WO2024046917A1 - Check valve - Google Patents

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WO2024046917A1
WO2024046917A1 PCT/EP2023/073413 EP2023073413W WO2024046917A1 WO 2024046917 A1 WO2024046917 A1 WO 2024046917A1 EP 2023073413 W EP2023073413 W EP 2023073413W WO 2024046917 A1 WO2024046917 A1 WO 2024046917A1
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check valve
piston
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valve according
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PCT/EP2023/073413
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German (de)
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Inventor
Alexander Müller
Beat Schmid
Agim GASHI
Original Assignee
Eugen Seitz Ag
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Definitions

  • the present invention relates to a check valve, in particular a check valve of a hydrogen refueling system, and a unit of a hydrogen refueling system.
  • a hydrogen refueling system in particular a hydrogen filling station, has one or more pressure tanks in which liquid or compressed gaseous hydrogen is provided for refueling motor vehicles or railways.
  • the pressure tanks are also called banks or storage banks.
  • the hydrogen is obtained one after the other from several storage banks.
  • the pressures in the individual storage banks are therefore different, usually they are 350 bar, 500 bar, 700 bar and 1000 bar. However, memory banks with other pressures are also possible.
  • High-pressure valves especially pilot-controlled solenoid valves, enable fast switching times and therefore quick changing of the memory bank.
  • the switching times are between 10 ms and 200 ms.
  • Check valves prevent hydrogen from flowing back from a dispensing line connected to the vehicle tank to the storage bank.
  • the rapid opening of the storage banks leads to high pressure surges or pressure pulses in the storage bank line. These high pressure surges can... Damage the check valve of the storage bank downstream of the flow direction.
  • the sealing element can be moved in the direction of flow so that the check valve no longer closes.
  • the check valve also experiences high pressure surges or pressure pulses in the counterflow direction. These pressure surges are caused by the increase in pressure in the line. Solenoid valves usually close more slowly than they open. This means that the check valve of a first or upstream storage bank is not yet completely closed when a solenoid valve of a second or subsequent storage bank is already completely open.
  • the pressure surge acting on the check valve closes the check valve with a relatively large force. Its piston is often pressed into the sealing seat with great force. On the one hand, this massively reduces the service life of the check valve. The sealing seat can even be damaged so that the check valve no longer closes optimally. This limits the maximum pressure that can exist in a memory bank.
  • DE 10 2016 014 312 A1 discloses a check valve with a piston made of PEEK (polyetheretherketone), which is penetrated by oblique channels. It is used in particular in piston pumps and compressors. Check valves are also known, the pistons of which the fluid flows around. However, they are not protected against kickbacks and are therefore not suitable for pressures such as those found in hydrogen refueling systems.
  • PEEK polyetheretherketone
  • the check valve according to the invention has an inlet and an outlet which define a flow direction which extends from the inlet to the outlet.
  • the check valve has a piston arranged movably relative to the inlet and outlet for opening and closing the inlet of the check valve.
  • the piston defines a piston axis with a first end facing the inlet and a second end facing the outlet.
  • the piston has an outer surface along which a fluid flowing in the direction of flow flows through the check valve.
  • the outlet has outlet channels in order to allow the fluid to flow out of the check valve, with all outlet channels of the outlet running obliquely, i.e. at an angle not equal to 0°, to the piston axis.
  • the check valve is suitable for various applications, especially for applications with high pressure pulses in the countercurrent direction.
  • the check valve is particularly suitable for use in a hydrogen refueling system, in particular in a hydrogen filling station for motor vehicles.
  • the check valve can be used particularly at pressures of up to 1000 bar and more. Thanks to the increased service life of the check valve, maintenance intervals and maintenance costs of a system, especially a hydrogen refueling system, are reduced. Failures of such systems are reduced or avoided.
  • Other areas of application include hydrogen tank trucks and electrolysers for producing hydrogen.
  • the check valve according to the invention is also suitable for retrofitting systems because it is relatively space-saving and simple.
  • the piston Preferably there is a complete flow around the piston, i.e. no portion of the fluid flows through the piston.
  • no portion of the fluid flows through the piston.
  • the piston in an open position of the piston, only one channel is released, which extends from the entrance to the exit and which extends exclusively along the outer surface of the piston.
  • the piston only opens a channel between the inlet and outlet, which extends along the outer surface of the piston. This optimizes the damping of the piston when opening and closing the valve and enables a high flow rate in the direction of flow from the inlet to the outlet.
  • the piston can be made robust and therefore long-lasting because it is not penetrated by any channels that could weaken it.
  • the piston is preferably movable in a guided manner.
  • the piston has radially projecting ribs on its circumference, with the outer surface along which the fluid flows preferably being arranged between the ribs. These ribs minimize turbulence in the fluid flow. They preferably guide the piston in its movement.
  • at least one of the ribs is mounted in the valve body.
  • the check valve preferably has a valve body in which the piston is movably arranged, the piston being movable guided by the valve body. If ribs are present on the piston, they preferably extend to the inner wall of the valve body in order to guide the piston and direct the fluid. Depending on the embodiment, at least one of the ribs, preferably all ribs, are mounted in the valve body.
  • outlet channels Preferably there are as many outlet channels as there are surfaces between the ribs. This optimizes fluid flow along the piston.
  • the valve body preferably has a sealing seat on which the piston rests when the check valve is closed, the sealing seat preferably being made of metal.
  • An elastomeric seal such as an O-ring, is preferably not present on either the seal seat or the piston.
  • the piston preferably seals without an elastomeric seal.
  • At least part of the piston is made of a plastic, in particular of a high-performance plastic and preferably of PEEK.
  • the entire piston is preferably made of plastic, in particular of a high-performance plastic and preferably of PEEK.
  • the damping properties of the piston are thereby increased.
  • the piston has a relatively low weight. The moving mass of the check valve is reduced. The opening and closing speed as well as the impact resistance are increased. An additional elastomeric sealing element between the piston and the sealing seat can be omitted.
  • the sealing seat is made of metal, the sealing effect is optimized when using a piston made of plastic, especially PEEK.
  • High-performance plastics, especially PEEK are stable in a very wide temperature range, which is both negative and positive °C. This makes the check valve ideal for long-term use with hydrogen.
  • a coupling element which is attached to a housing of the check valve, the coupling element having through openings which form the outlet channels.
  • This allows the flow in the direction of flow from the check valve through the outlet channels to be maximized. This is particularly optimal for hydrogen refueling systems as the refueling time can be minimized. Pressure losses are minimized thanks to outlet channels with large diameters.
  • the piston is preferably guided in the valve body and spaced from it Coupling element arranged.
  • the coupling element can be designed, for example, as a hollow screw that can be screwed into the housing or onto the housing. This makes assembly easier.
  • the valve body preferably forms the housing of the check valve.
  • a return spring is preferably present which presses the piston into a sealing seat in order to close the check valve.
  • the return spring is preferably arranged with a first end in the piston and with a second end in the coupling element.
  • the return spring is arranged in the piston, being surrounded by the outlet channels. This is an extremely compact arrangement so that the size of the check valve is minimized.
  • the unit according to the invention of a hydrogen refueling system has a first line for connecting a first storage bank to a dispensing line and a second line for connecting a second storage bank to the same dispensing line.
  • One filling direction leads from the first storage bank and the second storage bank to the dispensing line.
  • a first high-pressure valve, in particular a pilot valve-controlled solenoid valve, and a first check valve are arranged in the first line, the first check valve being arranged downstream of the first high-pressure valve in the filling direction.
  • a second high-pressure valve, in particular a pilot valve-controlled solenoid valve, and a second check valve are arranged in the second line, the second check valve being arranged downstream of the second high-pressure valve in the filling direction.
  • the first check valve and the second check valve are check valves as described above.
  • the filling direction is preferably the above-mentioned flow direction through the check valve.
  • Figure 1 is a schematic representation of a unit of a hydrogen refueling system
  • Figure 2 is a perspective view of a check valve according to the invention with an inlet and an outlet line;
  • Figure 3 shows a longitudinal section through the check valve according to Figure 2 in the closed state
  • Figure 4 shows a further longitudinal section through the check valve according to Figure 2 in the closed state
  • Figure 5 shows a longitudinal section through the check valve according to Figure 2 in the open state
  • Figure 6 is a first perspective view of a piston of the check valve according to Figure 2;
  • Figure 7 shows a first view of an end face of the piston according to Figure 6;
  • Figure 8 shows a second perspective view of the piston according to Figure 6;
  • Figure 9 shows a second view of an end face of the piston according to Figure 6;
  • Figure 10 is a side view of the piston according to Figure 6;
  • Figure 11 shows a first perspective view of a coupling element of the check valve according to Figure 2;
  • Figure 12 shows a first view of an end face of the coupling element according to Figure 11;
  • Figure 13 shows a second perspective view of the coupling element according to Figure 11;
  • Figure 14 shows a second view of an end face of the coupling element according to Figure 11 and
  • Figure 15 is a side view of the coupling element according to Figure 11.
  • a gas station with two storage banks B1, B2 for hydrogen is shown schematically in FIG. There are usually three, four or more memory banks B1, B2 per tap.
  • the individual hydrogen storage banks B1, B2 have different pressures.
  • the pressures are preferably 350 bar, 500 bar, 700 bar and 1000 bar.
  • the first memory bank B1 has a lower pressure than the second memory bank B2.
  • a feed line 20 leads from each memory bank B1, B2 via valves HV1, HV2, CV1, CV2 to an intermediate line 21 and then to a common tap line 22, which leads to a tap point, not shown. This is the filling direction when refueling a motor vehicle, also not shown, and the direction of flow through the valves HV1, HV2, CV1, CV2.
  • the supply line 20, the intermediate line 21 and the dispensing line 22 are preferably metal pipes. Preferably they are stiff.
  • FIG. 1 Not shown in Figure 1 are a cryopump connected to the storage banks B1, B2 or a compressor for compressing the hydrogen as well as the filling points connected to the storage banks B1, B2 via the filling line 22, also called filling pumps, at which the motor vehicles can be refueled with hydrogen .
  • a cryopump connected to the storage banks B1, B2 or a compressor for compressing the hydrogen as well as the filling points connected to the storage banks B1, B2 via the filling line 22, also called filling pumps, at which the motor vehicles can be refueled with hydrogen .
  • Each memory bank B1, B2 is assigned a high-pressure valve HV1, HV2, preferably a pilot-controlled solenoid valve.
  • HV1, HV2 preferably a pilot-controlled solenoid valve.
  • an associated check valve CV1, CV2 is arranged downstream of the high-pressure valve HV1, HV2.
  • the check valve CV1, CV2 opens when pressure is applied in the flow direction towards the tap line 22 and prevents a fluid flow in the opposite direction, i.e. it prevents a backflow towards storage banks B1, B2.
  • hydrogen is first drawn from the storage bank with the lowest pressure, in this example from the first storage bank B1.
  • the associated first high-pressure valve HV1 is opened, as a result of which the associated first check valve CV1 also opens due to the pressure of the fluid flow in the flow direction, here hydrogen.
  • the second solenoid valve HV2 and thus also the second check valve CV2 are closed.
  • the fluid, here hydrogen flows from the first storage bank B1 via the supply line 20 and the intermediate line 21 to the tap line 22 and thus to the tap point.
  • the system switches to the second storage bank B2, which has a higher pressure.
  • the first high-pressure valve HV1 is therefore closed and the second high-pressure valve HV2 and thus also the second check valve CV2 are opened. Since the first solenoid valve HV1 and/or the first check valve CV1 close more slowly than the other valves open, the now increased pressure in the intermediate line 21 acts on the not yet completely closed first check valve CV1.
  • This pressure surge accelerates the closing element of the check valve CV1, usually a piston, so that it hits the sealing seat at high speed. As mentioned at the beginning, this can damage the check valve or at least massively shorten its lifespan.
  • Figures 2 to 5 show an example of a check valve CV according to the invention, which can be used in the arrangement according to Figure 1 as a first and second check valve CV1, CV2. However, it can also be used in other areas in which good damping of the piston movement or a gentle piston movement is advantageous at least in the flow direction and/or in the counterflow direction.
  • the valve can also be used for other fluids and in other systems.
  • the check valve CV has a valve body 1, which forms a housing of the check valve CV.
  • the valve body 1 is preferably formed in one piece. It is preferably made of metal, especially steel.
  • a coupling element 3 is held on or in the valve body 1.
  • the coupling element 3 is designed as a hollow screw and is screwed in via an external thread 31 to an end of the valve body 1 on the outlet side in the flow direction.
  • the coupling element 3 has a base body 30 and a flange 32, the flange 32 preferably resting on the outer end face of the valve body 1.
  • the coupling element 3 has an internal thread 320, preferably in the area of the flange 32.
  • a circumferential inclined edge 321 is preferably formed, which forms a cone that tapers in the counterflow direction.
  • the intermediate line 21 forms an outlet line of the check valve CV. It is connected to the valve body 1 via a first connecting element 4 with an external thread 40 and a first bushing 80 with an internal thread 81. In this example it is connected to the coupling element 3 for this purpose.
  • the intermediate line 21 preferably rests on the circumferential inclined edge 321 and is therefore, on the one hand, secured against rotation and held fixed in the longitudinal direction.
  • the intermediate line 21 leads to the tap. It is therefore arranged on the output side of the check valve CV.
  • the supply line 20 is connected to the valve body by means of a second connecting element 5 with an external thread 50 and to the valve body 1 by means of a second socket 82 with an internal thread 83.
  • the supply line 20 forms an inlet line of the check valve CV.
  • the valve body 1 also has a circumferential inclined edge 10 in the interior, which now forms a cone that tapers in the direction of flow. The supply line 20 rests on this inclined edge 10 and is therefore secured against rotation and held fixed in the longitudinal direction.
  • a return spring 7 is arranged between the piston 6 and the coupling element 3. It is inserted with one end into a receiving opening 620 of the piston 6 and with another end into a receiving opening 36 of the coupling element 3 or held in this. It extends centrally and in the direction of the piston axis 63, which can be seen in Figure 10.
  • FIG 3 the check valve CV is shown in the closed state, in Figure 5 in the open state.
  • the direction of flow through the opened valve is shown with arrows in Figure 5.
  • a fluid flowing through preferably hydrogen, flows around the outer surface of the piston 6 and flows between the piston 6 and the inner wall of the valve body 1 through outlet channels 35 of the coupling element 3.
  • the outlet channels 35 run obliquely, ie at an angle to the piston axis 63.
  • the outlet channels 35 open into a common chamber 38, which is connected to the lumen of the intermediate line 21, so that the fluid can flow out of the check valve CV.
  • the piston 6 is shown in detail in Figures 6 to 10. It is preferably made from a high-performance plastic and even more preferably from PEEK.
  • the piston 6 seals without a sealing ring or further seal in the sealing seat 11 of the valve body 1.
  • the sealing seat 11 is preferably made of steel or another metal. Alternatively, it is made of a different material that is harder than the material of the piston 6.
  • the piston 6 has a base body 60 with a first and a second end.
  • the first end has an end piece 62 with a receiving opening 620 in the form of a blind hole.
  • the end piece 62 is frustoconical and the receiving opening 620 is circular. Other forms are possible.
  • the receiving opening 620 serves to receive the return spring 7, as can be clearly seen in Figures 3 and 5.
  • the opposite end face 600 is closed and preferably flat. This end is conical and tapers towards the free end face 600. This end face 600 and/or its adjacent conical area form the sealing area for closing the check valve CV. When the valve is closed, the piston 6 rests with this sealing area on the widening sealing seat 11. This can be clearly seen in Figures 3 and 4.
  • Ribs 61 protrude radially from the base body 60. They extend parallel to the piston axis 63. They preferably extend approximately over the entire length of the base body. In this example, there are five ribs 61, matching the five outlet channels 35 of the coupling element 3. Between the ribs, the base body 60 forms the outer surfaces along which the fluid flows. The number of intermediate surfaces is therefore preferably the same as the number of outlet channels 35. The outlet channels 35 are preferably aligned with the surfaces lying between the ribs 61.
  • a different number of ribs 61 and outlet channels 35 are also possible. There can also be different numbers of ribs 61 compared to the outlet channels 35.
  • the ribs 61 preferably extend to the inner wall of the valve body 1.
  • the piston 6 can thus be moved in a guided manner along the piston axis 60 within the valve body 1.
  • the piston 6 is arranged in the valve body 1 so that it can rotate about its piston axis. In other embodiments, it is arranged in the valve body 1 so that it cannot rotate.
  • the piston 6 is mounted in the valve body 1 with at least one rib 61.
  • the coupling element 3 is shown in detail in FIGS. 11 to 15. It is preferably made of metal or a high-performance plastic. It has a cylindrical base body 30, which has the external thread 31 and the adjoining flange 32 at one end. The internal thread 320 is arranged in the flange 32. At the opposite end, the base body 30 preferably has a step-shaped tapered region 33, which is followed by an end piece 34 with a smaller diameter. The outlet channels 35 are arranged in the base body 30 and/or in the tapered area, as can be clearly seen by looking at FIGS. 14 and 3 together.
  • a sealing ring 9 seals the coupling element 3 in the tapered area 33 from the valve body 1, as can be seen in Figure 3. This sealing ring 9 is preferably the only sealing ring and is located between two static components.
  • a vent opening 37 is present in Figures 12 and 14. It leads through the valve body 1 to the outside and enables, for example, the sealing points to be checked.
  • the check valve according to the invention can be used for high pressures and enables gentle closing even when the pressure effect is reversed.
  • Coupling element base body 7 return spring external thread flange 80 first socket
  • HV1 first high pressure valve first connecting element HV2 second high pressure valve external thread CV1 first check valve

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Abstract

A check valve, in particular of a hydrogen refuelling system, has an inlet and an outlet which define a flow direction that extends from the inlet to the outlet. The check valve has a piston (6), which is arranged such that it can move relative to the inlet and outlet, for opening and closing the inlet of the check valve, wherein the piston (6) defines a piston axis (63) with a first end facing the inlet and a second end facing the outlet. The piston (6) has an outer surface along which flows a fluid flowing through the check valve in the flow direction. The outlet has outlet channels (35) to allow the fluid to flow outwards out of the check valve, wherein all of the outlet channels (35) of the outlet run obliquely to the piston axis (63). The check valve can be used for high pressures and allows gentle closing even with a reversal of the pressure action. In particular, it can be used in hydrogen filling stations.

Description

TITEL TITLE
RÜCKSCHLAGVENTIL CHECK VALVE
TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL FIELD
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rückschlagventil, insbesondere ein Rückschlagventil einer Wasserstoffbetankungsanlage, sowie eine Einheit einer Wasserstoffbetankungsanlage. The present invention relates to a check valve, in particular a check valve of a hydrogen refueling system, and a unit of a hydrogen refueling system.
STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
Eine Wasserstoffbetankungsanlage, insbesondere eine Wasserstofftankstelle, verfügt über einen oder mehrere Drucktanks, in denen flüssiger oder komprimiert gasförmiger Wasserstoff zum Betanken von Kraftfahrzeugen oder Eisenbahnen bereitgestellt ist. Die Drucktanks werden auch Banken oder Speicherbanken genannt. A hydrogen refueling system, in particular a hydrogen filling station, has one or more pressure tanks in which liquid or compressed gaseous hydrogen is provided for refueling motor vehicles or railways. The pressure tanks are also called banks or storage banks.
Um ein Fahrzeug möglichst schnell vollständig zu betanken, wird der Wasserstoff nacheinander aus mehreren Speicherbanken bezogen. Je weiter die Befüllung des Fahrzeugs fortgeschritten ist, umso höher muss der Druck in den Speicherbanken sein. Die Drücke in den einzelnen Speicherbanken sind deshalb unterschiedlich hoch, üblicherweise sind sie 350 bar, 500 bar, 700 bar und 1000 bar. Speicherbanken mit anderen Drücken sind jedoch auch möglich. In order to fully refuel a vehicle as quickly as possible, the hydrogen is obtained one after the other from several storage banks. The further the vehicle is filled, the higher the pressure in the storage banks must be. The pressures in the individual storage banks are therefore different, usually they are 350 bar, 500 bar, 700 bar and 1000 bar. However, memory banks with other pressures are also possible.
Damit das Fahrzeug möglichst schnell betankt werden kann, ist ein möglichst schnelles Umschalten zu Speicherbanken mit höheren Drücken erforderlich. So that the vehicle can be refueled as quickly as possible, it is necessary to switch to storage banks with higher pressures as quickly as possible.
Hochdruckventile, insbesondere pilotgesteuerte Magnetventile, ermöglichen schnelle Schaltzeiten und somit auch ein schnelles Wechseln der Speicherbank. Die Schaltzeiten liegen zwischen 10 ms bis 200 ms. Rückschlagventile verhindern eine Rückströmung des Wasserstoffs von einer mit dem Fahrzeugtank verbundenen Zapfleitung zur Speicherbank. High-pressure valves, especially pilot-controlled solenoid valves, enable fast switching times and therefore quick changing of the memory bank. The switching times are between 10 ms and 200 ms. Check valves prevent hydrogen from flowing back from a dispensing line connected to the vehicle tank to the storage bank.
Das schnelle Öffnen der Speicherbanken führt zu hohen Druckstössen bzw. Druckimpulsen in der Leitung der Speicherbank. Diese hohen Druckstösse können das in Strömungsrichtung nachgeschaltete Rückschlagventil der Speicherbank beschädigen. Insbesondere kann das Dichtelement in Strömungsrichtung verschoben werden, so dass das Rückschlagventil nicht mehr schliesst. The rapid opening of the storage banks leads to high pressure surges or pressure pulses in the storage bank line. These high pressure surges can... Damage the check valve of the storage bank downstream of the flow direction. In particular, the sealing element can be moved in the direction of flow so that the check valve no longer closes.
Wird während des Betankens auf eine höhere Druckstufe und somit auf eine andere Speicherbank gewechselt, erfährt das Rückschlagventil zudem hohe Druckstösse bzw. Druckimpulse in Gegenströmungsrichtung. Diese Druckstösse sind durch die Druckerhöhung in der Leitung verursacht. Magnetventile schliessen üblicherweise langsamer, als sie sich öffnen. Dies führt dazu, dass das Rückschlagventil einer ersten bzw. vorgeschalteten Speicherbank noch nicht vollständig geschlossen ist, wenn ein Magnetventil einer zweiten bzw. nachfolgenden Speicherbank bereits vollständig geöffnet ist. Der auf das Rückschlagventil wirkende Druckstoss schliesst das Rückschlagventil mit einer relativ grossen Kraft. Sein Kolben wird oft mit grosser Kraft in den Dichtsitz gedrückt. Dies vermindert einerseits die Lebensdauer des Rückschlagventils massiv. Der Dichtsitz kann sogar beschädigt werden, so dass das Rückschlagventil nicht mehr optimal schliesst. Dies begrenzt den maximalen Druck, der in einer Speicherbank überhaupt vorliegen kann. If you change to a higher pressure level and thus to a different storage bank during refueling, the check valve also experiences high pressure surges or pressure pulses in the counterflow direction. These pressure surges are caused by the increase in pressure in the line. Solenoid valves usually close more slowly than they open. This means that the check valve of a first or upstream storage bank is not yet completely closed when a solenoid valve of a second or subsequent storage bank is already completely open. The pressure surge acting on the check valve closes the check valve with a relatively large force. Its piston is often pressed into the sealing seat with great force. On the one hand, this massively reduces the service life of the check valve. The sealing seat can even be damaged so that the check valve no longer closes optimally. This limits the maximum pressure that can exist in a memory bank.
Diese hohen Druckstösse in Strömungsrichtung, insbesondere jedoch auch in Gegenströmungsrichtung, stellen deshalb hohe Anforderungen an die Rückschlagventile und vermindern deren Lebensdauer. Dies verursacht hohe Wartungskosten und kann zu Ausfällen der Betankungsanlagen führen. These high pressure surges in the flow direction, but especially also in the counterflow direction, therefore place high demands on the check valves and reduce their service life. This causes high maintenance costs and can lead to failures of the refueling systems.
Im Stand der Technik sind Rückschlagventile bekannt, bei welchen ein vom Fluid durchströmter Stahlkolben auf ein elastomeres oder thermoplastisches Dichtelement stösst. Es sind auch Stahlkolben bekannt, auf welchen ein elastomeres oder thermoplastisches Dichtelement angeordnet ist. Bei hohen Drücken, wie beispielsweise in Wasserstofftankstellen verwendet, besteht das Risiko, dass das Dichtelement herausfliegt oder zumindest verschoben wird. Check valves are known in the prior art, in which a steel piston through which fluid flows strikes an elastomeric or thermoplastic sealing element. Steel pistons are also known on which an elastomeric or thermoplastic sealing element is arranged. At high pressures, such as those used in hydrogen filling stations, there is a risk that the sealing element will fly out or at least be displaced.
Rückschlagventile mit einem vom Fluid durchströmten Stahlkolben, die auf einen Stahlsitz stossen, weisen den Nachteil auf, dass sie schlechter dichten als weiche Sitze mit einem elastomeren oder thermoplastischen Dichtelement. Check valves with a steel piston through which the fluid flows and which abut a steel seat have the disadvantage that they seal more poorly than soft seats with an elastomeric or thermoplastic sealing element.
DE 10 2016 014 312 A1 offenbart ein Rückschlagventil mit einem Kolben aus PEEK (Polyetheretherketon), der von schräg verlaufenden Kanälen durchsetzt ist. Es wird insbesondere in Kolbenpumpen und Verdichtern eingesetzt. Ferner sind Rückschlagventile bekannt, deren Kolben vom Fluid umströmt sind. Sie sind jedoch gegen Rückschläge nicht gesichert und somit für Drücke, wie sie in Wasserstoffbetankungsanlagen vorliegen, nicht geeignet. DE 10 2016 014 312 A1 discloses a check valve with a piston made of PEEK (polyetheretherketone), which is penetrated by oblique channels. It is used in particular in piston pumps and compressors. Check valves are also known, the pistons of which the fluid flows around. However, they are not protected against kickbacks and are therefore not suitable for pressures such as those found in hydrogen refueling systems.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG PRESENTATION OF THE INVENTION
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Rückschlagventil, insbesondere für Wasserstoffbetankungsanlagen, zu schaffen, das auch bei Druckbeaufschlagung in Gegenrichtung ein sanftes Schliessverhalten aufweist und bei Belastung durch hohe Druckstösse eine möglichst lange Lebensdauer aufweist. It is therefore an object of the invention to create a check valve, in particular for hydrogen refueling systems, which has a gentle closing behavior even when pressure is applied in the opposite direction and has the longest possible service life when exposed to high pressure surges.
Diese Aufgabe löst ein Rückschlagventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine Einheit einer Wasserstoffbetankungsanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 19. This task is solved by a check valve with the features of patent claim 1 and a unit of a hydrogen refueling system with the features of patent claim 19.
Das erfindungsgemässe Rückschlagventil weist einen Einlass und einen Auslass auf, die eine Strömungsrichtung definieren, welche sich vom Einlass zum Auslass erstreckt. Das Rückschlagventil weist einen relativ zum Einlass und Auslass bewegbar angeordneten Kolben zum Öffnen und Schliessen des Einlasses des Rückschlagventils auf. Der Kolben definiert eine Kolbenachse mit einem dem Einlass zugewandten ersten Ende und einem dem Auslass zugewandten zweiten Ende. Der Kolben weist eine äussere Oberfläche auf, entlang welcher ein in Strömungsrichtung durch das Rückschlagventil strömendes Fluid strömt. Der Auslass weist Auslasskanäle auf, um das Fluid aus dem Rückschlagventil nach aussen strömen zu lassen, wobei alle Auslasskanäle des Auslasses schräg, d.h. in einem Winkel ungleich 0°, zur Kolbenachse verlaufen. The check valve according to the invention has an inlet and an outlet which define a flow direction which extends from the inlet to the outlet. The check valve has a piston arranged movably relative to the inlet and outlet for opening and closing the inlet of the check valve. The piston defines a piston axis with a first end facing the inlet and a second end facing the outlet. The piston has an outer surface along which a fluid flowing in the direction of flow flows through the check valve. The outlet has outlet channels in order to allow the fluid to flow out of the check valve, with all outlet channels of the outlet running obliquely, i.e. at an angle not equal to 0°, to the piston axis.
Dank der schräg zur Kolbenachse verlaufenden Auslasskanäle kann ein Fluid, das mit hohem Druck von der Auslassseite her in das Rückschlagventil einfliesst, keinen hohen Druckimpuls auf den Kolben ausüben. Fliesst somit ein Fluid in Gegenströmungsrichtung, d.h. von der Auslassseite her ein, schliesst das Rückschlagventil trotzdem relativ sanft. Thanks to the outlet channels running obliquely to the piston axis, a fluid that flows into the check valve at high pressure from the outlet side cannot exert a high pressure impulse on the piston. If a fluid flows in the counterflow direction, i.e. from the outlet side, the check valve still closes relatively gently.
Bei Beaufschlagung des Kolbens mit einem Fluid in Strömungsrichtung wird der Kolben umströmt. Das Fluid strömt entlang der äusseren Oberfläche des Kolbens. Druckimpulse auf den Kolben lassen sich dadurch minimieren und Druckverluste reduzieren. Eine grosse Durchflussmenge durch das Rückschlagventil ist ermöglicht. When a fluid is applied to the piston in the direction of flow, the flow flows around the piston. The fluid flows along the outer surface of the piston. Pressure pulses on the piston can be minimized and pressure losses reduced. A big Flow rate through the check valve is permitted.
Das Rückschlagventil eignet sich für verschiedene Anwendungen, insbesondere für Anwendungen mit hohen Druckimpulsen in Gegenstromrichtung. Das Rückschlagventil eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Wasserstoffbetankungsanlage, insbesondere in einer Wasserstofftankstelle für Kraftfahrzeuge. Das Rückschlagventil lässt sich insbesondere bei Drücken bis 1000 bar und mehr verwenden. Dank der erhöhten Lebensdauer des Rückschlagventils werden Wartungsintervalle und Wartungskosten einer Anlage, insbesondere einer Wasserstoffbetankungsanlage, reduziert. Ausfälle von derartigen Anlagen werden reduziert bzw. vermieden. Andere Anwendungsbereiche sind beispielsweise Wasserstoff-Tanklastwagen und Elektrolyseure zur Herstellung von Wasserstoff. The check valve is suitable for various applications, especially for applications with high pressure pulses in the countercurrent direction. The check valve is particularly suitable for use in a hydrogen refueling system, in particular in a hydrogen filling station for motor vehicles. The check valve can be used particularly at pressures of up to 1000 bar and more. Thanks to the increased service life of the check valve, maintenance intervals and maintenance costs of a system, especially a hydrogen refueling system, are reduced. Failures of such systems are reduced or avoided. Other areas of application include hydrogen tank trucks and electrolysers for producing hydrogen.
Das erfindungsgemässe Rückschlagventil eignet sich zudem zum Nachrüsten von Anlagen, da es relativ platzsparend und einfach aufgebaut ist. The check valve according to the invention is also suitable for retrofitting systems because it is relatively space-saving and simple.
Vorzugsweise wird der Kolben vollständig umströmt, d.h. es fliesst kein Anteil des Fluids durch den Kolben. Vorzugsweise ist in einer geöffneten Position des Kolbens ausschliesslich ein Kanal freigegeben, der sich vom Eingang zum Ausgang erstreckt und der sich ausschliesslich entlang der äusseren Oberfläche des Kolbens erstreckt. Vorzugsweise öffnet der Kolben ausschliesslich einen Kanal zwischen Eingang und Ausgang, der sich entlang der äusseren Oberfläche des Kolbens erstreckt. Dies optimiert die Dämpfung des Kolbens beim Öffnen und Schliessen des Ventils und ermöglicht eine hohe Durchflussmenge in Strömungsrichtung vom Einlass zum Auslass. Ferner lässt sich der Kolben robust und somit langlebig ausführen, da er von keinen Kanälen durchsetzt ist, die ihn schwächen könnten. Preferably there is a complete flow around the piston, i.e. no portion of the fluid flows through the piston. Preferably, in an open position of the piston, only one channel is released, which extends from the entrance to the exit and which extends exclusively along the outer surface of the piston. Preferably, the piston only opens a channel between the inlet and outlet, which extends along the outer surface of the piston. This optimizes the damping of the piston when opening and closing the valve and enables a high flow rate in the direction of flow from the inlet to the outlet. Furthermore, the piston can be made robust and therefore long-lasting because it is not penetrated by any channels that could weaken it.
Vorzugsweise ist der Kolben geführt bewegbar. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Kolben an seinem Umfang radial vorstehende Rippen auf, wobei die äussere Oberfläche, an der das Fluid entlang strömt, vorzugsweise zwischen den Rippen angeordnet ist. Diese Rippen minimieren Wirbel im Fluidstrom. Vorzugsweise führen sie den Kolben in seiner Bewegung. In einigen Ausführungsformen ist mindestens eine der Rippen im Ventilkörper gelagert. The piston is preferably movable in a guided manner. In a preferred embodiment, the piston has radially projecting ribs on its circumference, with the outer surface along which the fluid flows preferably being arranged between the ribs. These ribs minimize turbulence in the fluid flow. They preferably guide the piston in its movement. In some embodiments, at least one of the ribs is mounted in the valve body.
Vorzugsweise weist das Rückschlagventil einen Ventilkörper auf, in welchem der Kolben bewegbar angeordnet ist, wobei der Kolben durch den Ventilkörper geführt bewegbar ist. Sind Rippen am Kolben vorhanden, so erstrecken sie sich vorzugsweise bis zur Innenwandung des Ventilkörpers, um den Kolben zu führen und das Fluid zu leiten. Je nach Ausführungsform ist mindestens eine der Rippen, vorzugsweise sind alle Rippen im Ventilkörper gelagert. The check valve preferably has a valve body in which the piston is movably arranged, the piston being movable guided by the valve body. If ribs are present on the piston, they preferably extend to the inner wall of the valve body in order to guide the piston and direct the fluid. Depending on the embodiment, at least one of the ribs, preferably all ribs, are mounted in the valve body.
Vorzugsweise sind gleich viele Auslasskanäle wie Oberflächen zwischen den Rippen vorhanden. Dies optimiert den Fluidfluss entlang des Kolbens. Preferably there are as many outlet channels as there are surfaces between the ribs. This optimizes fluid flow along the piston.
Vorzugsweise weist der Ventilkörper einen Dichtsitz auf, auf dem der Kolben im geschlossenen Zustand des Rückschlagventils aufliegt, wobei der Dichtsitz vorzugsweise aus Metall ist. Eine elastomere Dichtung, wie beispielsweise ein O-Ring, ist vorzugsweise weder am Dichtsitz noch am Kolben vorhanden. Vorzugsweise dichtet der Kolben ohne elastomere Dichtung. The valve body preferably has a sealing seat on which the piston rests when the check valve is closed, the sealing seat preferably being made of metal. An elastomeric seal, such as an O-ring, is preferably not present on either the seal seat or the piston. The piston preferably seals without an elastomeric seal.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Teil des Kolbens aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem Hochleistungskunststoff und vorzugsweise aus PEEK, gefertigt. Vorzugsweise ist der gesamte Kolben aus Kunststoff, insbesondere aus einem Hochleistungskunststoff und vorzugsweise aus PEEK, gefertigt. Die Dämpfungseigenschaften des Kolbens sind dadurch erhöht. Zudem weist der Kolben ein relativ geringes Gewicht auf. Die bewegte Masse des Rückschlagventils ist reduziert. Die Öffnungs- und Schliessgeschwindigkeit sowie die Schlagfestigkeit sind erhöht. Ein zusätzliches elastomeres Dichtelement zwischen Kolben und Dichtsitz kann entfallen. In a preferred embodiment, at least part of the piston is made of a plastic, in particular of a high-performance plastic and preferably of PEEK. The entire piston is preferably made of plastic, in particular of a high-performance plastic and preferably of PEEK. The damping properties of the piston are thereby increased. In addition, the piston has a relatively low weight. The moving mass of the check valve is reduced. The opening and closing speed as well as the impact resistance are increased. An additional elastomeric sealing element between the piston and the sealing seat can be omitted.
Ist der Dichtsitz aus Metall gefertigt, ist bei Verwendung eines Kolbens aus Kunststoff, insbesondere aus PEEK, die Dichtwirkung optimiert. Hochleistungskunststoffe, insbesondere PEEK, sind beständig in einem sehr grossen Temperaturbereich, der sich sowohl im negativen wie im positiven °C-Bereich befindet. Dadurch ist das Rückschlagventil für einen dauerhaften Einsatz für Wasserstoff optimal geeignet. If the sealing seat is made of metal, the sealing effect is optimized when using a piston made of plastic, especially PEEK. High-performance plastics, especially PEEK, are stable in a very wide temperature range, which is both negative and positive °C. This makes the check valve ideal for long-term use with hydrogen.
Vorzugsweise ist ein Kopplungselement vorhanden, das an einem Gehäuse des Rückschlagventils befestigt ist, wobei das Kopplungselement Durchgangsöffnungen aufweist, die die Auslasskanäle bilden. Der Durchfluss in Strömungsrichtung aus dem Rückschlagventil durch die Auslasskanäle lässt sich dadurch maximieren. Dies ist insbesondere für Wasserstoffbetankungsanlagen optimal, da die Betankungszeit minimiert werden kann. Druckverluste werden dank Auslasskanälen mit grossen Durchmessern minimiert. Vorzugsweise ist der Kolben im Ventilkörper geführt und beabstandet zum Kopplungselement angeordnet. Preferably there is a coupling element which is attached to a housing of the check valve, the coupling element having through openings which form the outlet channels. This allows the flow in the direction of flow from the check valve through the outlet channels to be maximized. This is particularly optimal for hydrogen refueling systems as the refueling time can be minimized. Pressure losses are minimized thanks to outlet channels with large diameters. The piston is preferably guided in the valve body and spaced from it Coupling element arranged.
Das Kopplungselement lässt sich beispielsweise als Hohlschraube ausbilden, das im Gehäuse oder an das Gehäuse angeschraubt werden kann. Dies erleichtert die Montage. The coupling element can be designed, for example, as a hollow screw that can be screwed into the housing or onto the housing. This makes assembly easier.
Vorzugsweise bildet der Ventilkörper das Gehäuse des Rückschlagventils. The valve body preferably forms the housing of the check valve.
Vorzugsweise ist eine Rückstellfeder vorhanden, die den Kolben in einen Dichtsitz drückt, um das Rückschlagventil zu schliessen. Die Rückstellfeder ist vorzugsweise mit einem ersten Ende im Kolben und mit einem zweiten Ende im Kopplungselement angeordnet. Vorzugsweise ist die Rückstellfeder im Kolben angeordnet, wobei sie von den Auslasskanälen umgeben ist. Dies ist eine äusserst kompakte Anordnung, so dass die Grösse des Rückschlagventils minimiert ist. A return spring is preferably present which presses the piston into a sealing seat in order to close the check valve. The return spring is preferably arranged with a first end in the piston and with a second end in the coupling element. Preferably, the return spring is arranged in the piston, being surrounded by the outlet channels. This is an extremely compact arrangement so that the size of the check valve is minimized.
Die erfindungsgemässe Einheit einer Wasserstoffbetankungsanlage weist eine erste Leitung zur Verbindung einer ersten Speicherbank mit einer Zapfleitung und eine zweite Leitung zur Verbindung einer zweiten Speicherbank mit derselben Zapfleitung auf. Eine Befüllungsrichtung führt von der ersten Speicherbank und der zweiten Speicherbank zur Zapfleitung. In der ersten Leitung sind ein erstes Hochdruckventil, insbesondere ein pilotventilgesteuertes Magnetventil, und ein erstes Rückschlagventil angeordnet, wobei das erste Rückschlagventil dem ersten Hochdruckventil in Befüllungsrichtung nachfolgend angeordnet ist. In der zweiten Leitung sind ein zweites Hochdruckventil, insbesondere ein pilotventilgesteuertes Magnetventil, und ein zweites Rückschlagventil angeordnet, wobei das zweite Rückschlagventil dem zweiten Hochdruckventil in Befüllungsrichtung nachfolgend angeordnet ist. Das erste Rückschlagventil und das zweite Rückschlagventil sind Rückschlagventile wie sie oben beschrieben wurden. Die Befüllungsrichtung ist vorzugsweise die oben erwähnte Strömungsrichtung durch das Rückschlagventil. The unit according to the invention of a hydrogen refueling system has a first line for connecting a first storage bank to a dispensing line and a second line for connecting a second storage bank to the same dispensing line. One filling direction leads from the first storage bank and the second storage bank to the dispensing line. A first high-pressure valve, in particular a pilot valve-controlled solenoid valve, and a first check valve are arranged in the first line, the first check valve being arranged downstream of the first high-pressure valve in the filling direction. A second high-pressure valve, in particular a pilot valve-controlled solenoid valve, and a second check valve are arranged in the second line, the second check valve being arranged downstream of the second high-pressure valve in the filling direction. The first check valve and the second check valve are check valves as described above. The filling direction is preferably the above-mentioned flow direction through the check valve.
Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Further embodiments are specified in the dependent claims.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung einer Einheit einer Wasserstoffbetankungsanlage; A preferred embodiment of the invention is described below with reference to the drawings, which serve only for explanation and are not to be interpreted in a restrictive manner. Shown in the drawings: Figure 1 is a schematic representation of a unit of a hydrogen refueling system;
Figur 2 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemässen Rückschlagventils mit einer Einlass- und einer Auslassleitung; Figure 2 is a perspective view of a check valve according to the invention with an inlet and an outlet line;
Figur 3 einen Längsschnitt durch das Rückschlagventil gemäss Figur 2 im geschlossenen Zustand; Figure 3 shows a longitudinal section through the check valve according to Figure 2 in the closed state;
Figur 4 einen weiteren Längsschnitt durch das Rückschlagventil gemäss Figur 2 im geschlossenen Zustand; Figure 4 shows a further longitudinal section through the check valve according to Figure 2 in the closed state;
Figur 5 einen Längsschnitt durch das Rückschlagventil gemäss Figur 2 im offenen Zustand; Figure 5 shows a longitudinal section through the check valve according to Figure 2 in the open state;
Figur 6 eine erste perspektivische Darstellung eines Kolbens des Rückschlagventils gemäss Figur 2; Figure 6 is a first perspective view of a piston of the check valve according to Figure 2;
Figur 7 eine erste Ansicht einer Stirnseite des Kolbens gemäss Figur 6; Figure 7 shows a first view of an end face of the piston according to Figure 6;
Figur 8 eine zweite perspektivische Darstellung des Kolbens gemäss Figur 6; Figure 8 shows a second perspective view of the piston according to Figure 6;
Figur 9 eine zweite Ansicht einer Stirnseite des Kolbens gemäss Figur 6; Figure 9 shows a second view of an end face of the piston according to Figure 6;
Figur 10 eine Seitenansicht des Kolbens gemäss Figur 6; Figure 10 is a side view of the piston according to Figure 6;
Figur 11 eine erste perspektivische Darstellung eines Kopplungselements des Rückschlagventils gemäss Figur 2; Figure 11 shows a first perspective view of a coupling element of the check valve according to Figure 2;
Figur 12 eine erste Ansicht einer Stirnseite des Kopplungselements gemäss Figur 11; Figure 12 shows a first view of an end face of the coupling element according to Figure 11;
Figur 13 eine zweite perspektivische Darstellung des Kopplungselements gemäss Figur 11; Figure 13 shows a second perspective view of the coupling element according to Figure 11;
Figur 14 eine zweite Ansicht einer Stirnseite des Kopplungselements gemäss Figur 11 und Figure 14 shows a second view of an end face of the coupling element according to Figure 11 and
Figur 15 eine Seitenansicht des Kopplungselements gemäss Figur 11. Figure 15 is a side view of the coupling element according to Figure 11.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
In Figur 1 ist schematisch eine Tankstelle mit zwei Speicherbanken B1 , B2 für Wasserstoff dargestellt. Üblicherweise sind drei, vier oder mehr Speicherbanken B1 , B2 pro Zapfstelle vorhanden. A gas station with two storage banks B1, B2 for hydrogen is shown schematically in FIG. There are usually three, four or more memory banks B1, B2 per tap.
Die einzelnen Wasserstoff-Speicherbanken B1 , B2 weisen unterschiedliche Drücke auf. Die Drücke sind vorzugsweise 350 bar, 500 bar, 700 bar und 1000 bar. Die erste Speicherbank B1 weist in diesem Beispiel einen tieferen Druck auf als die zweite Speicherbank B2. The individual hydrogen storage banks B1, B2 have different pressures. The pressures are preferably 350 bar, 500 bar, 700 bar and 1000 bar. In this example, the first memory bank B1 has a lower pressure than the second memory bank B2.
Je eine Zuleitung 20 führt von je einer Speicherbank B1 , B2 über Ventile HV1 , HV2, CV1 , CV2 zu einer Zwischenleitung 21 und anschliessend zu einer gemeinsamen Zapfleitung 22, die zu einer nicht dargestellten Zapfstelle führt. Dies ist die Befüllungsrichtung beim Betanken eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeugs sowie die Strömungsrichtung durch die Ventile HV1 , HV2, CV1 , CV2. Die Zuleitung 20, die Zwischenleitung 21 und die Zapfleitung 22 sind vorzugsweise Metallrohre. Vorzugsweise sind sie steif. A feed line 20 leads from each memory bank B1, B2 via valves HV1, HV2, CV1, CV2 to an intermediate line 21 and then to a common tap line 22, which leads to a tap point, not shown. This is the filling direction when refueling a motor vehicle, also not shown, and the direction of flow through the valves HV1, HV2, CV1, CV2. The supply line 20, the intermediate line 21 and the dispensing line 22 are preferably metal pipes. Preferably they are stiff.
In Figur 1 nicht dargestellt sind eine mit den Speicherbanken B1 , B2 verbundene Kryopumpe oder ein Verdichter zur Verdichtung des Wasserstoffs sowie die über die Zapfleitung 22 mit den Speicherbanken B1 , B2 verbundenen Zapfstellen, auch Zapfsäulen genannt, an denen die Kraftfahrzeuge mit Wasserstoff betankt werden können. Not shown in Figure 1 are a cryopump connected to the storage banks B1, B2 or a compressor for compressing the hydrogen as well as the filling points connected to the storage banks B1, B2 via the filling line 22, also called filling pumps, at which the motor vehicles can be refueled with hydrogen .
Jeder Speicherbank B1 , B2 ist ein Hochdruckventil HV1 , HV2, vorzugsweise ein pilotgesteuertes Magnetventil, zugeordnet. In Strömungsrichtung nachfolgend ist jeweils ein zugehöriges Rückschlagventil CV1 , CV2 dem Hochdruckventil HV1 , HV2 nachgeordnet. Das Rückschlagventil CV1 , CV2 öffnet bei Druckbeaufschlagung in Strömungsrichtung zur Zapfleitung 22 hin und verhindert einen Fluidstrom in Gegenrichtung, d.h. es verhindert eine Rückströmung in Richtung Speicherbanken B1 , B2. Each memory bank B1, B2 is assigned a high-pressure valve HV1, HV2, preferably a pilot-controlled solenoid valve. In the direction of flow, an associated check valve CV1, CV2 is arranged downstream of the high-pressure valve HV1, HV2. The check valve CV1, CV2 opens when pressure is applied in the flow direction towards the tap line 22 and prevents a fluid flow in the opposite direction, i.e. it prevents a backflow towards storage banks B1, B2.
Beim Betanken eines Kraftfahrzeugs wird zuerst Wasserstoff aus der Speicherbank mit dem tiefsten Druck bezogen, in diesem Beispiel somit aus der ersten Speicherbank B1. Hierzu wird das zugehörige erste Hochdruckventil HV1 geöffnet, wodurch sich aufgrund des in Strömungsrichtung anliegenden Drucks des Fluidstroms, hier Wasserstoff, auch das zugehörige erste Rückschlagventil CV1 öffnet. Das zweite Magnetventil HV2 und somit auch das zweite Rückschlagventil CV2 sind geschlossen. Das Fluid, hier Wasserstoff, fliesst von der ersten Speicherbank B1 über die Zuleitung 20 und die Zwischenleitung 21 zur Zapfleitung 22 und somit zur Zapfstelle. When refueling a motor vehicle, hydrogen is first drawn from the storage bank with the lowest pressure, in this example from the first storage bank B1. For this purpose, the associated first high-pressure valve HV1 is opened, as a result of which the associated first check valve CV1 also opens due to the pressure of the fluid flow in the flow direction, here hydrogen. The second solenoid valve HV2 and thus also the second check valve CV2 are closed. The fluid, here hydrogen, flows from the first storage bank B1 via the supply line 20 and the intermediate line 21 to the tap line 22 and thus to the tap point.
Wenn der Druck im Tank des Kraftfahrzeugs steigt, reduziert sich die Druckdifferenz zwischen der ersten Speicherbank B1 und dem Tank. Um ein weiterhin schnelles Auftanken zu ermöglichen, wird auf die zweite Speicherbank B2 gewechselt, die einen höheren Druck aufweist. Das erste Hochdruckventil HV1 wird deshalb geschlossen und das zweite Hochdruckventil HV2 und somit auch das zweite Rückschlagventil CV2 werden geöffnet. Da sich das erste Magnetventil HV1 und/oder erste Rückschlagventil CV1 langsamer schliessen als die anderen Ventile sich öffnen, wirkt der nun erhöhte Druck in der Zwischenleitung 21 auf das noch nicht vollständig geschlossene erste Rückschlagventil CV1. Dieser Druckstoss beschleunigt das Schliesselement des Rückschlagventils CV1 , üblicherweise einen Kolben, so dass dieser mit hoher Geschwindigkeit in den Dichtsitz schlägt. Wie eingangs erwähnt, kann dies das Rückschlagventil beschädigen oder zumindest seine Lebensdauer massiv verkürzen. When the pressure in the tank of the motor vehicle increases, the pressure difference between the first storage bank B1 and the tank is reduced. In order to enable continued rapid refueling, the system switches to the second storage bank B2, which has a higher pressure. The first high-pressure valve HV1 is therefore closed and the second high-pressure valve HV2 and thus also the second check valve CV2 are opened. Since the first solenoid valve HV1 and/or the first check valve CV1 close more slowly than the other valves open, the now increased pressure in the intermediate line 21 acts on the not yet completely closed first check valve CV1. This pressure surge accelerates the closing element of the check valve CV1, usually a piston, so that it hits the sealing seat at high speed. As mentioned at the beginning, this can damage the check valve or at least massively shorten its lifespan.
In den Figuren 2 bis 5 ist ein Beispiel eines erfindungsgemässen Rückschlagventils CV dargestellt, das in der Anordnung gemäss Figur 1 als erstes und zweites Rückschlagventil CV1 , CV2 einsetzbar ist. Es lässt sich jedoch auch in anderen Bereichen einsetzen, bei denen eine gute Dämpfung der Kolbenbewegung bzw. eine sanfte Kolbenbewegung mindestens in Strömungsrichtung und/oder in der Gegenströmungsrichtung vorteilhaft ist. Das Ventil lässt sich auch für andere Fluide und in anderen Anlagen verwenden. Figures 2 to 5 show an example of a check valve CV according to the invention, which can be used in the arrangement according to Figure 1 as a first and second check valve CV1, CV2. However, it can also be used in other areas in which good damping of the piston movement or a gentle piston movement is advantageous at least in the flow direction and/or in the counterflow direction. The valve can also be used for other fluids and in other systems.
Das Rückschlagventil CV weist einen Ventilkörper 1 auf, der ein Gehäuse des Rückschlagventils CV bildet. Der Ventilkörper 1 ist vorzugsweise einteilig ausgebildet. Vorzugsweise besteht er aus Metall, insbesondere aus Stahl. The check valve CV has a valve body 1, which forms a housing of the check valve CV. The valve body 1 is preferably formed in one piece. It is preferably made of metal, especially steel.
Er weist einen Innenraum auf, in welchem ein Kolben 6 in Längsrichtung des Ventilkörpers 1 bewegbar angeordnet ist. Ein Kopplungselement 3 ist am oder im Ventilkörper 1 gehalten. Das Kopplungselement 3 ist in diesem Beispiel als Hohlschraube ausgebildet und über ein Aussengewinde 31 an einem in Strömungsrichtung ausgangsseitigen Ende des Ventilkörpers 1 eingeschraubt. Das Kopplungselement 3 weist einen Grundkörper 30 und einen Flansch 32 auf, wobei der Flansch 32 vorzugsweise an der äusseren Stirnseite des Ventilkörpers 1 aufliegt. Das Kopplungselement 3 weist, vorzugsweise im Bereich des Flansches 32, ein Innengewinde 320 auf. Im Innenraum des Kopplungselements 3 ist vorzugsweise eine umlaufende Schrägkante 321 ausgebildet, die einen sich in Gegenströmungsrichtung verjüngenden Konus ausbildet. It has an interior in which a piston 6 is arranged to be movable in the longitudinal direction of the valve body 1. A coupling element 3 is held on or in the valve body 1. In this example, the coupling element 3 is designed as a hollow screw and is screwed in via an external thread 31 to an end of the valve body 1 on the outlet side in the flow direction. The coupling element 3 has a base body 30 and a flange 32, the flange 32 preferably resting on the outer end face of the valve body 1. The coupling element 3 has an internal thread 320, preferably in the area of the flange 32. In the interior of the coupling element 3, a circumferential inclined edge 321 is preferably formed, which forms a cone that tapers in the counterflow direction.
Die Zwischenleitung 21 bildet eine Auslassleitung des Rückschlagventils CV. Sie ist über ein erstes Verbindungselement 4 mit Aussengewinde 40 und einer ersten Buchse 80 mit Innengewinde 81 mit dem Ventilkörper 1 verbunden. In diesem Beispiel ist sie hierzu mit dem Kopplungselement 3 verbunden. Die Zwischenleitung 21 steht vorzugsweise an der umlaufenden Schrägkante 321 an und ist somit einerseits drehgesichert und in Längsrichtung fixiert gehalten. The intermediate line 21 forms an outlet line of the check valve CV. It is connected to the valve body 1 via a first connecting element 4 with an external thread 40 and a first bushing 80 with an internal thread 81. In this example it is connected to the coupling element 3 for this purpose. The intermediate line 21 preferably rests on the circumferential inclined edge 321 and is therefore, on the one hand, secured against rotation and held fixed in the longitudinal direction.
Die Zwischenleitung 21 führt, wie bereits erwähnt, zur Zapfstelle. Sie ist somit ausgangsseitig am Rückschlagventil CV angeordnet. As already mentioned, the intermediate line 21 leads to the tap. It is therefore arranged on the output side of the check valve CV.
Am gegenüberliegenden Ende des Ventilkörpers 1 ist die Zuleitung 20 mittels eines zweiten Verbindungselements 5 mit Aussengewinde 50 mit dem Ventilkörper und mittels einer zweiten Buchse 82 mit Innengewinde 83 mit dem Ventilkörper 1 verbunden. Die Zuleitung 20 bildet eine Einlassleitung des Rückschlagventils CV. Der Ventilkörper 1 weist im Innenraum ebenfalls eine umlaufende Schrägkante 10 auf, die einen sich nun in Strömungsrichtung verjüngenden Konus bildet. Die Zuleitung 20 liegt an dieser Schrägkante 10 an und ist somit drehgesichert und in Längsrichtung fixiert gehalten. At the opposite end of the valve body 1, the supply line 20 is connected to the valve body by means of a second connecting element 5 with an external thread 50 and to the valve body 1 by means of a second socket 82 with an internal thread 83. The supply line 20 forms an inlet line of the check valve CV. The valve body 1 also has a circumferential inclined edge 10 in the interior, which now forms a cone that tapers in the direction of flow. The supply line 20 rests on this inclined edge 10 and is therefore secured against rotation and held fixed in the longitudinal direction.
Wie in den Figuren 3 bis 6 gut erkennbar ist, ist zwischen dem Kolben 6 und dem Kopplungselement 3 eine Rückstellfeder 7 angeordnet. Sie ist mit einem Ende in eine Aufnahmeöffnung 620 des Kolbens 6 und mit einem anderen Ende in eine Aufnahmeöffnung 36 des Kopplungselements 3 eingelegt bzw. in diesen gehalten. Sie erstreckt sich mittig und in Richtung zur Kolbenachse 63, die in Figur 10 erkennbar ist. As can be clearly seen in FIGS. 3 to 6, a return spring 7 is arranged between the piston 6 and the coupling element 3. It is inserted with one end into a receiving opening 620 of the piston 6 and with another end into a receiving opening 36 of the coupling element 3 or held in this. It extends centrally and in the direction of the piston axis 63, which can be seen in Figure 10.
In Figur 3 ist das Rückschlagventil CV im geschlossenen Zustand dargestellt, in Figur 5 im offenen Zustand. Die Strömungsrichtung durch das geöffnete Ventil ist in Figur 5 mit Pfeilen dargestellt. Ein durchströmendes Fluid, vorzugsweise Wasserstoff, umfliesst die äussere Oberfläche des Kolbens 6 und fliesst zwischen Kolben 6 und Innenwand des Ventilkörpers 1 durch Auslasskanäle 35 des Kopplungselements 3. Die Auslasskanäle 35 verlaufen, wie in den Figuren 3 und 5 gut erkennbar ist, schräg, d.h. in einem Winkel, zur Kolbenachse 63. Die Auslasskanäle 35 münden in einer gemeinsamen Kammer 38, die mit dem Lumen der Zwischenleitung 21 verbunden ist, so dass das Fluid aus dem Rückschlagventil CV ausströmen kann. In Figure 3 the check valve CV is shown in the closed state, in Figure 5 in the open state. The direction of flow through the opened valve is shown with arrows in Figure 5. A fluid flowing through, preferably hydrogen, flows around the outer surface of the piston 6 and flows between the piston 6 and the inner wall of the valve body 1 through outlet channels 35 of the coupling element 3. As can be clearly seen in Figures 3 and 5, the outlet channels 35 run obliquely, ie at an angle to the piston axis 63. The outlet channels 35 open into a common chamber 38, which is connected to the lumen of the intermediate line 21, so that the fluid can flow out of the check valve CV.
In den Figuren 6 bis 10 ist der Kolben 6 im Detail dargestellt. Er ist vorzugsweise aus einem Hochleistungskunststoff und noch bevorzugter aus PEEK hergestellt. Der Kolben 6 dichtet ohne Dichtring oder weitere Dichtung im Dichtsitz 11 des Ventilkörpers 1. Der Dichtsitz 11 ist vorzugsweise aus Stahl oder einem anderen Metall hergestellt. Alternativ ist er aus einem anderen Material hergestellt, das härter ist als das Material des Kolbens 6. The piston 6 is shown in detail in Figures 6 to 10. It is preferably made from a high-performance plastic and even more preferably from PEEK. The piston 6 seals without a sealing ring or further seal in the sealing seat 11 of the valve body 1. The sealing seat 11 is preferably made of steel or another metal. Alternatively, it is made of a different material that is harder than the material of the piston 6.
Der Kolben 6 weist einen Grundkörper 60 mit einem ersten und einem zweiten Ende auf. Das erste Ende weist ein Endstück 62 mit einer Aufnahmeöffnung 620 in Form einer Sackbohrung auf. Das Endstück 62 ist in diesem Beispiel kegelstumpfförmig und die Aufnahmeöffnung 620 ist kreisförmig. Andere Formen sind möglich. Die Aufnahmeöffnung 620 dient zur Aufnahme der Rückstellfeder 7, wie dies in den Figuren 3 und 5 gut erkennbar ist. Die gegenüberliegende Stirnfläche 600 ist geschlossen und vorzugsweise plan ausgebildet. Dieses Ende ist konisch ausgebildet und verjüngt sich zur freien Stirnfläche 600 hin. Diese Stirnfläche 600 und/oder ihr benachbarter konischer Bereich bilden den Dichtbereich zum Verschliessen des Rückschlagventils CV aus. Bei geschlossenem Ventil liegt der Kolben 6 mit diesem Dichtbereich am sich erweiternden Dichtsitz 11 an. Dies ist in den Figuren 3 und 4 gut erkennbar. The piston 6 has a base body 60 with a first and a second end. The first end has an end piece 62 with a receiving opening 620 in the form of a blind hole. In this example, the end piece 62 is frustoconical and the receiving opening 620 is circular. Other forms are possible. The receiving opening 620 serves to receive the return spring 7, as can be clearly seen in Figures 3 and 5. The opposite end face 600 is closed and preferably flat. This end is conical and tapers towards the free end face 600. This end face 600 and/or its adjacent conical area form the sealing area for closing the check valve CV. When the valve is closed, the piston 6 rests with this sealing area on the widening sealing seat 11. This can be clearly seen in Figures 3 and 4.
Dem Grundkörper 60 stehen radial Rippen 61 vor. Sie erstrecken sich parallel zur Kolbenachse 63. Vorzugsweise erstecken sie sich annähernd über die gesamte Länge des Grundkörpers. In diesem Beispiel sind fünf Rippen 61 vorhanden, passend zu den fünf Auslasskanälen 35 des Kopplungselements 3. Zwischen den Rippen bildet der Grundkörper 60 die äusseren Oberflächen aus, entlang denen das Fluid fliesst. Die Anzahl dazwischenliegender Oberflächen sind somit vorzugsweise gleich wie die Anzahl Auslasskanäle 35. Vorzugsweise fluchten die Auslasskanäle 35 mit den zwischen den Rippen 61 liegenden Oberflächen. Ribs 61 protrude radially from the base body 60. They extend parallel to the piston axis 63. They preferably extend approximately over the entire length of the base body. In this example, there are five ribs 61, matching the five outlet channels 35 of the coupling element 3. Between the ribs, the base body 60 forms the outer surfaces along which the fluid flows. The number of intermediate surfaces is therefore preferably the same as the number of outlet channels 35. The outlet channels 35 are preferably aligned with the surfaces lying between the ribs 61.
Eine andere Anzahl Rippen 61 und Auslasskanäle 35 sind ebenfalls möglich. Es können auch unterschiedlich viele Rippen 61 im Vergleich zu den Auslasskanälen 35 vorhanden sein. A different number of ribs 61 and outlet channels 35 are also possible. There can also be different numbers of ribs 61 compared to the outlet channels 35.
Die Rippen 61 erstrecken sich vorzugsweise bis zur Innenwandung des Ventilkörpers 1. Der Kolben 6 lässt sich somit geführt entlang der Kolbenachse 60 innerhalb des Ventilkörpers 1 bewegen. Je nach Ausführungsform ist der Kolben 6 um seine Kolbenachse drehbar im Ventilkörper 1 angeordnet. In anderen Ausführungsformen ist er drehgesichert im Ventilkörper 1 angeordnet. In einer Ausführungsform ist der Kolben 6 mit mindestens einer Rippe 61 im Ventilkörper 1 gelagert. The ribs 61 preferably extend to the inner wall of the valve body 1. The piston 6 can thus be moved in a guided manner along the piston axis 60 within the valve body 1. Depending on the embodiment, the piston 6 is arranged in the valve body 1 so that it can rotate about its piston axis. In other embodiments, it is arranged in the valve body 1 so that it cannot rotate. In one embodiment, the piston 6 is mounted in the valve body 1 with at least one rib 61.
Aufgrund der gewählten Schnitte ist in den Figuren 3 bis 5 jeweils ein Abstand zwischen den Rippen 61 des Kolbens 6 und dem Ventilkörper 1 vorhanden. Im Schnitt gemäss Figur 4 ist jedoch im unteren Bereich des Kolbens 6 erkennbar, dass er an der Innenwandung des Ventilkörpers 1 anliegt. Due to the cuts chosen, there is a distance between the ribs 61 of the piston 6 and the valve body 1 in FIGS. 3 to 5. In the section according to Figure 4, however, it can be seen in the lower region of the piston 6 that it rests on the inner wall of the valve body 1.
In den Figuren 11 bis 15 ist das Kopplungselement 3 im Detail dargestellt. Es ist vorzugsweise aus Metall oder aus einem Hochleistungskunststoff gefertigt. Es weist einen zylinderförmigen Grundkörper 30 auf, der an einem Ende das Aussengewinde 31 und den daran anschliessenden Flansch 32 aufweist. Im Flansch 32 ist das Innengewinde 320 angeordnet. Am gegenüberliegenden Ende weist der Grundkörper 30 vorzugsweise einen stufenförmig verjüngten Bereich 33 auf, dem ein Endstück 34 mit kleinerem Durchmesser folgt. Im Grundkörper 30 und/oder im verjüngten Bereich sind die Auslasskanäle 35 angeordnet, wie dies durch die Zusammenschau der Figuren 14 und 3 gut erkennbar ist. Ein Dichtring 9 dichtet das Kopplungselement 3 im verjüngten Bereich 33 gegenüber dem Ventilkörper 1 ab, wie in Figur 3 erkennbar ist. Dieser Dichtring 9 ist vorzugsweise der einzige Dichtring und er befindet sich zwischen zwei statischen Bauteilen. In den Figuren 12 und 14 ist eine Entlüftungsöffnung 37 vorhanden. Sie führt durch den Ventilkörper 1 nach aussen und ermöglicht beispielsweise eine Prüfung der Dichtstellen. The coupling element 3 is shown in detail in FIGS. 11 to 15. It is preferably made of metal or a high-performance plastic. It has a cylindrical base body 30, which has the external thread 31 and the adjoining flange 32 at one end. The internal thread 320 is arranged in the flange 32. At the opposite end, the base body 30 preferably has a step-shaped tapered region 33, which is followed by an end piece 34 with a smaller diameter. The outlet channels 35 are arranged in the base body 30 and/or in the tapered area, as can be clearly seen by looking at FIGS. 14 and 3 together. A sealing ring 9 seals the coupling element 3 in the tapered area 33 from the valve body 1, as can be seen in Figure 3. This sealing ring 9 is preferably the only sealing ring and is located between two static components. A vent opening 37 is present in Figures 12 and 14. It leads through the valve body 1 to the outside and enables, for example, the sealing points to be checked.
Strömt ein Fluid in Strömungsrichtung, d.h. in den Figuren 3 und 5 von links nach rechts, durch die Zuleitung 20 in das Rückschlagventil CV, so wird der Kolben 6 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 7 nach rechts gedrückt und das Ventil öffnet sich. Das Fluid strömt entlang der äusseren Oberfläche des Kolbens 6 zu den Auslasskanälen 35 und in die Zwischenleitung 21. Entfällt der Fluiddruck in dieser Richtung, so schliesst sich das Rückschlagventil CV dank der Rückstellfeder 7 selbsttätig. If a fluid flows in the direction of flow, i.e. from left to right in Figures 3 and 5, through the supply line 20 into the check valve CV, the piston 6 is pushed to the right against the force of the return spring 7 and the valve opens. The fluid flows along the outer surface of the piston 6 to the outlet channels 35 and into the intermediate line 21. If the fluid pressure in this direction is eliminated, the check valve CV closes automatically thanks to the return spring 7.
Wird jedoch bereits vor dem Verschliessen ein Fluiddruck in Gegenrichtung der Strömungsrichtung auf das Ventil ausgeübt, d.h. wenn ein Fluid von rechts nach links durch die Auslasskanäle 35 in den Innenraum des Ventilkörpers 1 fliesst, so wird dank der schrägen Anordnung der Auslasskanäle 35 der Druckstoss auf den Kolben 6 reduziert. Dies deshalb, weil die Druckbeaufschlagung nicht, oder nur minimal in senkrechter Richtung zum Kolben erfolgt. Der Kolben 6 kann somit nicht mit grosser Kraft auf den Dichtsitz prallen.However, if a fluid pressure is exerted on the valve in the opposite direction to the flow direction before closing, that is, if a fluid flows from right to left through the outlet channels 35 into the interior of the valve body 1, then thanks to the oblique arrangement of the outlet channels 35, the pressure surge is applied to the valve Piston 6 reduced. This is because the pressurization is not, or only minimally, in the perpendicular direction to the Piston takes place. The piston 6 cannot therefore impact the sealing seat with great force.
Die Schliessbewegung des Kolbens ist nach wie vor sanft bzw. gedämpft. The closing movement of the piston is still gentle or dampened.
Das erfindungsgemässe Rückschlagventil ist für hohe Drücke einsetzbar und ermöglicht ein sanftes Schliessen auch bei einer Umkehrung der Druckeinwirkung. The check valve according to the invention can be used for high pressures and enables gentle closing even when the pressure effect is reversed.
BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE SYMBOL LIST
Ventilkörper Schrägkante 6 Kolben Dichtsitz 60 Grundkörper Valve body slanted edge 6 piston sealing seat 60 base body
600 Stirnfläche600 frontal area
Zuleitung 61 RippeLead 61 rib
Zwischenleitung 62 Endstück Zapfleitung 620 AufnahmeöffnungIntermediate line 62 End piece of tap line 620 Receiving opening
63 Kolbenachse63 piston axis
Kopplungselement Grundkörper 7 Rückstellfeder Aussengewinde Flansch 80 erste BuchseCoupling element base body 7 return spring external thread flange 80 first socket
Innengewinde 81 Innengewinde Schrägkante 82 zweite Buchse verjüngter Bereich 83 Innengewinde Endstück Internal thread 81 Internal thread beveled edge 82 Second bush tapered area 83 Internal thread end piece
Auslasskanal 9 DichtringExhaust channel 9 sealing ring
Aufnahmeöffnung Entlüftungsöffnung B1 erste Speicherbank Kammer B2 zweite SpeicherbankReceiving opening vent opening B1 first storage bank chamber B2 second storage bank
HV1 erstes Hochdruckventil erstes Verbindungselement HV2 zweites Hochdruckventil Aussengewinde CV1 erstes RückschlagventilHV1 first high pressure valve first connecting element HV2 second high pressure valve external thread CV1 first check valve
CV2 zweites Rückschlagventil zweites Verbindungselement CV Rückschlagventil Aussengewinde CV2 second check valve second connecting element CV check valve external thread

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Rückschlagventil, insbesondere einer Wasserstoffbetankungsanlage, wobei das Rückschlagventil einen Einlass und einen Auslass aufweist, die eine Strömungsrichtung definieren, welche sich vom Einlass zum Auslass erstreckt, und wobei das Rückschlagventil einen relativ zum Einlass und Auslass bewegbar angeordneten Kolben (6) zum Öffnen und Schliessen des Einlasses des Rückschlagventils aufweist, wobei der Kolben (6) eine Kolbenachse (63) definiert mit einem dem Einlass zugewandten ersten Ende und einem dem Auslass zugewandten zweiten Ende, wobei der Kolben (6) eine äussere Oberfläche aufweist, entlang welcher ein in Strömungsrichtung durch das Rückschlagventil strömendes Fluid strömt, und wobei der Auslass Auslasskanäle (35) aufweist, um das Fluid aus dem Rückschlagventil nach aussen strömen zu lassen, dadurch gekennzeichnet, dass alle Auslasskanäle (35) des Auslasses schräg zur Kolbenachse (63) verlaufen. 1. Check valve, in particular of a hydrogen refueling system, wherein the check valve has an inlet and an outlet which define a flow direction which extends from the inlet to the outlet, and wherein the check valve has a piston (6) arranged movably relative to the inlet and outlet for opening and Closing the inlet of the check valve, the piston (6) defining a piston axis (63) with a first end facing the inlet and a second end facing the outlet, the piston (6) having an outer surface along which a flow direction fluid flowing through the check valve flows, and wherein the outlet has outlet channels (35) in order to allow the fluid to flow outwards from the check valve, characterized in that all outlet channels (35) of the outlet run obliquely to the piston axis (63).
2. Rückschlagventil nach Anspruch 1, wobei in einer geöffneten Position des Kolbens (6) ausschliesslich ein Kanal freigegeben ist, der sich vom Eingang zum Ausgang erstreckt und der sich ausschliesslich entlang der äusseren Oberfläche des Kolbens (6) erstreckt. 2. Check valve according to claim 1, wherein in an open position of the piston (6) only a channel is released which extends from the inlet to the outlet and which extends exclusively along the outer surface of the piston (6).
3. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Kolben (6) ausschliesslich einen Kanal zwischen Eingang und Ausgang öffnet, der sich nur entlang der äusseren Oberfläche des Kolbens (6) erstreckt. 3. Check valve according to one of claims 1 or 2, wherein the piston (6) exclusively opens a channel between inlet and outlet, which extends only along the outer surface of the piston (6).
4. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kolben (6) an seinem Umfang radial vorstehende Rippen (61) aufweist. 4. Check valve according to one of claims 1 to 3, wherein the piston (6) has radially projecting ribs (61) on its circumference.
5. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Rückschlagventil einen Ventilkörper (1) aufweist, wobei der Kolben (6) im Ventilkörper (1) bewegbar angeordnet ist und wobei der Kolben (6) durch den Ventilkörper (1) geführt bewegbar ist. 5. Check valve according to one of claims 1 to 4, wherein the check valve has a valve body (1), wherein the piston (6) is movably arranged in the valve body (1) and wherein the piston (6) can be moved guided by the valve body (1). is.
6. Rückschlagventil nach den Ansprüchen 4 und 5, wobei mindestens eine der Rippen (61) im Ventilkörper (1) gelagert ist. 6. Check valve according to claims 4 and 5, wherein at least one of Ribs (61) are mounted in the valve body (1).
7. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei der Ventilkörper (1) einen Dichtsitz (11) aufweist, an dem der Kolben (6) im geschlossenen Zustand des Rückschlagventils aufliegt, und wobei der Dichtsitz (11) aus Metall ist. 7. Check valve according to one of claims 5 or 6, wherein the valve body (1) has a sealing seat (11) on which the piston (6) rests when the check valve is closed, and wherein the sealing seat (11) is made of metal.
8. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 4, 6 oder 7, wobei die äussere Oberfläche, an der das Fluid entlang strömt, zwischen den Rippen (61) angeordnet ist. 8. Check valve according to one of claims 4, 6 or 7, wherein the outer surface along which the fluid flows is arranged between the ribs (61).
9. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Kolben (6) ohne elastomere Dichtung dichtet. 9. Check valve according to one of claims 1 to 8, wherein the piston (6) seals without an elastomeric seal.
10. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei mindestens ein Teil des Kolbens (6) aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus PEEK, gefertigt ist. 10. Check valve according to one of claims 1 to 9, wherein at least part of the piston (6) is made of a plastic, preferably PEEK.
11. Rückschlagventil nach Anspruch 10, wobei der gesamte Kolben (6) aus Kunststoff, vorzugsweise aus PEEK, gefertigt ist. 11. Check valve according to claim 10, wherein the entire piston (6) is made of plastic, preferably PEEK.
12. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei eine Rückstellfeder (7) vorhanden ist, die den Kolben (6) in einen Dichtsitz (11) drückt, um das Rückschlagventil zu schliessen. 12. Check valve according to one of claims 1 to 11, wherein a return spring (7) is present which presses the piston (6) into a sealing seat (11) in order to close the check valve.
13. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei ein Kopplungselement (3) vorhanden ist, das an einem Gehäuse des Rückschlagventils befestigt ist, wobei das Kopplungselement (3) Durchgangsöffnungen aufweist, welche die Auslasskanäle (35) bilden. 13. Check valve according to one of claims 1 to 12, wherein a coupling element (3) is present which is attached to a housing of the check valve, the coupling element (3) having through openings which form the outlet channels (35).
14. Rückschlagventil nach Anspruch 13, wobei der Kolben (6) im Ventilkörper (1) geführt ist und beabstandet zum Kopplungselement (3) angeordnet ist. 14. Check valve according to claim 13, wherein the piston (6) is guided in the valve body (1) and is arranged at a distance from the coupling element (3).
15. Rückschlagventil nach den Ansprüchen 12 und einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei die Rückstellfeder (7) mit einem ersten Ende im Kolben (6) und mit einem zweiten Ende im Kopplungselement (3) angeordnet ist. 15. Check valve according to claims 12 and one of claims 13 or 14, wherein the return spring (7) is arranged with a first end in the piston (6) and with a second end in the coupling element (3).
16. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 12 oder 15, wobei die Rückstellfeder (7) im Kolben (6) angeordnet ist und wobei sie von den Auslasskanälen (35) umgeben ist. 16. Check valve according to one of claims 12 or 15, wherein the return spring (7) is arranged in the piston (6) and is surrounded by the outlet channels (35).
17. Rückschlagventil nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei der Ventilkörper (1) das Gehäuse ist. 17. Check valve according to claim 5 and one of claims 13 to 15, wherein the valve body (1) is the housing.
18. Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei gleich viele Auslasskanäle (35) und Oberflächen zwischen den Rippen (21) vorhanden sind. 18. Check valve according to one of claims 1 to 17, wherein the same number of outlet channels (35) and surfaces between the ribs (21) are present.
19. Einheit einer Wasserstoffbetankungsanlage mit einer ersten Leitung zur Verbindung einer ersten Speicherbank (B1) mit einer Zapfleitung (22) und einer zweiten Leitung zur Verbindung einer zweiten Speicherbank (B2) mit derselben Zapfleitung (22), wobei eine Befüllungsrichtung von der ersten Speicherbank (B1) und der zweiten Speicherbank (B2) zur Zapfleitung (22) führt, wobei in der ersten Leitung ein erstes Hochdruckventil (HV1) und ein erstes Rückschlagventil (CV1) angeordnet sind, wobei das erste Rückschlagventil (CV1) dem ersten Hochdruckventil (HV1) in Befüllungsrichtung nachfolgend angeordnet ist, wobei in der zweiten Leitung ein zweites Hochdruckventil (HV2) und ein zweites Rückschlagventil (CV2) angeordnet sind, wobei das zweite Rückschlagventil (CV2) dem zweiten Hochdruckventil (HV2) in Befüllungsrichtung nachfolgend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rückschlagventil (CV1) und das zweite Rückschlagventil (CV2) Rückschlagventile gemäss einem der Ansprüche 1 bis 18 sind. 19. Unit of a hydrogen refueling system with a first line for connecting a first storage bank (B1) to a dispensing line (22) and a second line for connecting a second storage bank (B2) to the same dispensing line (22), with a filling direction from the first storage bank ( B1) and the second storage bank (B2) leads to the dispensing line (22), a first high-pressure valve (HV1) and a first check valve (CV1) being arranged in the first line, the first check valve (CV1) being the first high-pressure valve (HV1). is arranged downstream in the filling direction, wherein a second high-pressure valve (HV2) and a second check valve (CV2) are arranged in the second line, wherein the second check valve (CV2) is arranged downstream of the second high-pressure valve (HV2) in the filling direction, characterized in that the first check valve (CV1) and the second check valve (CV2) are check valves according to one of claims 1 to 18.
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