DE102012023677A1

DE102012023677A1 - Device for connecting a high-pressure sensor

Info

Publication number: DE102012023677A1
Application number: DE102012023677.8A
Authority: DE
Inventors: Thomas Baur; Bernd Buchauer; Felix Most
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2014-06-05
Also published as: WO2014086455A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Vorrichtung (1) zum Anschließen eines Hochdrucksensors (2) an ein unter Hochdruck stehendes Volumen (3) mit einem ersten mit dem Hochdrucksensor (2) korrespondierenden Bauteil (4) und einem zweiten mit dem Volumen (3) korrespondierenden Bauteil (5), mit wenigstens zwei Dichtringen (8, 13) aus einem elastischen Material, welche im montierten Zustand dichtend zwischen dem ersten Bauteil (4) und dem zweiten Bauteil (5) verspannt sind. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eines der Bauteile (5) mit einem Innengewinde und eines der Bauteile (4) mit einem korrespondierenden Außengewinde versehen ist, wobei die wenigstens zwei Dichtringe (8, 13) im montierten Zustand auf der jeweils gegenüberliegenden Seite der Gewinde (6) angeordnet sind.The invention relates to a device (1) for connecting a high pressure sensor (2) to a high pressure volume (3) having a first component (4) corresponding to the high pressure sensor (2) and a second component (5) corresponding to the volume (3) ), with at least two sealing rings (8, 13) of an elastic material, which are clamped in the assembled state sealingly between the first component (4) and the second component (5). The invention is characterized in that one of the components (5) with an internal thread and one of the components (4) is provided with a corresponding external thread, wherein the at least two sealing rings (8, 13) in the assembled state on the opposite side of the thread (6) are arranged.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anschließen eines Hochdrucksensors an einen unter Hochdruck stehendes Volumen nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a device for connecting a high-pressure sensor to a high-pressure volume according to the closer defined in the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass Gassensoren an ein unter Hochdruck stehendes Volumen angeschlossen und gegenüber diesem entsprechend abgedichtet werden müssen. Die Stelle, an welche der Hochdrucksensor mit dem Gasvolumen verbunden ist, stellt dabei immer einen hinsichtlich der Dichtheit kritischen Punkt innerhalb des Systems dar. Die US 2004/0182705 A1 beschreibt deshalb einen Gassensor, welcher über eine Mehrzahl von Dichtringen, welche sowohl in axialer als auch in radialer Richtung verpresst ausgebildet sind, abgedichtet wird. Der Aufbau ist dabei vergleichsweise komplex und kann lediglich eine Abdichtung gegenüber dem in dem Volumen befindlichen Medium gewährleisten. Umgebungseinflüsse wie beispielsweise in der Umgebung auftretendes Wasser oder dergleichen können von der gegenüberliegenden Seite in den dort nicht oder nur mangelhaft abgedichteten Sensor eintreten. Dies ist insbesondere dann kritisch, wenn unterschiedliche Materialien eingesetzt werden, beispielsweise ein Leichtmetall oder ein kohlefaserverstärktes Material auf der einen Seite und ein Anschlusselement aus einer Stahllegierung, einem Edelstahl oder dergleichen auf der anderen Seite. Aufgrund der unterschiedlichen Elektronegativitätswerte kann es dann, insbesondere beim Eindringen von Feuchtigkeit, welche als Elektrolyt dient, zu einer elektrochemischen Korrosivität zwischen den beiden unterschiedlichen Materialien kommen.It is known from the prior art that gas sensors must be connected to a high-pressure volume and sealed accordingly. The point at which the high-pressure sensor is connected to the gas volume always represents a critical point within the system with regard to the tightness US 2004/0182705 A1 describes therefore a gas sensor, which is sealed by a plurality of sealing rings, which are formed compressed in both the axial and in the radial direction. The structure is comparatively complex and can only ensure a seal against the medium in the volume. Environmental influences, such as, for example, water occurring in the environment or the like, can enter from the opposite side into the sensor which is not or only insufficiently sealed there. This is particularly critical when different materials are used, for example, a light metal or a carbon fiber reinforced material on the one hand and a connecting element made of a steel alloy, a stainless steel or the like on the other side. Due to the different electronegativity values, electrochemical corrosivity between the two different materials can then occur, in particular when moisture penetrates, which serves as the electrolyte.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Vorrichtung zum Anschließen eines Hochdrucksensor an ein unter Hochdruck stehendes Volumen zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile vermeidet und einen einfachen, sicheren und zuverlässigen Aufbau gewährleistet.The object of the invention is now to provide a device for connecting a high-pressure sensor to a high-pressure volume, which avoids the disadvantages mentioned above and ensures a simple, safe and reliable construction.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Vorrichtung ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Ferner ist eine Verwendung einer derartigen Vorrichtung angegeben.According to the invention this object is achieved by a device having the features in the characterizing part of claim 1. Advantageous embodiments and developments of the device will become apparent from the dependent therefrom dependent claims. Furthermore, a use of such a device is indicated.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein mit einem Hochdrucksensor korrespondierendes Bauteil mit einem zweiten mit dem Volumen korrespondierenden Bauteil verbunden, wobei, ähnlich wie beim Stand der Technik, wenigstens zwei Dichtringe aus einem elastischen Material, welche im montierten Zustand dichtend zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil verpresst sind, vorgesehen sind. Erfindungsgemäß ist es nun so, dass eines der Bauteile ein Innengewinde und eines der Bauteile ein korrespondierendes Außengewinde aufweist. Die wenigstens zwei Dichtringe sind, zumindest im montierten Zustand, auf der jeweils gegenüberliegenden Seite der Gewinde angeordnet. Über eine solche Anordnung der beiden Dichtringe auf den gegenüberliegenden Seiten des Gewindes wird erreicht, dass, von der Seite des Volumens her gesehen, eine erste Abdichtung vor dem Gewinde und eine zweite Abdichtung nach dem Gewinde stattfindet. Hierdurch wird eine sehr gute Abdichtung erzielt, wobei die wenigstens zwei Dichtringe unterschiedliche Dichtaufgaben übernehmen und dementsprechend hierauf optimiert werden können.In the device according to the invention, a component corresponding to a high-pressure sensor is connected to a second component corresponding to the volume, wherein, similar to the prior art, at least two sealing rings made of an elastic material, which in the assembled state sealing between the first and the second component are pressed, are provided. According to the invention, it is now so that one of the components has an internal thread and one of the components has a corresponding external thread. The at least two sealing rings are arranged, at least in the mounted state, on the respective opposite side of the thread. Such an arrangement of the two sealing rings on the opposite sides of the thread ensures that, viewed from the side of the volume, a first seal in front of the thread and a second seal after the thread take place. As a result, a very good seal is achieved, wherein the at least two sealing rings take on different sealing tasks and can accordingly be optimized thereon.

Gemäß einer besonders günstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es dementsprechend vorgesehen, dass der Dichtring auf der dem Volumen zugewandten Seite gegen das in dem Volumen befindliche Medium beständig ausgebildet ist, während der wenigstens eine andere Dichtring gegen in der Umgebung auftretende Medien, insbesondere Wasser, beständig ist. Eine solche Abdichtung mit zwei unterschiedlichen Dichtringen ermöglicht es beispielsweise bei der Abdichtung eines Hochdrucksensoranschlusses für einen Wasserstoffsensor, den ersten dem Wasserstoffvolumen zugewandten Dichtring so auszubilden, dass dieser hochbeständig gegenüber Wasserstoff ausgebildet ist. Er kann beispielsweise aus PU oder vorzugsweise aus TPU ausgebildet sein. Ein solcher gegen Wasserstoff sehr beständiger Dichtring wäre andererseits gegen Umgebungseinflüsse, beispielsweise Wasser, welches zum Beispiel bei der Reinigung der Vorrichtung unter hohem Druck auf den anderen Dichtring gespült werden würde, nicht übermäßig beständig. Deshalb kann der andere Dichtring gegen eben diese Medien beständig ausgebildet werden, beispielsweise aus einem Silikonkautschuk oder Fluor-Silikonkautschuk. Die erste Dichtung übernimmt dann die eigentliche Abdichtung gegenüber dem unter hohem Druck stehenden Gas, während der andere Dichtring die Abdichtung der Verbindung, nämlich der Gewinde gegenüber Umgebungseinflüssen, übernimmt. Durch diesen Aufbau kann beispielsweise ein Gewinde aus Stahl oder Edelstahl in einen Tank, vorzugsweise einen Wasserstofftank, aus Aluminium und/oder kohlefaserverstärktem Kunststoff eingeschraubt werden. Aufgrund der Abdichtung durch den gegenüber den in der Umgebung auftretenden Medien beständigen Dichtring wird das Eindringen von Wasser und Feuchtigkeit in das Gewinde sicher und zuverlässig verhindert, sodass ein Elektrolyt, welcher für eine elektrochemische Korrosivität notwendig wäre, nicht vorliegt und die Materialien dementsprechend trotz ihres Kontakt zueinander und der unterschiedlichen Elektronegativitätswerte nicht korrodieren.According to a particularly advantageous development of the device according to the invention, it is accordingly provided that the sealing ring on the side facing the volume is formed resistant to the medium in the volume, while the at least one other sealing ring against occurring in the environment media, especially water, resistant is. Such a seal with two different sealing rings makes it possible, for example in the sealing of a high-pressure sensor connection for a hydrogen sensor, to design the first sealing ring facing the hydrogen volume such that it is highly resistant to hydrogen. It may be formed, for example, of PU or preferably of TPU. On the other hand, such a sealing ring which is very resistant to hydrogen would not be excessively resistant to environmental influences, for example water, which, for example, would be flushed onto the other sealing ring when the device is being cleaned under high pressure. Therefore, the other sealing ring can be formed resistant to just these media, for example, a silicone rubber or fluoro-silicone rubber. The first seal then takes over the actual sealing against the gas under high pressure, while the other sealing ring takes over the sealing of the connection, namely the thread against environmental influences. By this construction, for example, a thread made of steel or stainless steel can be screwed into a tank, preferably a hydrogen tank, made of aluminum and / or carbon fiber reinforced plastic. Due to the sealing by the opposite of the media occurring in the surrounding seal the penetration of water and moisture into the thread is reliably and reliably prevented, so that an electrolyte, which would be necessary for electrochemical corrosion, is not present and the materials accordingly despite their contact to each other and the different electronegativity values do not corrode.

In einer sehr günstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es ferner vorgesehen, dass der gegen die in der Umgebung auftretenden Medien beständige Dichtring zumindest auf seiner dem einen Bauteil zugewandten Seite im Querschnitt konkav gewölbt ausgebildet ist. Eine solche konkave Wölbung im Bereich der Anlage an eine Dichtfläche ermöglicht, insbesondere wenn der Querschnitt im Bereich der konkaven Wölbung dabei spiegelsymmetrisch zu einer mittig zum Querschnitt und parallel zur Achse der Gewinde verlaufende Spiegelachse ausgebildet ist, dass trotz einer in radialer Richtung oder mit einer Richtungskomponente in radialer Richtung auftretenden Belastung auf den Dichtring, beispielsweise durch das Aufspritzen von Wasser aus einem Hochdruckreiniger, eine Verformung des Dichtrings typischerweise nicht zu einem Abheben des Dichtrings von der Dichtfläche führt, da durch die konkav gewölbte Form auch bei einem verformten Dichtring weiterhin eine Anlage an dieser Fläche gegeben ist. Dies gilt insbesondere für Dichtringe, welche in axialer Richtung eine deutlich größere Ausdehnung in ihrem Querschnitt aufweisen als in radialer Richtung. Der Aufbau kann damit so ausgebildet werden, dass dieser auch bei widrigen Bedingungen sehr dicht gestaltet ist. In a very favorable development of the device according to the invention, provision is further made for the sealing ring, which is resistant to the media occurring in the environment, to be concavely curved in cross section at least on its side facing the one component. Such a concave curvature in the region of the abutment against a sealing surface makes it possible, in particular if the cross section in the region of the concave curvature is mirror-symmetrical to a mirror axis running centrally to the cross section and parallel to the axis of the thread, despite a radial direction or a directional component In the radial direction occurring stress on the sealing ring, for example, by spraying water from a high-pressure cleaner, deformation of the sealing ring typically does not lead to a lifting of the sealing ring from the sealing surface, as by the concave shape even with a deformed sealing ring continues to invest this area is given. This applies in particular to sealing rings, which in the axial direction have a significantly greater extent in their cross-section than in the radial direction. The structure can thus be designed so that it is designed very dense even in adverse conditions.

In einer bevorzugten Weiterbildung hiervon kann es außerdem vorgesehen sein, dass der gegenüber die auftretenden Medien beständige Dichtring auf seiner in axialer Richtung gegenüber dem Bereich mit der konkaven Wölbung angeordneten Seite eine Dichtlippe aufweist, welche im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand von der Seite der Achse der Gewinde nach außen weist. Eine solche Dichtlippe kann ebenfalls das Eindringen von Wasser sicher und zuverlässig verhindern, da sie bei von außen auftretendem Wasserdruck gegen das Material des Bauteils bzw. der Dichtfläche gepresst wird und somit ein Eindringen von Wasser verhindert. Da zwei Dichtlippen typischerweise hinsichtlich der Herstellung und der Montage außerordentlich komplex sind, ist der gegen die in der Umgebung auftretenden Medien beständige Dichtring idealerweise so ausgebildet, dass er an seinem einen axialen Ende die Dichtlippe und an seinem anderen axialen Ende den konkav gewölbten, insbesondere spiegelsymmetrischen, Querschnitt aufweist.In a preferred development thereof, it may also be provided that the sealing ring which is resistant to the media occurring has a sealing lip on its side which is arranged in the axial direction with respect to the region with the concave curvature, which in the intended installed state protrudes from the side of the axis of the thread outside points. Such a sealing lip can also reliably and reliably prevent the penetration of water, since it is pressed against the material of the component or the sealing surface when water pressure occurs from the outside, and thus prevents ingress of water. Since two sealing lips are typically extremely complex in terms of manufacture and assembly, the sealing ring which is resistant to the media occurring in the environment is ideally designed such that it has the sealing lip at one axial end and the concave, in particular mirror-symmetrical, at its other axial end , Cross-section.

Alternativ zu einem solchen komplex geformten Dichtring wäre selbstverständlich auch ein einfacher O-Ring, bevorzugt aus Fluor-Silikonkautschuk, möglich, welcher ebenfalls, und zwar an allen Seiten, konkav gewölbt und spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.As an alternative to such a complexly shaped sealing ring would of course also a simple O-ring, preferably made of fluoro-silicone rubber, possible, which is also, on all sides, concave and mirror-symmetrical.

In einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es ferner vorgesehen, dass das Material des gegenüber den in der Umgebung auftretenden Medien beständigen Dichtrings radial innerhalb der Dichtlippe im montierten Zustand nicht über den gesamten Umfang an eine Dichtfläche anliegend ausgebildet ist. Das Material in radialer Richtung innerhalb der Dichtlippe kann beispielsweise mehrere Nuten oder Durchbrüche aufweisen, sodass es nicht über den ganzen Umfang hinweg dichtend an einer Dichtfläche anliegt. Die Abdichtung in diesem Bereich übernimmt die Dichtlippe, welche entsprechend nach außen weist und in der üblichen Art abdichtet. Kommt es nun zu einer ungewollten aber gegebenenfalls sicherheitskritischen Undichtheit im Bereich des anderen das Volumen abdichtenden Dichtrings, dann kann das aus dem Volumen austretende Medium, beispielsweise Wasserstoff, annähernd ungehindert durch die ineinander verschraubten Gewinde hindurchdringen und gelangt in den Bereich des gegen die in der Umgebung auftretenden Medien beständigen Dichtrings, dessen Aufgabe es definitiv nicht sein soll, dieses Medium gegenüber der Umgebung abzudichten. Dementsprechend kann aufgrund des nicht über den gesamten Umfang an der Dichtfläche anliegenden Materials ein Durchtritt des Mediums in den Bereich direkt unterhalb der Dichtlippe stattfinden. Ab einem entsprechenden Überdruck wird dann die Dichtlippe angehoben, um so einen Austritt des unter Druck stehenden Mediums, beispielsweise des Wasserstoffs, nach außen zu gewährleisten. Die Vorrichtung dient also gleichzeitig als Sicherheitsventil, welches ab einem gewissen Überdruck, nämlich immer dann, wenn der das Volumen abdichtende Dichtring versagt, ein Abblasen des Mediums nach außen zulässt, indem der gegen die in der Umgebung auftretenden Medien beständige Dichtring beispielsweise durch die eben beschriebene Ausgestaltung eine gewollte Undichtheit ab einem gewissen Überdruck ermöglicht.In a further very advantageous embodiment of the device according to the invention, it is further provided that the material of the relative to the medium occurring in the media resistant sealing ring is not formed radially adjacent to the sealing lip in the assembled state over the entire circumference to a sealing surface. The material in the radial direction within the sealing lip may, for example, have a plurality of grooves or openings, so that it does not bear sealingly on a sealing surface over the entire circumference. The seal in this area takes over the sealing lip, which has corresponding outward and seals in the usual way. If there is now an undesired but possibly safety-critical leak in the area of the other sealing ring sealing the volume, then the medium escaping from the volume, for example hydrogen, can penetrate approximately unimpeded through the threads screwed into one another and reaches the area in the area against that in the surroundings occurring media resistant sealing ring whose job it should definitely not be to seal this medium to the environment. Accordingly, because of the material not resting against the sealing surface over the entire circumference, the medium can pass into the region directly below the sealing lip. From a corresponding overpressure then the sealing lip is raised, so as to ensure an outlet of the pressurized medium, such as hydrogen, to the outside. Thus, the device also serves as a safety valve, which from a certain overpressure, namely whenever the sealing ring sealing the volume fails, allows the medium to blow off to the outside by the sealing ring which is resistant to the media occurring in the environment, for example by the just described Design allows a deliberate leak from a certain overpressure.

In einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es alternativ dazu oder gegebenenfalls auch ergänzend dazu ferner vorgesehen sein, dass der gegen die in der Umgebung auftretenden Medien beständige Dichtring in einem Dichtspalt zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil angeordnet ist, welcher so ausgebildet, dass er sich in radialer Richtung außerhalb des Dichtrings im montierten Zustand zumindest in einem Abschnitt erweitert. Eine solche Erweiterung des Dichtspalts außerhalb des Dichtrings im montierten Zustand kann beispielsweise durch eine konische Ausgestaltung des Dichtspalts realisiert sein, sodass dieser sich beispielsweise nach außen kontinuierlich erweitert. Ebenso wäre es denkbar, dass die Erweiterung stufenförmig erfolgt, oder dass einer oder mehrere idealerweise radial verlaufende Kanäle in die Dichtfläche eingebracht sind, welche im angedachten montierten Zustand radial außerhalb des Dichtrings liegen, und welche eine zumindest abschnittsweise Vergrößerung des Querschnitts des Dichtspalts bewirken.In an alternative embodiment of the device according to the invention, it may alternatively or optionally also be provided in addition that the resistant to the media occurring in the environment sealing ring is arranged in a sealing gap between the first and the second component, which is designed so that it expanded in the radial direction outside of the sealing ring in the assembled state, at least in one section. Such an extension of the sealing gap outside the sealing ring in the mounted state can be realized, for example, by a conical configuration of the sealing gap, so that it expands continuously, for example, to the outside. Likewise, it would be conceivable that the extension is stepped, or that one or more ideally radially extending channels are introduced into the sealing surface, which lie in the imaginary assembled state radially outside of the sealing ring, and which cause an at least partially enlargement of the cross section of the sealing gap.

In allen beschriebenen und denkbaren Ausführungsvarianten dieser Erweiterung des Dichtspalts ist es nun so, dass sich bei einem Überdruck aufgrund eines Versagens oder einer Undichtheit im Bereich des Dichtrings, welcher das Volumen abdichtet, ein Überdruck aufbaut. Ein solcher sich durch das Gewinde fortsetzender Überdruck dehnt den gegenüber den Medien in der Umgebung beständigen Dichtring entsprechend auf und bewegt diesen zumindest abschnittsweise radial nach außen. Eine Erweiterung des Dichtspalts radial außerhalb der Position des Dichtrings im bestimmungsgemäßen Gebrauch führt deshalb zu einer gewollten Undichtheit zwischen dem Dichtring und dem erweiterten Abschnitt des Dichtspalts, sodass bei einem Überdruck, welcher ausreicht, um den Dichtring entsprechend weit aufzuweiten, ein gezieltes Ablassen des unter Überdruck stehenden Mediums, beispielsweise des Wasserstoffs, realisiert wird. Dieses Aufweiten des Dichtrings bei Überdruck funktioniert sowohl bei O-Ringen, länglich gestreckt ausgebildeten Ringen mit zwei konkaven Wölbungen an ihren axialen Enden, als auch bei Dichtringen mit einer konkaven Wölbung an ihrem axialen Ende und einer Dichtlippe auf der anderen Seite. Hierdurch wird die Möglichkeit einer Überdrucksicherung, vergleichbar der sich anhebenden Lippe in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, geschaffen. Die beiden Varianten könnten dabei, wie bereits erwähnt, untereinander auch kombiniert ausgeführt werden. In all described and conceivable embodiments of this extension of the sealing gap, it is now so that at an overpressure due to a failure or a leak in the region of the sealing ring, which seals the volume, an overpressure builds up. Such an overpressure which continues through the thread expands the sealing ring, which is resistant to the media in the environment, and moves it at least in sections radially outward. An extension of the sealing gap radially outside the position of the sealing ring in the intended use therefore leads to a deliberate leak between the sealing ring and the widened portion of the sealing gap, so that at a pressure sufficient to expand the sealing ring according far, a targeted release of the under pressure standing medium, for example of hydrogen, is realized. This expansion of the sealing ring in overpressure works both in O-rings, oblong elongated rings with two concave curvatures at their axial ends, as well as sealing rings with a concave curvature at its axial end and a sealing lip on the other side. This creates the possibility of overpressure protection, comparable to the lifting lip in the embodiment described above. The two variants could, as already mentioned, also be combined with one another.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es außerdem vorgesehen sein, dass zumindest im Bereich eines der Dichtringe, bevorzugt im Bereich des das Volumen abdichtenden Dichtrings, ein Anschlagelement zur Begrenzung des axialen Wegs der Bauteile gegeneinander beim Verschrauben angeordnet ist. Ein solches Anschlagelement erlaubt es, die Dichtringe nur bis zu einer definierten Verformung zu verspannen und hierdurch eine Beschädigung der Dichtringe, beispielsweise durch ein zu starkes Anziehen der beiden Bauteile über ihre Gewinde gegeneinander zu verhindern.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention, it can also be provided that at least in the region of one of the sealing rings, preferably in the region of the volume sealing sealing ring, a stop element for limiting the axial travel of the components against each other during screwing is arranged. Such a stop element makes it possible to clamp the sealing rings only to a defined deformation and thereby to prevent damage to the sealing rings, for example, by over-tightening the two components via their threads against each other.

In einer vorteilhaften Weiterbildung hiervon ist es dabei vorgesehen, dass das Anschlagelement einstückig mit einem der Bauteile, insbesondere mit dem das Außengewinde aufweisenden Bauteil, ausgebildet ist. Ein solches Anschlagelement kann beispielsweise in das Bauteil integriert sein, um so sicher und zuverlässig und ohne das es verloren werden kann, bei der Montage zur Verfügung zu stehen.In an advantageous development thereof, it is provided that the stop element is formed integrally with one of the components, in particular with the component having the external thread. Such a stop element may for example be integrated into the component so as to be available safely and reliably and without it being lost during assembly.

Gemäß einer besonders vorteilhaften alternativen Weiterbildung ist das Anschlagelement als ringförmiges Element, vorzugsweise aus einem Kunststoff, ausgebildet, welches auf/in einem der Bauteile auf-/eingesteckt ist. Ein solches aufgestecktes bzw. eingestecktes Anschlagelement kann neben der Ausbildung eines Anschlagselements gleichzeitig dafür sorgen, dass in dem Bereich, in dem der Anschlag zwischen den beiden Bauteilen stattfindet, keine Beschädigung der Bauteile auftritt. Die Vorrichtung kann dadurch annähernd beliebig oft montiert und demontiert werden, ohne dass eine Beschädigung eintritt, welche die Dichtheit bei einer nachfolgenden Montage gegebenenfalls gefährden könnte. Bei Bedarf kann das idealerweise aus Kunststoff ausgebildete Anschlagelement einfach ausgetauscht werden.According to a particularly advantageous alternative development, the stop element is designed as an annular element, preferably made of a plastic, which is on / in one of the components up / inserted. Such a plugged or plugged stop element can simultaneously ensure, in addition to the formation of a stop element, that no damage to the components occurs in the region in which the stop takes place between the two components. As a result, the device can be assembled and disassembled almost as often as desired without damaging it, which could possibly jeopardize the tightness in subsequent assembly. If necessary, the ideally made of plastic stop element can be easily replaced.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann es außerdem vorgesehen sein, dass das Bauteil mit dem Außengewinde in seinem im montierten Zustand dem anderen Bauteil zugewandten Bereich einen gewindelosen Fortsatz im Anschluss an das Außengewinde aufweist, welcher insbesondere als Anschlagelement oder zur Aufnahme des ringförmigen Anschlagelements ausgebildet ist.According to an advantageous development, it can also be provided that the component with the external thread in its in the assembled state facing the other component area has a threadless extension following the external thread, which is designed in particular as a stop element or for receiving the annular stop element.

Ein solcher Fortsatz des Gewindes bzw. Bauteils ohne Gewinde ist ideal geeignet, um einen solchen Anschlag auszubilden oder um ein ringförmiges Anschlagelement, beispielsweise aus Kunststoff, darauf aufzustecken. Er kann bei der Herstellung des Gewindes einfach und effizient gefertigt werden. Die Tatsache, dass der Abschnitt gewindelos ausgebildet ist, stellt eine plane Anlagefläche des Abschnitts, insbesondere wenn dieser selbst als Anschlagelement ausgebildet ist, sicher, wodurch ein sicherer und zuverlässiger Anschlag über die gesamte Umfangsfläche hinweg realisiert werden kann. Eine Beschädigung der gegenüberliegenden Fläche, welche in diesem Fall idealerweise plan ausgebildet ist, kann somit nahezu ausgeschlossen werden. Dies wirkt sich außerordentlich vorteilhaft auf die Möglichkeit der Demontage und der erneuten Montage aus, wobei eine Vielzahl von Demontagen und Montagen ausgeführt werden können, ohne dass hierdurch ein Nachteil hinsichtlich der Dichtheit bei einer erneuten Montage auftritt.Such an extension of the thread or component without thread is ideally suited to form such a stop or aufzustecken an annular stop element, such as plastic, on it. It can be easily and efficiently manufactured during the production of the thread. The fact that the section is unthreaded ensures a plane bearing surface of the section, especially if it is itself formed as a stop element, whereby a secure and reliable stop over the entire peripheral surface can be realized away. Damage to the opposite surface, which is ideally planar in this case, can thus be almost excluded. This has an extremely beneficial effect on the possibility of disassembly and reassembly, with a variety of disassemblies and assemblies can be performed without causing a disadvantage in terms of tightness in a re-assembly occurs.

Die Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Anschließen eines Hochdrucksensors an ein Wasserstoffsystem, wie es oben bereits angedeutet worden ist. Bei derartigen Systemen und den typischerweise auftretenden Drücken in Wasserstoffsystemen von beispielsweise 350 oder 700 bar ist eine gute Abdichtung gegenüber dem Wasserstoff entsprechend wichtig, welcher vorzugsweise durch eine Dichtung erzielt werden kann, welche ein sehr gut gegen Wasserstoff beständiges Material aufweist. Eine solche Dichtung wird typischerweise jedoch gegen Wasser recht unbeständig sein, sodass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung über eine andere Dichtung eine Abdichtung gegenüber Wasser und anderen in der Umgebung auftretenden Medien erfolgt. Da die für den Hochdruckwasserstoff eingesetzten Tanks bzw. Anschlussteile typischerweise aus Aluminium und/oder kohlefaserverstärkten Kunststoffen bestehen, ist es außerdem entscheidend, dass die Abdichtung gegenüber den in der Umgebung auftretenden Medien, insbesondere Wasser, außerordentlich gut ist, um kein Elektrolyt zwischen den Gewinden zu haben und hierdurch sicher und zuverlässig eine Kontaktkorrosion zu verhindern. Eine entsprechend gute Abdichtung erlaubt dann den Einsatz beispielsweise von Edelstahl in dem Bauteil, welches in das andere Bauteil zum Beispiel aus Aluminium eingeschraubt wird, und welches mit dem Hochdrucksensor entsprechend korrespondiert. Der Aufbau ist einfach, effizient, sicher und zuverlässig, insbesondere auch, da er die Möglichkeit bietet, eine Überdrucksicherung in das System mitzuintegrieren, sodass er insbesondere für ein Brennstoffzellensystem geeignet ist, vor allem für ein Brennstoffzellensystem, welches zur Bereitstellung von elektrischer Leistung, insbesondere elektrischer Antriebsleistung, in einem Fahrzeug dient. Für solche Systeme gelten entsprechend hohe Sicherheitsanforderungen bei einfacher, kompakter und leichter Bauweise, welche aufgrund des Einsatzes in einem Fahrzeug zwingend notwendig sind. All diese Anforderungen lassen sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ideal erfüllen.The device is particularly suitable for connecting a high-pressure sensor to a hydrogen system, as has already been indicated above. In such systems, and the pressures typically occurring in hydrogen systems of, for example, 350 or 700 bar, a good seal with hydrogen is accordingly important, which may preferably be achieved by a gasket having a highly hydrogen resistant material. However, such a seal will typically be quite unstable to water, so that in the device according to the invention via a different seal, a seal against water and other media occurring in the environment takes place. Since the tanks or connecting parts used for the high pressure hydrogen typically from Aluminum and / or carbon fiber reinforced plastics, it is also crucial that the seal against the media occurring in the environment, especially water, is extremely good to have no electrolyte between the threads and thereby safely and reliably prevent contact corrosion. A correspondingly good seal then allows the use of, for example, stainless steel in the component, which is screwed into the other component, for example made of aluminum, and which corresponds with the high-pressure sensor accordingly. The structure is simple, efficient, safe and reliable, in particular also, since it offers the possibility of integrating an overpressure protection in the system, so that it is particularly suitable for a fuel cell system, especially for a fuel cell system, which is used to provide electrical power, in particular electrical drive power, used in a vehicle. For such systems are correspondingly high safety requirements in a simple, compact and lightweight design, which are mandatory due to the use in a vehicle. All these requirements can be ideally fulfilled by the device according to the invention.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.Advantageous developments and refinements of the device according to the invention will become apparent from the exemplary embodiments, which are described in more detail below with reference to the figures.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine Schnittdarstellung durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer möglichen Ausführungsform; 1 a sectional view of a device according to the invention in a possible embodiment;

2 einen Ausschnitt aus der Darstellung analog 1 in einer alternativen Ausführungsform; 2 a section of the representation analog 1 in an alternative embodiment;

3 einen Ausschnitt aus der Darstellung analog 2 in einer weiteren alternativen Ausführungsform; 3 a section of the representation analog 2 in a further alternative embodiment;

4 zwei weitere alternative Ausgestaltungen eines Ausschnitts aus der Vorrichtung analog 1; und 4 two further alternative embodiments of a section of the device analog 1 ; and

5 eine alternative Ausführungsform eines Dichtrings. 5 an alternative embodiment of a sealing ring.

In der Darstellung der 1 ist eine Schnittdarstellung durch eine Vorrichtung 1 zum Anschließen eines prinzipmäßig angedeuteten Hochdrucksensors 2 an ein unter Hochdruck stehendes Volumen 3, beispielsweise einem Druckgasspeicher für Wasserstoff in einem Brennstoffzellenfahrzeug, gezeigt. Die Vorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einem ersten Bauteil 4, welches mit dem Hochdrucksensor 2 korrespondiert, und einem zweitem Bauteil 5, welches mit dem Volumen 3 korrespondiert, welcher insbesondere einen Anschlussstutzen beispielsweise eines Hochdruckwasserstofftanks oder dergleichen ausbildet bzw. Teil eines solchen ist.In the presentation of the 1 is a sectional view through a device 1 for connecting a principle indicated high-pressure sensor 2 to a high-pressure volume 3 , For example, a compressed gas storage for hydrogen in a fuel cell vehicle shown. The device 1 consists essentially of a first component 4 , which with the high pressure sensor 2 corresponds, and a second component 5 which with the volume 3 corresponds, in particular, a connection piece, for example, a high-pressure hydrogen tank or the like is formed or part of such.

Im Bereich des Bauteils 4 ist ein Außengewinde vorgesehen, im Bereich des Bauteils 5 eine Bohrung mit einem entsprechenden Innengewinde, wobei aufgrund des in 1 dargestellten verschraubten Zustands der Bauteile 4, 5 beide Gewinde zusammen lediglich mit einem Bezugszeichen 6 versehen sind. Auf der dem Volumen 3 zugewandten Seite der Gewinde 6 befindet sich in dem ersten Bauteil 4 eine im Wesentlichen ringförmige Ausnehmung 7, in welcher ein Dichtring 8 angeordnet ist. Dieser Dichtring 8 ist dabei gegen das in dem Volumen 3 befindliche Medium, also gegenüber dem Wasserstoff, beständig ausgebildet, soweit dies bei Wasserstoff überhaupt möglich ist. Ein geeignetes Material für einen derartigen gegen Wasserstoff vergleichsweise beständig ausgebildeten Dichtring 8 kann beispielsweise TPU sein. Um zu verhindern, dass der Dichtring 8 bei der Montage der Vorrichtung 1 stärker gequetscht wird, als vorgesehen, ist im Anschluss an das auf dem ersten Bauteil 4 aufgebrachte Außengewinde 6 ein gewindeloser Fortsatz 9 ausgebildet, welcher auf seiner dem zweiten Bauteil 5 zugewandten Seite den am weitesten vorstehenden Teil des ersten Bauteils 4 ausbildet und somit als Anschlagelement dienen kann. Dadurch, dass der gewindelose Fortsatz 9 kein Gewinde aufweist, kann sein Ende plan ausgebildet werden, sodass es mit einer ebenfalls plan ausgebildeten Dichtfläche 10 zusammenwirkt, ohne dass bei einer Montage und einer anschließenden Demontage eine starke Beeinträchtigung der Materialien zurückbleibt, welche im Falle einer erneuten Montage eventuell zu Undichtheiten führen könnte. Das Anschlagelement 9 kann dabei einen in radialer Richtung nach innen weisenden Vorsprung 11 aufweisen, um so den Dichtring 8 vor der Montage am Herausfallen zu hindern.In the area of the component 4 an external thread is provided in the area of the component 5 a bore with a corresponding internal thread, due to the in 1 illustrated bolted state of the components 4 . 5 both threads together only with a reference numeral 6 are provided. On the volume 3 facing side of the thread 6 is located in the first component 4 a substantially annular recess 7 in which a sealing ring 8th is arranged. This sealing ring 8th is against it in the volume 3 located medium, ie compared to the hydrogen, consistently formed, as far as this is possible with hydrogen. A suitable material for such compared to hydrogen comparatively resistant trained sealing ring 8th may be TPU, for example. To prevent the sealing ring 8th during assembly of the device 1 is more squeezed than intended, is following that on the first component 4 applied external thread 6 a threadless extension 9 formed, which on its the second component 5 side facing the furthest projecting part of the first component 4 forms and thus can serve as a stop element. Because of the threadless extension 9 Having no thread, its end can be formed flat, so it with a likewise flat sealing surface 10 cooperates, without a strong deterioration of the materials remains during assembly and subsequent disassembly, which could possibly lead to leaks in the event of re-assembly. The stop element 9 can be a pointing radially inward projection 11 so as to seal the seal 8th prevent it from falling out before mounting.

Neben dieser Abdichtung der Vorrichtung 1 gegen den Wasserstoff mittels des Dichtrings 8 muss nun außerdem für eine Abdichtung gegenüber in der Umgebung auftretenden Medien, insbesondere Wasser, gesorgt werden, insbesondere da typischerweise das erste Bauteil 4 aus einem Edelstahl ausgebildet wird, und das zweite Bauteil 5 beispielsweise aus Aluminium besteht. Um eine Kontaktkorrosion im Bereich der Gewinde 6 sicher und zuverlässig auszuschließen, muss dafür gesorgt werden, dass keinerlei Feuchtigkeit in die Gewinde 6 eindringt, da diese hier als Elektrolyt dienen könnte und somit die Kontaktkorrosion begünstigen würde.In addition to this sealing of the device 1 against the hydrogen by means of the sealing ring 8th In addition, it is now necessary to ensure a seal against media occurring in the environment, in particular water, in particular since typically the first component 4 is formed of a stainless steel, and the second component 5 for example, consists of aluminum. To contact corrosion in the area of the thread 6 ensure safe and reliable, it must be ensured that no moisture in the thread 6 penetrates, since this could serve as an electrolyte and thus would favor the contact corrosion.

Um diese Abdichtung gegenüber der Umgebung zu realisieren, ist bei dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in dem ersten Bauteil 4 eine weitere ringförmige Ausnehmung 12 ausgebildet, in welcher ein gegenüber den in der Umgebung auftretenden Medien beständiger Dichtring 13 angeordnet ist. Dieser Dichtring 13 kann beispielsweise als O-Ring ausgeführt sein. Er kann vorzugsweise aus Silikonkautschuk oder einem Fluor-Silikonkautschuk ausgebildet werden, um eine entsprechend gute Beständigkeit gegenüber den Medien der Umgebung, insbesondere Wasser, aufzuweisen. Um beispielsweise auch Wasser aus einem Hochdruckreiniger sicher und zuverlässig von dem Dichtring 13, zumindest im vollen Strahl, abhalten zu können, ist dabei außerhalb der ringförmigen Ausnehmung 12 eine Schulter 14 ausgebildet, welche den Spalt zum Eindringen von Wasser unter hohem Druck entsprechend verringert. Die Abdichtung selbst wird dann über den Dichtring 13 in an sich bekannter Art und Weise realisiert. Der Dichtring 13 ist dabei in seinem Innendurchmesser geringfügig kleiner als das Außengewinde auf dem ersten Bauteil 4, sodass durch diese Ausgestaltung und die Anordnung innerhalb der Schulter 14 der Dichtring 13 bei der Montage sicher und zuverlässig auf dem Bauteil 4 verbleibt und nicht verloren werden kann.To realize this seal against the environment, is in the in the 1 illustrated embodiment in the first component 4 a further annular recess 12 formed, in which a relation to the media occurring in the environment resistant sealing ring 13 is arranged. This sealing ring 13 can for example be designed as an O-ring. It may preferably be formed from silicone rubber or a fluoro-silicone rubber in order to have a correspondingly good resistance to the media of the environment, in particular water. For example, water from a high-pressure cleaner safely and reliably from the sealing ring 13 , to be able to keep away, at least in the full beam, is outside the annular recess 12 one shoulder 14 formed, which reduces the gap for the penetration of water under high pressure accordingly. The seal itself is then over the sealing ring 13 realized in a conventional manner. The sealing ring 13 is slightly smaller in its inner diameter than the external thread on the first component 4 so that by this configuration and the arrangement within the shoulder 14 the sealing ring 13 safe and reliable on the component during assembly 4 remains and can not be lost.

In der Darstellung der 2 ist nun eine alternative Ausführungsform des Bereichs um den Dichtring 8 herum zu erkennen. Anstelle des gewindelosen Fortsatzes 9, welcher gleichzeitig als Anschlagelement dient, ist der gewindelose Fortsatz 9 hier mit einem deutlich kleineren Durchmesser als der Grunddurchmesser des Außengewindes ausgeführt. Auf diesen Bereich wird dann ein eigenständiges ringförmiges Anschlagelement 15, welches bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet ist, aufgesetzt. Dieses ringförmige Anschlagelement 15 nimmt dabei die Stützkräfte auf und sorgt für einen Anschlag, welcher ein zu starkes Quetschen des Dichtrings 8 sicher und zuverlässig verhindert. Gleichzeitig vermeidet es aufgrund seiner Ausgestaltung aus Kunststoffmaterial eine Beschädigung der planen Dichtfläche 10 bzw. der Fläche des ersten Bauteils 4 beim Einschrauben, da Abdrücke, welche insbesondere als Folge eines mehrmaligen Einschraubens in den Flächen verursacht werden, durch das ringförmige Anschlagelement 15 aus einem Kunststoffmaterial sicher und zuverlässig verhindert werden. Sollte das ringförmige Anschlagelement 15 aus Kunststoff nach mehrmaligem Montieren und Demontieren verschlissen oder beschädigt sein, dann kann es sehr einfach gegen ein neues ausgetauscht werden, welches in sehr einfacher Art und Weise auf den gewindelosen Fortsatz 9 aufgesteckt werden kann.In the presentation of the 2 is now an alternative embodiment of the area around the sealing ring 8th to recognize around. Instead of the threadless extension 9 , which also serves as a stop element, is the threadless extension 9 here designed with a much smaller diameter than the basic diameter of the external thread. In this area then an independent annular stop element 15 , which is preferably formed of a plastic material, mounted. This annular stop element 15 absorbs the support forces and ensures a stop, which too strong squeezing of the sealing ring 8th safely and reliably prevented. At the same time it avoids damage to the planar sealing surface due to its design made of plastic material 10 or the surface of the first component 4 when screwing, since impressions, which are caused in particular as a result of a repeated screwing in the surfaces, through the annular stop element 15 be reliably and reliably prevented from a plastic material. Should the annular stop element 15 Made of plastic after repeated mounting and dismounting be worn or damaged, then it can be easily exchanged for a new, which in a very simple manner on the threadless extension 9 can be plugged.

In der Darstellung der 3 ist eine weitere alternative Ausführungsform des bereits in 2 beschriebenen und gezeigten Bereichs zu erkennen. Das ringförmige Anschlagelement 15 aus einem Kunststoffmaterial ist in dieser Ausführungsform mit einer etwas größeren Wandstärke ausgebildet, sodass der gewindelose Fortsatz 9 zwischen dem Dichtring 8 und dem ringförmigen Anschlagelement 15 gänzlich entfallen kann. Hierdurch verringert sich die Gefahr, dass sich durch Toleranzen am Dichtgrund ein Spalt ergibt, in welchen der Dichtring 8 extrudiert werden könnte. Dies hätte eine Beschädigung des Dichtrings und eine Beeinträchtigung der Abdichtung, spätestens nach einer erneuten Wiedermontage, zur Folge.In the presentation of the 3 is another alternative embodiment of the already in 2 to recognize the area described and shown. The annular stop element 15 made of a plastic material is formed in this embodiment with a slightly larger wall thickness, so that the threadless extension 9 between the sealing ring 8th and the annular stop member 15 completely eliminated. This reduces the risk that a gap results due to tolerances on the sealing base, in which the sealing ring 8th could be extruded. This would result in damage to the sealing ring and impairment of the seal, at the latest after renewed reassembly.

In der Darstellung der 4 ist nochmals ein Ausschnitt aus der Vorrichtung 1 analog zur Darstellung in 1 aufgegriffen. Der Ausschnitt zeigt im Wesentlichen den Bereich um den Dichtring 13, wobei oberhalb einer zentralen Achse 16 der Gewinde 6 eine andere Ausführungsvariante dargestellt ist, als unterhalb dieser Achse 16. Die Wirkung beider Ausgestaltungsvarianten ist dabei jedoch dieselbe. Beide Ausgestaltungsvarianten weisen eine im Vergleich zur Darstellung in 1 in radialer Richtung sehr viel dünnere Schulter 14 auf. Ein Dichtspalt 17 zwischen dem ersten Bauteil 4 und dem zweiten Bauteil 5, in welchem der Dichtring 13 angeordnet ist, ist dabei in beiden Ausführungsvarianten so ausgebildet, dass er sich zumindest abschnittsweise außerhalb des Dichtrings 13 in seiner Position im bestimmungsgemäßen Gebrauch erweitert. In der Darstellung oberhalb der Achse 16 erfolgt die Erweiterung über wenigstens einen radial von innen nach außen verlaufenden Kanal 18, welcher in dem ersten Bauteil 4 angeordnet ist, und welcher zu dem anderen Bauteil 5 hin geöffnet ausgebildet ist. Einer oder mehrere derartige Kanäle 18 könnten sowohl in dem Bauteil 4 als auch in dem Bauteil 5 oder in beiden Bauteilen 4, 5 angeordnet sein. Kommt es nun zu einem Überdruck im Bereich der Gewinde 6, weil beispielsweise Wasserstoff durch den Dichtring 8 ausgetreten ist oder der Dichtring 8 entsprechend beschädigt ist, dann wird der Überdruck den Dichtring 13 nach außen aufdehnen, sodass sich der Dichtring 13 in radialer Richtung nach außen bewegt, zum Beispiel in die gestrichelt dargestellte Position. Er gibt dabei zumindest einen Teil des Kanals 18 frei, sodass durch diesen Kanal 18 der Wasserstoff abströmen kann und der Überdruck zwischen den Bauteilen 4, 5 abgebaut wird. Dadurch lässt sich die Sicherheit der Vorrichtung 1 entsprechend steigern.In the presentation of the 4 is again a section of the device 1 analogous to the representation in 1 addressed. The section essentially shows the area around the sealing ring 13 , being above a central axis 16 the thread 6 another embodiment is shown as below this axis 16 , However, the effect of both design variants is the same. Both embodiments have a comparison with the representation in 1 in the radial direction much thinner shoulder 14 on. A sealing gap 17 between the first component 4 and the second component 5 in which the sealing ring 13 is arranged in both embodiments is designed so that it is at least partially outside the sealing ring 13 expanded in its position in the intended use. In the illustration above the axis 16 the extension takes place via at least one radially extending from the inside to the outside channel 18 , which in the first component 4 is arranged, and which to the other component 5 is formed open towards. One or more such channels 18 could both in the component 4 as well as in the component 5 or in both components 4 . 5 be arranged. Now it comes to an overpressure in the area of the thread 6 because, for example, hydrogen through the sealing ring 8th leaked or the sealing ring 8th is damaged accordingly, then the pressure is the sealing ring 13 expand to the outside, so that the sealing ring 13 moved in the radial direction outwards, for example in the position shown in dashed lines. He gives at least a part of the channel 18 free, so through this channel 18 the hydrogen can flow out and the overpressure between the components 4 . 5 is reduced. This allows the safety of the device 1 increase accordingly.

In der unteren Hälfte der Darstellung in 4 ist eine alternative Ausführungsform dargestellt. Die Dichtfläche, welche den Dichtspalt 17 im Bereich des ersten Bauteils 4 begrenzt, verläuft dabei in axialer Richtung schräg, sodass also ein konischer Dichtspalt entsteht. Auch hier wäre es selbstverständlich wieder denkbar, alternativ dazu die Fläche im Bereich des anderen Bauteils 5 oder die Fläche im Bereich beider Bauteile 4, 5 entsprechend schräg verlaufen zu lassen. Wird der Dichtring 13 nun nach außen in die gestrichelt dargestellte Position gedrückt, so verliert er seine Pressung in axialer Richtung und dichtet nicht mehr zuverlässig ab. Zwischen dem Dichtring 13 und dem Material der Bauteile 4, 5 kann dann das unter Überdruck stehende Gas entsprechend entweichen.In the lower half of the illustration in 4 an alternative embodiment is shown. The sealing surface, which the sealing gap 17 in the area of the first component 4 limited, runs obliquely in the axial direction, so that therefore creates a conical sealing gap. Again, it would of course be conceivable again, alternatively the area in the area of the other component 5 or the area in the area of both components 4 . 5 to be slanted accordingly. Will the sealing ring 13 now pressed outward into the position shown in dashed lines, he loses his pressure in the axial direction and seals no longer reliable. Between the sealing ring 13 and the material of the components 4 . 5 can then escape the gas under pressure accordingly.

Anstelle einer kontinuierlichen Querschnittserweiterung, wie in der unteren Hälfte der 3 dargestellt, wäre selbstverständlich auch eine Querschnittserweiterung des Dichtspalts 17 beispielsweise mittels einer oder mehrerer Stufen denkbar.Instead of a continuous cross-sectional enlargement, as in the lower half of 3 would of course also be a cross-sectional widening of the sealing gap 17 For example, by means of one or more stages conceivable.

In der Darstellung der 5 ist eine weitere mögliche Ausführungsvariante eines Dichtrings 13 zur Abdichtung der Bauteile 4, 5 gegenüber in der Umgebung auftretenden Medien dargestellt. Der Dichtring 13 umfasst dabei eine Dichtlippe 19, welche beispielsweise dem zweiten Bauteil 5 zugewandt ist, sowie einem dann dem ersten Bauteil 4 zugewandten Ende mit einer konkaven Wölbung 20, welche vorzugsweise spiegelsymmetrisch zu einer Spiegelachse ausgebildet ist, welche in axialer Richtung verläuft und parallel zu der Achse 16 der Gewinde 6 angeordnet ist. Diese beispielshafte Einbaurichtung des Dichtrings 13 könnte genauso gut umgekehrt werden, sodass die Dichtlippe 19 im ersten Bauteil 4 und die konkave Wölbung 20 dem zweiten Bauteil 5 zugewandt ist. Vorzugsweise wird der Dichtring 13 typischerweise so eingebaut, dass ein Ablaufen von eventuell eindringender Flüssigkeit entlang der Dichtlippe 19 durch die Schwerkraft möglich wird. Diese bevorzugte Einbaulage ist in 4 entsprechend dargestellt.In the presentation of the 5 is another possible embodiment of a sealing ring 13 for sealing the components 4 . 5 represented in the environment occurring media. The sealing ring 13 includes a sealing lip 19 which, for example, the second component 5 facing, and then the first component 4 facing end with a concave curvature 20 , which is preferably mirror-symmetrical to a mirror axis which extends in the axial direction and parallel to the axis 16 the thread 6 is arranged. This example mounting direction of the sealing ring 13 could just as well be reversed so that the sealing lip 19 in the first component 4 and the concave curvature 20 the second component 5 is facing. Preferably, the sealing ring 13 typically installed so as to allow drainage of any penetrating liquid along the sealing lip 19 by gravity becomes possible. This preferred installation position is in 4 shown accordingly.

Die konkave Wölbung 20 ermöglicht es dem Dichtring 13, zum Beispiel bei einer Beaufschlagung von außen mit unter Hochdruck stehendem Wasser, trotz einer Verformung weiterhin durch die konkave gewölbten Wölbung 20 an dem Material beispielsweise des ersten Bauteils 4 anzuliegen. Gleichzeitig wird dann auf der anderen Seite die Dichtlippe 19 sicher und zuverlässig gegen das zweite Bauteil 5 gepresst. Bei einer Ausgestaltung, wie sie beispielsweise aus dem Stand der Technik üblich ist, wäre anstelle der konkaven Wölbung 20 eine konvexe Wölbung vorgesehen. Im Falle einer vergleichbaren Druckbeaufschlagung würde sich zumindest eine der Kanten der konvexen Wölbung beispielsweise von dem Material des ersten Bauteils 4 entsprechend abheben, wodurch es zu Undichtheiten kommen kann.The concave curvature 20 allows the sealing ring 13 For example, when exposed to external high-pressure water, despite deformation by the concave domed curvature 20 on the material, for example, of the first component 4 to rest. At the same time then on the other side of the sealing lip 19 safe and reliable against the second component 5 pressed. In one embodiment, as is customary for example from the prior art, instead of the concave curvature would 20 provided a convex curvature. In the case of a comparable pressurization, at least one of the edges of the convex curvature, for example, of the material of the first component 4 lift accordingly, which can lead to leaks.

Um bei dem in der Darstellung der 5 gezeigten Dichtring die Möglichkeit zu schaffen, dass im Bereich der Gewinde 6 auftretender Überdruck durch den Dichtring 13 sicher und zuverlässig abströmen kann, ist radial innerhalb der Dichtlippe 19 das Material des Dichtrings 13 so ausgebildet, dass dieses abwechselnd aus Vorsprüngen 21 und Nuten 22 besteht, sodass unter Überdruck stehender Wasserstoff im Bereich der Gewinde 6 die Dichtlippe 19 anheben und unter der Dichtlippe 19 hindurch abströmen kann. Als Material für den Dichtring 13 in der Ausgestaltung gemäß 5 lässt sich beispielsweise wiederum Silikonkautschuk oder bevorzugt Fluor-Silikonkautschuk einsetzen. Alternative Materialien wie beispielsweise PU, TPU oder dergleichen sind denkbar, wobei gegebenenfalls durch eine Beschichtung der Außenfläche die Beständigkeit gegenüber Wasser als eines der entscheidenden Medien in der Umgebung der Vorrichtung 1 bei Bedarf erhöht werden kann.At the in the presentation of the 5 shown seal the possibility to create that in the area of the thread 6 occurring overpressure through the sealing ring 13 can escape safely and reliably, is radially within the sealing lip 19 the material of the sealing ring 13 designed so that this alternately protrusions 21 and grooves 22 so that under pressurized hydrogen in the range of thread 6 the sealing lip 19 Lift and under the sealing lip 19 can flow through it. As material for the sealing ring 13 in the embodiment according to 5 For example, it is again possible to use silicone rubber or preferably fluorosilicone rubber. Alternative materials such as PU, TPU or the like are conceivable, wherein optionally by a coating of the outer surface, the resistance to water as one of the crucial media in the vicinity of the device 1 can be increased if necessary.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2004/0182705 A1 [0002]

Claims

Contraption ( 1 ) for connecting a high-pressure sensor ( 2 ) to a high-pressure volume ( 3 ) with a first with the high pressure sensor ( 2 ) corresponding component ( 4 ) and a second with the volume ( 3 ) corresponding component ( 5 ), with at least two sealing rings ( 8th . 13 ) of an elastic material, which in the assembled state sealing between the first component ( 4 ) and the second component ( 5 ), characterized in that one of the components ( 5 ) with an internal thread and one of the components ( 4 ) is provided with a corresponding external thread, wherein the at least two sealing rings ( 8th . 13 ) in the assembled state on the opposite side of the thread ( 6 ) are arranged.

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the sealing ring ( 8th ) on the volume ( 3 ) facing side against the medium in the volume is formed resistant, while the at least one other sealing ring ( 13 ) is permanently formed against media occurring in the environment, in particular water.

Contraption ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the occurring against the media occurring in the environment resistant sealing ring ( 13 ) at least on one of its components ( 4 ) facing side is formed concave in cross section.

Contraption ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the cross section in the region of the concave curvature ( 20 ) mirror-symmetrical to a central to the cross-section and parallel to the axis ( 16 ) of threads ( 6 ) extending mirror axis is formed.

Contraption ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the resistant to the media occurring in the environment constantly formed sealing ring ( 13 ) on its in the axial direction opposite the area ( 20 ) arranged with the concave curvature side a sealing lip ( 19 ), which in the intended installed state of the side of the axis ( 16 ) obliquely on one of the components ( 5 ) facing outwards.

Contraption ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the material of the resistant to the media occurring in the surrounding environment sealing ring ( 5 ) radially inside the sealing lip ( 19 ) is not formed in the mounted state over the entire circumference to a sealing surface fitting.

Contraption ( 1 ) according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the relative to the media occurring in the environment resistant trained sealing ring ( 13 ) in a sealing gap ( 17 ) between the first component ( 4 ) and the second component ( 5 ) is arranged, which is formed so that it extends in the radial direction outside the sealing ring ( 13 ) extended in the assembled state at least in one section.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least in the region of one of the sealing rings ( 8th . 13 ), preferably in the area of the volume ( 3 ) sealing gasket ( 8th ), a stop element ( 9 . 15 ) for limiting the axial travel of the components ( 4 . 5 ) is arranged against each other when screwing.

Contraption ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the stop element ( 9 ) in one piece with one of the components ( 4 . 5 ) is trained.

Contraption ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the stop element ( 15 ) as an annular element ( 15 ), in particular as a ring-shaped stop element made of plastic, which on / in one of the components ( 4 . 5 ) is plugged in / in.

Contraption ( 1 ) according to claim 8, 9 or 10, characterized in that the component ( 4 ) with the external thread in its assembled state to the other component ( 5 ) end facing a threadless extension ( 9 ) following the external thread, which in particular serves as a stop element ( 9 ) or for receiving the annular stop element ( 15 ) is trained.

Use of the device ( 1 ) for connecting a high-pressure sensor ( 2 ) to a hydrogen system, preferably in a fuel cell system, particularly preferably in a fuel cell system, which serves to provide electrical power, in particular electrical drive power, in a vehicle.