung des Ventilsitzes und/oder forming undercut of the sealing lip. In addition, they have very good sliding properties, high abrasion resistance and very good mechanical properties. They are therefore ideal for the design of the valve seat and / or

Ventilkörpers gemäß der Erfindung. Insbesondere der Ventilsitz, welcher einstückig mit der Dichtlippe ausgebildet ist, ermöglicht durch den Einsatz derartiger Valve body according to the invention. In particular, the valve seat, which is formed integrally with the sealing lip, made possible by the use of such

Hochleistungskunststoffe einen sehr einfachen und effizienten Aufbau. Beispielsweise kann der Ventilsitz mit seiner Dichtlippe aus PEEK oder PI hergestellt sein. Er würde in diesem Fall idealerweise mit einem einstückig am Entnahmekolben angebrachten High performance plastics a very simple and efficient construction. For example, the valve seat with its sealing lip made of PEEK or PI. He would ideally in this case with a one-piece attached to the sampling piston

Ventilsitz zusammenwirken, welcher seinerseits aus dem Material des Entnahmekolbens, beispielsweise einem Stahlwerkstoff, wie insbesondere 1 .4016IM, 1.4435 oder SUSF316L oder ebenfalls aus einem der genannten Hochleistungskunststoff hergestellt ist. Actuate valve seat, which in turn is made of the material of the sampling piston, for example a steel material, in particular 1 .4016IM, 1.4435 or SUSF316L or also from one of said high-performance plastic.

Der entscheidende Vorteil des erfindungsgemäßen Tankventils liegt in der sicheren Funktionalität und den verringerten Herstellungskosten. Diese Vorteile wirken sich insbesondere bei Fahrzeuganwendungen mit hohen Stückzahlen aus. Deshalb ist eine Verwendung des Tankventils gemäß Anspruch 10 an einem Druckgasbehälter zur Speicherung von Wasserstoff oder Erdgas, und hier insbesondere bei einem Nenndruck von mehr als 65 MPa, als Brennstoff in einem Fahrzeug vorgesehen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Tankventils sowie seiner Verwendung ergeben sich außerdem aus den weiteren abhängigen Unteransprüchen sowie aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist. The decisive advantage of the tank valve according to the invention lies in the secure functionality and the reduced production costs. These advantages are particularly noticeable in high volume vehicle applications. Therefore, a use of the tank valve according to claim 10 is provided on a compressed gas container for storing hydrogen or natural gas, and in particular at a nominal pressure of more than 65 MPa, as fuel in a vehicle. Further advantageous embodiments of the tank valve according to the invention and its use also emerge from the further dependent subclaims and from the exemplary embodiment which is described in more detail below with reference to the figures.

Dabei zeigen: Showing:

Fig. 1 ein prinzipmäßig dargestelltes Fahrzeug mit einem Speichersystem für Fig. 1 is a principle illustrated vehicle with a storage system for

komprimiertes Gas als Brennstoff; compressed gas as fuel;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines möglichen Tankventils gemäß der Erfindung in einem pneumatischen Fließbild; Figure 2 is a schematic representation of a possible tank valve according to the invention in a pneumatic flow diagram.

Fig. 3 eine prinzipmäßige nicht maßstäbliche Schnittdarstellung durch den Fig. 3 is a principle not to scale sectional view through the

Dichtungsbereich eines Pilotventils in der Geöffnet-Stellung; und Sealing area of a pilot valve in the open position; and

Fig. 4 eine prinzipmäßige nicht maßstäbliche Schnittdarstellung durch den Fig. 4 is a principle not to scale sectional view through the

Dichtungsbereich eines Rückschlagventils in der Geschlossen-Stellung. Sealing area of a check valve in the closed position.

In der Darstellung der Figur 1 ist rein beispielhaft ein Fahrzeug 1 angedeutet. Dieses soll mit einem gasförmigen Brennstoff, beispielsweise mit komprimiertem Erdgas oder komprimiertem Wasserstoff, angetrieben werden. Der Brennstoff kann dazu in einem Verbrennungsmotor oder insbesondere bei der Verwendung von Wasserstoff In the illustration of Figure 1, a vehicle 1 is indicated purely by way of example. This is said to be powered by a gaseous fuel, such as compressed natural gas or compressed hydrogen. The fuel may do so in an internal combustion engine or in particular when using hydrogen

vorzugsweise auch in einem Brennstoffzellensystem in die für den Antrieb genutzte Leistung umgesetzt werden. Zur Speicherung des komprimierten Gases ist in dem preferably also be implemented in a fuel cell system in the power used for the drive. To store the compressed gas is in the

Fahrzeug 1 eine in ihrer Gesamtheit mit 2 bezeichnete Speichervorrichtung vorhanden. Diese besteht aus mehreren einzelnen Druckgasbehältem 3, von denen jeder ein Vehicle 1 a designated in its entirety by 2 storage device available. This consists of several individual Druckgasbehältem 3, each of which a

Tankventil 4 trägt. Dieses Tankventil 4 wird auch als On-Tank-Valve oder abgekürzt als OTV bezeichnet. Die einzelnen Druckgasbehälter 3 können dabei zusammen mit ihren Tankventilen 4 beispielsweise so wie es aus dem eingangs erwähnten Stand der Technik bekannt ist, über eine gemeinsame Leitung miteinander verbunden sein, sodass Gas aus der Speichervorrichtung 2 in dem Fahrzeug genutzt werden kann. Insbesondere bei der Speicherung von Wasserstoff, beispielsweise für die bevorzugte Anwendung in einem Brennstoffzellensystem, liegt dabei der Nenndruck bei derartigen Druckgasbehältern 3 mit ihren Tankventilen 4 typischerweise in der Größenordnung von 70 MPa. Neben den Sicherheitsanforderungen an die einzelnen Druckgasbehälter 3 sowie ihre Tankventile 4 müssen außerdem hohe Anforderungen hinsichtlich der Dichtheit aber auch hinsichtlich der Möglichkeit, diese sicher, zuverlässig und kostengünstig herzustellen, gestellt werden. In der Darstellung der Figur 2 ist eine schematische Darstellung eines Tankventils 4 zu erkennen. Das Tankventil 4 umfasst dabei einen Grundkörper 5, welcher im Tank valve 4 carries. This tank valve 4 is also referred to as an on-tank valve or OTV for short. The individual compressed gas containers 3 can be connected together with their tank valves 4, for example, as it is known from the aforementioned prior art, via a common line with each other, so that gas from the storage device 2 can be used in the vehicle. In particular, in the storage of hydrogen, for example, for the preferred application in a fuel cell system, while the nominal pressure in such gas cylinders 3 with their tank valves 4 is typically of the order of 70 MPa. In addition to the safety requirements for the individual compressed gas tank 3 and their tank valves 4 also high demands in terms of tightness but also in terms of the ability to make them safe, reliable and inexpensive, must be provided. In the illustration of Figure 2 is a schematic representation of a tank valve 4 can be seen. The tank valve 4 comprises a main body 5, which in the

Wesentlichen aus zwei Abschnitten besteht. Ein erster Grundkörperabschnitt 5.1 ist so ausgebildet, dass er im späteren montierten Zustand des Tankventils 4 in den jeweiligen Druckgasbehälter 3 ragt. Er weist dafür in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein nicht dargestelltes Gewinde auf, welches mit einem entsprechenden Gewinde in einem Aufnahmeelement des hier nicht dargestellten Druckgasbehälters 3 zusammenwirkt. Ein zweiter Grundkörperabschnitt 5.2 ist in der Darstellung der Figur 2 im unteren Bereich des Tankventils 4 zu erkennen. Dieser zweite Grundkörperabschnitt 5.2 befindet sich nach der Montage des Tankventils 4 außerhalb des Druckgasbehälters 3. Der zweite Grundkörperabschnitt 5.2 weist dabei mehrere sogenannte Funktionsuntergruppen des Tankventils 4 auf. Die Funktionsuntergruppen im zweiten Grundkörperabschnitt 5.2 umfassen dabei ein elektromagnetisch betätigtes Pilotventil 6 als Entnahmeventil 6 zur Entnahme von Gas aus dem Druckgasbehälter 3. Es wird über eine mit 7 bezeichnete elektromagnetische Spule betätigt. Hinsichtlich der Funktionalität eines solchen Essentially consists of two sections. A first main body section 5.1 is designed such that it projects into the respective compressed gas tank 3 in the later assembled state of the tank valve 4. He has for this purpose in the illustrated embodiment, not shown thread, which cooperates with a corresponding thread in a receiving element of the pressurized gas container 3, not shown here. A second basic body section 5.2 can be seen in the illustration of FIG. 2 in the lower region of the tank valve 4. This second main body section 5.2 is located after the installation of the tank valve 4 outside of the compressed gas container 3. The second main body section 5.2 has several so-called functional subgroups of the tank valve 4. The functional subgroups in the second basic body section 5.2 comprise an electromagnetically actuated pilot valve 6 as a removal valve 6 for removing gas from the pressurized gas container 3. It is actuated by an electromagnetic coil designated by 7. Regarding the functionality of such

Pilotventils kann beispielhaft auf die Ausführungen in der DE 10 2013 019 978 A1 der Anmelderin hingewiesen werden. Pilot valve can be exemplified in the comments in the DE 10 2013 019 978 A1 of the applicant.

In der Darstellung der Figur 2 sind weitere in den zweiten Grundkörper 5 integrierte Funktionsuntergruppen zu erkennen. Diese können verschiedene Funktionalitäten umfassen. Einige davon sind nachfolgend erläutert, ohne dass die 2, further functional sub-groups integrated into the second basic body 5 can be seen. These can include various functionalities. Some of these are explained below without the

Funktionsuntergruppen in der Figur dargestellt sind. Sie sind für den Fachmann jedoch geläufig, sodass auf eine detailliertere Erläuterung verzichtet werden kann. Diese nicht dargestellten Funktionsuntergruppen, welche jedoch in dem Tankventil 4 vorhanden sein können, können beispielsweise ein manuelles Absperrventil umfassen. Als weitere Funktionsuntergruppe könnte außerdem ein thermisch auslösendes Sicherheitsventil vorhanden sein. Solche thermisch auslösenden Sicherheitsventile sind prinzipiell aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. In einer üblichen Ausführungsform wird hier eine Schraube eingesetzt, welche eine zentrale Bohrung aufweist. In der zentralen Bohrung befindet sich ein Lot oder ein über ein Lot festgehaltener Sperrkörper. Erhitzt sich der Bereich des Tankventils 4 bzw. des thermisch auslösenden Sicherheitsventils über die Schmelztemperatur des Lots hinaus, dann wird die Durchgangsbohrung in der Schraube freigegeben und das mit der Schraube in dauerhafter Verbindung stehende Gas im Inneren des Druckgasbehälters kann abströmen. Eine Alternative hierzu, welche insbesondere im europäischen und amerikanischen Markt sehr häufig eingesetzt wird, besteht in einem Aufbau, bei welchem ein Ventilkörper von einer Glasampulle mit einer leicht siedenden Flüssigkeit in Position gehalten wird. Der Siedepunkt der Flüssigkeit in der Glasampulle ist so abgestimmt, dass diese bei einer kritischen Temperatur des thermisch auslösenden Sicherheitsventils beginnt zu sieden. Durch die Volumenzunahme beim Sieden wird die Glasampulle zerstört und gibt den Ventilkörper gegenüber dem Ventilsitz frei. Durch den Druck des Gases in dem Druckgasbehälter, welcher an dem Ventilkörper ansteht, wird dieser in eine geöffnete Position, weg von dem Ventilsitz, bewegt, sodass das Gas aus dem Druckgasbehälter 3 abströmen kann. Function subsets are shown in the figure. However, they are familiar to the skilled person, so that a more detailed explanation can be dispensed with. These functional sub-groups, not shown, but which may be present in the tank valve 4, may for example comprise a manual shut-off valve. As a further functional subgroup, a thermally triggered safety valve could also be present. Such thermally triggering safety valves are known in principle from the general state of the art. In a conventional embodiment, a screw is used here, which has a central bore. In the central bore is a lot or a detained over a Lot lock body. If the area of the tank valve 4 or of the thermally triggered safety valve heats up above the melting temperature of the solder, then the through-bore in the screw is released and the gas permanently connected to the screw in the interior of the compressed-gas container can flow off. An alternative to this, which is used very frequently, in particular in the European and American markets, is a structure in which a valve body is held in position by a glass ampule with a low-boiling liquid. The boiling point of the liquid in the glass ampoule is adjusted so that it begins to boil at a critical temperature of the thermally triggered safety valve. The volume increase during boiling destroys the glass ampoule and releases the valve body from the valve seat. By the pressure of the gas in the compressed gas container, which is present on the valve body, this is moved to an open position, away from the valve seat, so that the gas can flow out of the compressed gas container 3.

Als weitere Funktionsuntergruppe im Bereich des zweiten Grundkörper 5 ist in der Darstellung der Figur 2 ein Gasanschluss 8 zu erkennen. Dieser Gasanschluss dient zur Entnahme von Gas aus dem Druckgasbehälter über das Pilotventil 6 und zur Betankung des Druckgasbehälters 3. In den Gasanschluss 8 kann ein erster Filter 9 integriert sein. Zur Betankung und zur Entnahme von Gas lässt sich das Tankventil 4 über den As a further functional subgroup in the region of the second basic body 5, a gas connection 8 can be seen in the representation of FIG. This gas connection serves to remove gas from the compressed gas container via the pilot valve 6 and to refuel the compressed gas container 3. In the gas connection 8, a first filter 9 may be integrated. For refueling and for the removal of gas, the tank valve 4 via the

Gasanschluss 8 an ein Leitungssystem anschließen, welches den mit dem Tankventil 4 ausgestatteten Druckgasbehälter 3 mit einer Betankungsleitung und einem Verbraucher und/oder weiteren Druckgasbehältern 3 der Speichervorrichtung 2 verbindet. Connect gas connection 8 to a line system which connects the equipped with the tank valve 4 compressed gas tank 3 with a refueling line and a consumer and / or other compressed gas tanks 3 of the storage device 2.

Der Gasanschluss 8 ist über einen Leitungsabschnitt 10 in dem Grundkörper 5 The gas connection 8 is via a line section 10 in the base body fifth

weitergeführt und verzweigt sich dann in eine Betankungsleitung 11 und eine continues and then branches into a refueling 11 and a

Entnahmeleitung 12. Beide Leitungen haben dabei denselben durchströmbaren Extraction line 12. Both lines have the same flow-through

Querschnitt. Dies macht insbesondere die Fertigung der typischerweise in dem Cross-section. This particular makes the manufacture of the typically in the

Grundkörper 5 gebohrten Leitungen 11 , 12 besonders einfach. Die Betankungsleitung 11 führt zu einem Rohrabschnitt 13 und weist ein Rückschlagventil 14 auf. Dieses Main body 5 drilled lines 11, 12 particularly simple. The refueling line 11 leads to a pipe section 13 and has a check valve 14. This

Rückschlagventil 14 wird gegen die Kraft einer Feder beim Betankungsvorgang aufgedrückt, sodass das Gas bei der Betankung über den Rohrabschnitt 13 in den Druckgasbehälter 3 einströmen kann. Die Einströmung wird durch den leicht gebogenen oder leicht geknickten Rohrabschnitt 13 dabei an einem Temperatursensor 5 Check valve 14 is pressed against the force of a spring refueling operation, so that the gas can flow into the gas cylinder 3 during refueling through the pipe section 13. The inflow is due to the slightly bent or slightly bent pipe section 13 while a temperature sensor. 5

vorbeigeleitet, sodass dieser die Temperatur des sich in dem Druckgasbehälter 3 bildendenden Gasgemischs und nicht die Temperatur des unmittelbar einströmenden Gases misst. bypassed so that it measures the temperature of the gas mixture forming in the compressed gas container 3 and not the temperature of the gas flowing in directly.

Die Entnahmeleitung 12 verläuft ebenfalls durch den Grundkörper 5 und weist einen Filter 16 auf. Die Entnahmeleitung 12 weist als Entnahmeventil 6 das Pilotventil 6 auf, welches beispielsweise in der in der oben genannten deutschen Anmeldung zitierten Art und Weise funktioniert. Darüber hinaus ist in der Entnahmeleitung 2 ein weiteres The extraction line 12 also extends through the main body 5 and has a filter 16. The sampling line 12 has as a sampling valve 6, the pilot valve 6, which cited, for example, in the in the above-mentioned German application type and Way works. In addition, in the sampling line 2 is another

Rückschlagventil 17 vorgesehen. Es ist im Normalfall durch eine Feder leicht geöffnet. Es wird von dem bei der Entnahme zum Pilotventil 6 strömenden Gas durch die Feder unterstützt aufgedrückt, sodass eine Entnahme problemlos möglich ist. Bei der Check valve 17 is provided. It is usually slightly open by a spring. It is pressed by the gas flowing during removal to the pilot valve 6 supported by the spring, so that removal is easily possible. In the

Betankung ist es so, dass das Pilotventil 6 Gas bei höheren Druckdifferenzen Fueling it is such that the pilot valve 6 gas at higher pressure differences

durchlassen würde. Um eine Durchströmung des Pilotventils 6 zu verhindern, ist das Rückschlagventil 17 deshalb so ausgeführt, dass es bei der Strömungsrichtung bei der Betankung des Druckgasbehälters 3 die Entnahmeleitung 12 gegen die Kraft der Feder sperrt. Hierdurch wird einerseits das Pilotventil 6 geschont und andererseits wird verhindert, dass Gas unmittelbar in der Nähe des Temperatursensors 5 austritt und damit die gemessene Temperatur des in dem Druckgasbehälter 3 befindlichen Gases in unerwünschter Art und Weise verfälscht. let through. In order to prevent a flow through the pilot valve 6, the check valve 17 is therefore designed so that it blocks the discharge line 12 against the force of the spring in the flow direction in the refueling of the gas cylinder 3. As a result, on the one hand, the pilot valve 6 is spared and on the other hand prevents gas exiting directly in the vicinity of the temperature sensor 5 and thus falsified the measured temperature of the gas in the compressed gas container 3 in an undesirable manner.

Sowohl das Entnahmeventil 6 als auch die beiden Rückschlagventile 14, 17 in dem Tankventil 4 weisen nun einen Ventilkörper einerseits und einen Ventilsitz andererseits auf. In der schematischen Darstellung der Figur 2 sind diese Bauteile nicht näher beziffert. In der Darstellung der Figur 3 ist eine schematische Darstellung einer sogenannten Hauptdichtung 18 des Entnahmeventils bzw. Pilotventils 6 zu erkennen. Die Hauptdichtung 18 besteht einerseits aus einem Ventilkörper 19, welcher hier als Teil bzw. Spitze eines sogenannten Entnahmekolbens als Ventilkörperträger 28 des Pilotventils 6 angedeutet ist. Der Ventilkörper 19 weist im Zentrum eine mit 20 bezeichnete Bohrung auf, welche zu der sogenannten Pilotöffnung am anderen Ende des Entnahmekolbens führt. Auf die Funktionalität muss nicht weiter eingegangen werden, sie lässt sich beispielsweise aus der oben genannten Anmeldung der Anmelderin zum Pilotventil im Detail entnehmen. Sie ist für die vorliegende Erfindung auch nicht weiter relevant. Der Ventilkörper 19 wirkt nun mit einem Ventilsitz 21 zusammen. In der Darstellung der Figur 3 ist dabei die Geöffnet-Stellung der Hauptdichtung 18 dargestellt. In der Geschlossenstellung würden der Ventilkörper 19 und der Ventilsitz 21 sich entsprechend berühren. Der Ventilsitz 21 ist dabei in einem Ventilsitzträger 22 ausgebildet, welcher in den Both the removal valve 6 and the two check valves 14, 17 in the tank valve 4 now have a valve body on the one hand and a valve seat on the other. In the schematic representation of Figure 2, these components are not numbered closer. In the illustration of Figure 3 is a schematic representation of a so-called main seal 18 of the bleed valve or pilot valve 6 can be seen. The main seal 18 consists on the one hand of a valve body 19, which is indicated here as part or tip of a so-called sampling piston as the valve body carrier 28 of the pilot valve 6. The valve body 19 has in the center a bore designated 20, which leads to the so-called pilot opening at the other end of the sampling piston. The functionality does not have to be discussed further; it can be inferred, for example, from the above-mentioned application of the Applicant to the pilot valve in detail. It is also not relevant to the present invention. The valve body 19 now interacts with a valve seat 21. In the illustration of Figure 3 while the open position of the main seal 18 is shown. In the closed position, the valve body 19 and the valve seat 21 would touch accordingly. The valve seat 21 is formed in a valve seat carrier 22, which in the

Grundkörper 5 dichtend und verdrehsicher eingebracht, beispielsweise eingepresst, ist. In dem Bereich, in dem in der Geschlossen-Stellung der Ventilkörper 19 am Ventilsitz 21 anliegt, befindet sich außerdem eine Dichtlippe 23, die über den Grundkörper des Body 5 sealing and introduced against rotation, for example, pressed, is. In the area in which rests in the closed position of the valve body 19 on the valve seat 21, there is also a sealing lip 23 which extends over the body of the

Ventilsitzträgers 22 in Richtung des Ventilkörpers 19 übersteht. Unter kegelig im Sinne der hier vorliegenden Erfindung ist, wie eingangs bereits erläutert, eine Kegelstumpfmantelfläche zu verstehen, oder auch zwei oder mehrere sich einander anschließende - gegebenenfalls im Übergang verrundete - Kegelstumpfmantelflächen, welche unterschiedliche Öffnungswinkel aufweisen. Der Ventilkörper 19 ist ebenfalls kegelig im Sinne der hier vorliegenden Erfindung ausgestaltet. Als Alternative wäre auch ein leicht verrundeter Kegel oder ein kugeliges Element mit entsprechend großem Radius denkbar. Die Winkel der Kegel oder im Falle eines zu kugeligen Elements der Tangente im Bereich des Berührens zwischen dem Ventilsitz 21 und dem Ventilkörper 19 sind dabei nicht gleich sondern weichen voneinander ab. Der Ventilkörper 19 weist dabei Valve seat carrier 22 protrudes in the direction of the valve body 19. Under conical in the sense of the present invention is, as already explained, to understand a truncated cone surface, or two or more adjoining - optionally rounded in the transition - truncated cone lateral surfaces having different opening angles. The valve body 19 is also configured conically in the sense of the present invention. As an alternative, a slightly rounded cone or a spherical element with a correspondingly large radius would be conceivable. The angles of the cones or in the case of a spherical element of the tangent in the region of contact between the valve seat 21 and the valve body 19 are not the same but soft from each other. The valve body 19 has

vorzugsweise einen kleineren Öffnungswinkel (z.B. 90°) auf, als der den Ventilsitz 19 ausbildende Kegel (z.B. 100°) tangential zum Bereich der Berührung. Hierdurch ist eine Linienanlage des Ventilkörpers 19 am Ventilsitz 21 gewährleistet, welche eine sehr hohe Flächenpressung und damit eine sehr gute Abdichtung ermöglicht. In der Darstellung der Figur 4 ist dieser Aufbau rechts der Mittellinie dargestellt. In Figur 4 auf der linken Seite ist dagegen ein Aufbau dargestellt, bei welchem der den Ventilsitz 19 ausbildende Kegel tangential zum Bereich der Berührung denselben Winkel aufweist, wie auf der rechten Seite, während der Ventilkörper 28 einen größeren Winkel von beispielsweise ca. 1 10° aufweisen soll. preferably a smaller opening angle (e.g., 90 °) than the cone forming the valve seat 19 (e.g., 100 °) tangential to the area of contact. As a result, a line conditioning of the valve body 19 is ensured on the valve seat 21, which allows a very high surface pressure and thus a very good seal. In the illustration of Figure 4, this structure is shown to the right of the center line. In Figure 4 on the left side, however, a structure is shown, in which the valve seat 19 forming cone tangent to the region of contact the same angle, as on the right side, while the valve body 28 has a larger angle, for example, about 1 10 ° should have.

Der Ventilsitzträger 22 ist dabei vorzugsweise aus einem Hochleistungskunststoff hergestellt, beispielsweise PEEK, PI oder PAI. Der gesamte Entnahmekolben oder zumindest der Bereich, welcher den Ventilkörper 19 ausbildet, kann beispielsweise aus einem Stahlwerkstoff oder vorzugsweise ebenfalls aus einem vergleichbaren The valve seat carrier 22 is preferably made of a high performance plastic, such as PEEK, PI or PAI. The entire removal piston or at least the region which forms the valve body 19 can, for example, be made of a steel material or preferably also of a comparable one

Hochleistungskunststoff ausgebildet sein. Diese Hochleistungskunststoffe haben dabei den Vorteil, dass sie eine Glasübergangstemperatur haben, welche oberhalb der üblicherweise im Betrieb auftretenden Temperaturen liegt. Damit liegt in dem ganzen Temperaturbereich, in dem das Tankventil 4 betrieben wird, eine gleichmäßige und homogene Materialeigenschaft vor. Außerdem weisen die Hochleistungskunststoffe bei mechanischer Formbeständigkeit eine gewisse Restelastizität, insbesondere von ca. 3 %, auf. Dies reicht aus, um eine sehr gute dichtende Anlage zwischen dem Ventilsitz 21 und dem Ventilkörper 19 zu gewährleisten. Hierdurch ist eine gute Abdichtung des High-performance plastic be formed. These high-performance plastics have the advantage that they have a glass transition temperature which is above the temperatures usually occurring during operation. This is in the entire temperature range in which the tank valve 4 is operated, a uniform and homogeneous material property. In addition, the high-performance plastics have a certain residual elasticity, in particular of about 3%, with mechanical dimensional stability. This is sufficient to ensure a very good sealing contact between the valve seat 21 and the valve body 19. This is a good seal of the

Hauptventilsitzes des Entnahmeventils 4 möglich, insbesondere auch bei sehr hohen Nenndrücken und leicht flüchtigen Gasen, wie beispielsweise Wasserstoff bei einem Nenndruck von 70 MPa, was in der Praxis zu Drücken zwischen typischerweise 10 MPa und 105 MPa führen kann. Der Ventilsitz 21 in der hier dargestellten Ausgestaltung weist nun außerdem eine Dichtlippe 23 auf. Diese Dichtlippe 23 ist über das Material des Ventilsitzträgers 22 in Richtung des Entnahmekolbens überstehend ausgebildet. Zwischen der Dichtlippe 23 und einem Haltering 24, welcher beispielsweise dazu dient, den Ventilsitzträger 22 gegenüber dem Grundkörper 5 sicher zu fixieren, verbleibt ein leerer Raum. In der Geschlossen-Stellung steht dieser Raum mit dem unter Druck der Hauptdichtung 18 anstehenden Gas in Verbindung. Er bildet ein Aktivierungsvolumen 25 aus. Das unter Druck stehende Gas in dem Aktivierungsvolumen 25 hilft damit die Dichtlippe 23 in Richtung des Ventilkörpers 19 zu drücken und verbessert somit die Abdichtung. Man spricht hierbei auch von einer Druckaktivierung. Main valve seat of the bleed valve 4 possible, especially at very high nominal pressures and volatile gases such as hydrogen at a nominal pressure of 70 MPa, which in practice can lead to pressures between typically 10 MPa and 105 MPa. The valve seat 21 in the embodiment shown here now also has a sealing lip 23. This sealing lip 23 is formed projecting over the material of the valve seat carrier 22 in the direction of the sampling piston. Between the sealing lip 23 and a retaining ring 24, which serves, for example, to securely fix the valve seat carrier 22 relative to the main body 5, an empty space remains. In the closed position, this space communicates with the gas under pressure of the main seal 18 in connection. It forms an activation volume 25. The pressurized gas in the activation volume 25 thus helps to press the sealing lip 23 in the direction of the valve body 19 and thus improves the seal. One speaks here also of a pressure activation.

Die primäre Strömungsrichtung des Gases bei der Entnahme ist dabei in der Darstellung der Figur 3 durch den mit E bezeichneten Pfeil zur Verdeutlichung der Strömungsrichtung bei der Entnahme dargestellt. The primary flow direction of the gas during removal is shown in the illustration of Figure 3 by the designated E arrow for clarification of the flow direction during the removal.

In der Darstellung der Figur 4 findet sich nun analog zur Darstellung in Figur 3, dieses Mal aber in der Geschlossen-Stellung, der zur Hauptdichtung vergleichbare Aufbau in einem oder beiden der Rückschlagventile 14, 17. Dabei ist rechts der Mittellinie der Aufbau des Ventilkörpers 28 mit kleinerem Öffnungswinkel, als der Winkel des 3, but this time in the closed position, the structure comparable to the main seal in one or both of the check valves 14, 17. In the illustration of FIG. 4, to the right of the center line is the structure of the valve body 28 with a smaller opening angle than the angle of the

Ventilsitzes 21 dargestellt, links der Mittellinie ein größerer Winkel des Ventilkörpers bei entsprechend gleichem Winkel des Ventilsitzes. Der Ventilsitzträger 22 mit dem Ventilsitz 21 ist dabei identisch aufgebaut und weist ebenfalls die Dichtlippe 23 auf. Er ist verdrehsicher mit dem Grundkörper 5 verbunden, beispielsweise verpresst und/oder durch den Haltering 24 entsprechend gehalten. Der einzige Unterschied liegt in dem Ventilkörper 19, welcher hier nicht der Teil eines Entnahmekolbens ist und daher die Bohrung 20 nicht aufweist. Ansonsten ist die Funktionalität im Wesentlichen dieselbe. Bei der Betankung wird das Gas entsprechend der Strömungsrichtung B in diesem Fall durch die Betankungsleitung 11 zugeführt und drückt den Ventilkörper 19 in seine Geöffnet- Stellung. Nach Abschluss der Betankung liegt in der Betankungsleitung 1 1 kein Druck mehr vor, sodass der Ventilkörper 19 durch den Innendruck im Druckgasbehälter 3 in die hier dargestellte Geschlossen-Stellung gedrückt wird. Der Druck steht in diesem Fall also oberhalb des Ventilsitzträgers 22 an. Auch hier kommt es zu einer Ausbreitung des Drucks in das Aktivierungsvolumen 25, sodass dieselbe Funktionalität wie bei der Hauptdichtung 18 erzielt wird. Der Ventilsitzträger 22 ist in beiden Anwendungsfällen dabei als Gleichteil ausgeführt und lässt sich aufgrund der größeren Anzahl an Teilen, welche innerhalb des Tankventils 4 benötigt werden, damit entsprechend kostengünstiger herstellen. Valve seat 21 shown, left of the center line a larger angle of the valve body at the same angle of the valve seat. The valve seat carrier 22 with the valve seat 21 is constructed identically and also has the sealing lip 23. It is rotationally connected to the base body 5, for example, compressed and / or held by the retaining ring 24 accordingly. The only difference lies in the valve body 19, which is not the part of a sampling piston here and therefore does not have the bore 20. Otherwise, the functionality is essentially the same. When refueling, the gas is supplied according to the flow direction B in this case through the refueling line 11 and pushes the valve body 19 in its open position. After completion of refueling is in the refueling 1 1 no more pressure, so that the valve body 19 is pressed by the internal pressure in the gas cylinder 3 in the closed position shown here. The pressure is in this case so above the valve seat carrier 22. Again, there is a spread of pressure in the activation volume 25, so that the same functionality as in the main seal 18 is achieved. The valve seat carrier 22 is in both applications it is designed as a common part and can be due to the larger number of parts that are needed within the tank valve 4, thus produce correspondingly cheaper.

In der Darstellung der Figur 4 ist außerdem rein beispielhaft und exemplarisch eine Verdrehsicherung gezeigt, welche ein Verdrehen des Ventilkörpers 19 gegenüber dem Ventilsitzträger 22 verhindern soll. Hierfür ist beispielsweise eine Nut 26 in dem In the illustration of Figure 4 is also purely exemplary and exemplified anti-rotation shown, which is intended to prevent rotation of the valve body 19 relative to the valve seat carrier 22. For this purpose, for example, a groove 26 in the

Ventilkörper 19 enzhaltenden den Ventil Körperträger 28 eingebracht. Über einen im Grundkörper 5 gehaltenen, beispielsweise eingepressten Stift 27, welcher mit der Nut 26 korrespondiert, ist eine Bewegung in axialer Richtung, also in der Darstellung der Figur 4 nach oben und unten, problemlos möglich. Ein Verdrehen wird jedoch durch den Stift 27 und die Nut 26 als Verdrehsicherung verhindert. Alternative Ausgestaltungen wie beispielsweise eine formschlüssige Aufnahme eines Führungselements oder Ähnliches sind ebenso denkbar. Valve body 19 entzhaltenden the valve body support 28 introduced. About a held in the base body 5, for example, pressed-in pin 27, which corresponds to the groove 26, a movement in the axial direction, ie in the illustration of Figure 4 up and down, easily possible. However, twisting is prevented by the pin 27 and the groove 26 as rotation. Alternative embodiments such as a positive reception of a guide element or the like are also conceivable.

Claims

Patentansprüche claims

1. Tankventil (4) zur Montage an einem Druckgasbehälter (3), mit einem Grundkörper (5), mit mehreren Funktionsuntergruppen zur Betankung des Druckgasspeichers (3), zur Entnahme von Gas aus dem Druckgasspeicher (3) sowie zur Umsetzung von Sicherheits- und Bedienfunktionen, wobei eine der Funktionsuntergruppen als ein Entnahmeventil (6) ausgebildet ist, und wobei wenigstens eine andere der Funktionsuntergruppen als ein Rückschlagventil (14, 17) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass 1. Tank valve (4) for mounting on a compressed gas tank (3), with a base body (5), with a plurality of functional subgroups for refueling the compressed gas reservoir (3), for removing gas from the compressed gas reservoir (3) and for implementing safety and Operating functions, wherein one of the functional subgroups is designed as a take-off valve (6), and wherein at least one other of the functional sub-groups as a check valve (14, 17) is formed, characterized in that

sowohl das Entnahmeventil (6) als auch das wenigstens eine Rückschlagventil (14, 17) jeweils einen Ventilsitzträger (22) mit einen Ventilsitz (21 ) und einen both the take-off valve (6) and the at least one check valve (14, 17) each have a valve seat carrier (22) with a valve seat (21) and a

Ventilkörper (19) aufweisen, wobei der mit dem Ventilkörper (19) Valve body (19), wherein the with the valve body (19)

zusammenwirkende Teil des Ventilsitzträgers (22) eine in axialer Richtung überstehende Dichtlippe (23) als Teil des Ventilsitzes (21 ) aufweist. cooperating part of the valve seat carrier (22) has a projecting in the axial direction of the sealing lip (23) as part of the valve seat (21).

2. Tankventil (4) nach Anspruch 1 , 2. tank valve (4) according to claim 1,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

der Ventilkörper (19) und der Ventilsitz (21 ) kegelig ausgebildet ist, wobei die Öffnungswinkel der Kegel des Ventilkörpers (19) und des Ventilsitzes (21 ) voneinander abweichen. the valve body (19) and the valve seat (21) is formed conically, wherein the opening angle of the cones of the valve body (19) and the valve seat (21) differ from each other.

3. Tankventil (4) nach Anspruch 1 oder 2; 3. tank valve (4) according to claim 1 or 2;

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

die Ventilsitzträger (22) in dem Entnahmeventil (9) und in allen the valve seat carrier (22) in the extraction valve (9) and in all

Rückschlagventilen(14, 17) die gleichen Bauteile sind. Check valves (14, 17) are the same components.

4. Tankventil (4) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, 4. tank valve (4) according to claim 1, 2 or 3,

dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Ventilsitzträger (22) verdrehsicher in dem Grundkörper (5) befestigt ist, und dass ein den Ventilkörper (19) aufweisender Ventilkörperträger (28) über wenigstens ein Führungselement (26, 27) verdrehsicher gegenüber dem characterized in that each of the valve seat carrier (22) is secured against rotation in the base body (5), and in that a valve body carrier (28) having the valve body (19) is secured against rotation by at least one guide element (26, 27)

Ventilsitzträger (22) ausgebildet ist. Valve seat carrier (22) is formed.

Tankventil (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Tank valve (4) according to one of claims 1 to 4,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

um die Dichtlippe (23) ein Aktivierungsvolumen (25) angeordnet ist, welches mit dem unter Druck am Ventilkörper (19) und Ventilsitz (21 ) in der Geschlossenstellung anstehenden Gas verbunden ist. an activation volume (25) is arranged around the sealing lip (23) which is connected to the gas under pressure on the valve body (19) and valve seat (21) in the closed position.

Tankventil (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, Tank valve (4) according to one of claims 1 to 5,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

das Entnahmeventil (6) als elektromagnetisch betätigbares Pilotventil (6) ausgebildet ist, wobei der Ventilsitzträger (22) mit dem Ventilsitz (21 ) und der Ventilkörper (19) eine Hauptdichtung (18) des Pilotventils ausbilden. the removal valve (6) is designed as an electromagnetically operable pilot valve (6), wherein the valve seat carrier (22) with the valve seat (21) and the valve body (19) form a main seal (18) of the pilot valve.

Tankventil (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Tank valve (4) according to one of claims 1 to 6,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

das wenigstens eine Rückschlagventil (14, 17) als Rückschlagventil (14) in einer Betankungsleitung (11 ) und/oder als Rückschlagventil (17) in einer the at least one check valve (14, 17) as a check valve (14) in a refueling line (11) and / or as a check valve (17) in one

Entnahmeleitung (12) ausgebildet ist. Extraction line (12) is formed.

Tankventil (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, Tank valve (4) according to one of claims 1 to 7,

dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that

der Ventilsitzträger (22) und/oder der Ventilkörper (19) aus einem the valve seat carrier (22) and / or the valve body (19) consists of a

Hochleistungskunststoff ausgebildet sind. High performance plastic are formed.

Verwendung eines Tankventils (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, Use of a tank valve (4) according to one of claims 1 to 8,

an einem Druckgasbehälter (3) zur Speicherung von Wasserstoff oder Erdgas, insbesondere bei einem Nenndruck von mehr als 65 MPa, als Brennstoff in einem Fahrzeug (1 ). on a pressurized gas container (3) for storing hydrogen or natural gas, in particular at a nominal pressure of more than 65 MPa, as fuel in a vehicle (1).