DE102013019877A1

DE102013019877A1 - Entnahmeventil

Info

Publication number: DE102013019877A1
Application number: DE102013019877.1A
Authority: DE
Inventors: Philipp Hausmann
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Cellcentric GmbH and Co KG
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2015-05-28
Also published as: EP3077711B1; US9879787B2; CN106415088A; US20170159829A1; JP6103150B2; WO2015078563A1; CA2931365A1; EP3077711A1; CN106415088B; WO2015078563A8; CA2931365C; DE102013019879A1; JP2016539291A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Entnahmeventil (4) für ein unter Überdruck stehendes Gas aus einem Druckgasspeicher (2), mit einer einseitig verschlossenen Druckhülse (9) und einem beweglichen Entnahmekolben (17), welcher durch seine Bewegung einen Entnahmequerschnitt freigibt oder verschließt, und welcher auf der offenen Seite der Druckhülse (9) zumindest teilweise in diese ragt. Mit einem in der Druckhülse (9) beweglichen Anker (16) aus magnetisierbarem Material; welcher mit einer elektromagnetischen Spule (12) zusammenwirkt. Mit einer Pilotbohrung (23) in dem Entnahmekolben (17), welche das Innere der Druckhülse (9) mit einer Abströmöffnung (8) für das entnommene Gas verbindet und einem Dichtelement (24), welches durch ein Federelement (26) abdichtend gegen die Pilotbohrung (23) gepresst ist und bei einer Bewegung des Ankers (16) freigegeben wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Entnahmekolben (17) gegenüber der Druckhülse (8) mittels einer Dichtung (36) abgedichtet ist; und dass in dem Entnahmekolben (17) eine Bypassbohrung (35) angeordnet ist, welche zwischen der mit dem Druckgasspeicher (2) verbundenen Bereich zugewandten Seite und der dem Inneren der Druckhülse (2) zugewandten Seite des Entnahmekolbens (17) verläuft.

Description

Die Erfindung betrifft ein Entnahmeventil für unter Überdruck stehendes Gas aus einem Druckgasspeicher gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung eines derartigen Entnahmeventils.
Entnahmeventile für unter Überdruck stehende Gase aus einem Druckgasspeicher, insbesondere für komprimiertes Erdgas oder komprimierten Wasserstoff, welche typischerweise bei Nenndrücken von 260 bar bzw. 700 bar gespeichert werden, sind an sich aus den allgemeinen Stand der Technik bekannt. Über ein Entnahmeventil im Sinne der Erfindung kann dabei nicht nur Gas entnommen, sondern auch in den Druckgasspeicher getankt werden. Typischerweise erfolgt der Aufbau dabei als sogenanntes Pilot-Ventil, bei welchem über ein eingestelltes Verhältnis von Pilot-/Bypassbohrungen bzw. Steuerbohrungen der Druck des Gases in einer Druckhülse, welche weitere Betätigungselemente des Entnahmeventils aufweist, unterstützend zum Öffnen bzw. Schließen des Entnahmeventils bzw. eines einen Entnahmequerschnitt steuernden Entnahmekolbens des Ventils eingesetzt wird.
Ein beispielhaftes Entnahmeventil wird insbesondere in der EP 1 682 801 B1 beschrieben. Die Problematik bei dem dort beschriebenen Aufbau liegt nun insbesondere darin, dass der Entnahmekolben durch eine Druckdifferenz in seiner geöffneten Stellung gehalten werden soll, welche sich dadurch einstellt, dass zur Entnahme vorgesehene Gas sich über Dichtungen, Labyrinthe und Spalte von der einen Seite des Entnahmekolbens zur anderen Seite des Entnahmekolbens ausbreitet. Dabei muss zum Sicherstellen der Funktionalität ein entsprechender Druckunterschied entstehen. Dieser Druckunterschied sorgt dann für ein Halten des Entnahmekolbens in der geöffneten Stellung. In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, dass die Spalte, Labyrinthe und Dichtungen für keinen ausreichenden Druckunterschied sorgen, um die gewünschte Funktionalität zu gewährleisten. Dies ist zwar im Prinzip denkbar, erfordert jedoch eine sehr detaillierte Auslegung der Dichtungen auf der Basis zahlreicher experimenteller Untersuchungen, um den entsprechenden Druckunterschied bereitzustellen. Daher muss im Bereich der Dichtungen eine außerordentlich hohe Fertigungstoleranz eingehalten werden. Durch die Betätigung kommt es dann jedoch Verschleiß, sodass bereits nach geringer Lebensdauer die gewünschten Verhältnisse nicht mehr eingehalten werden können und sich wieder die Problematik einstellt, dass der Entnahmekolben in bestimmten Situationen ungewollt schließt. Er kann dann zwar durch elektromagnetische Kräfte wieder geöffnet werden. Dies führt jedoch zu einem „Flattern” des Entnahmekolbens, welches einerseits für einen sehr diskontinuierlichen Entnahmestrom und andererseits für eine erhöhte Lärmemission sorgt. Darüber hinaus sorgt das Flattern für einen enormen Verschleiß innerhalb des elektromagnetischen Entnahmeventils, sodass seine Lebensdauer nachteilig beeinträchtigt ist.
Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, das beschriebene Entnahmeventil zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Im Anspruch 13 ist außerdem eine besonders bevorzugte Verwendung des Entnahmeventils angegeben.
Das erfindungsgemäße Entnahmeventil sieht es vor, dass ein beweglicher Entnahmekolben vorhanden ist, welcher durch seine Bewegung einen Entnahmequerschnitt freigibt oder verschließt. Er ist auf der offenen Seite einer Druckhülse zumindest teilweise in diese ragend ausgebildet. Außerdem ist um die Druckhülse herum eine elektromagnetische Spule angeordnet. In der Druckhülse ist ein beweglicher Anker positioniert, welcher aus einem magnetisierbaren Material besteht, und welcher hierdurch bei Beaufschlagung der Spule mit elektrischer Leistung entsprechend bewegt werden kann. Der Entnahmekolben weist analog zum Stand der Technik eine Pilotbohrung auf, welche das Innere der Druckhülse mit einer Abströmöffnung für das entnommene Gas verbindet. Ein Dichtelement wird über ein Federelement abdichtend gegen die Pilotbohrung gepresst und kann über eine Wirkverbindung zwischen dem Dichtelement und dem Anker bei einer Bewegung des Ankers die Pilotbohrung freigeben. Erfindungsgemäß ist nun so, dass der Entnahmekolben auf seiner dem Anker zugewandte Seite zumindest teilweise aus magnetisierbarem oder permanentmagnetischem Material ausgebildet ist. Eine solche Ausgestaltung des Entnahmekolbens zumindest auf seiner dem Anker zugewandten Seite aus magnetisierbarem Material oder aus einem permanentmagnetischen Material sorgt dafür, dass in der geöffneten Stellung des Ankers, wenn dieser von magnetischen Feldlinien durchdrungen wird, ein Teil dieser Feldlinien durch das magnetisierbare Material verläuft oder mit dem permanentmagnetischen Material zusammenwirkt. Hierdurch wird der Entnahmekolben bei bestromter Spule und damit erzielter Geöffnet-Stellung des Ankers durch Magnetkräfte in Richtung des Ankers gezogen und in dieser Position gehalten. Ein unbeabsichtigtes Verschließen der Pilotbohrung durch das mit dem Anker zusammenwirkende Dichtelement kann so sicher und zuverlässig verhindert werden, solange die Spule bestromt ist. Hierdurch wird eine sehr einfache und sichere Funktionalität erzielt.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Entnahmeventils ist es nun ferner vorgesehen, dass eine Dichtung zwischen dem Entnahmekolben und der Druckhülse vorgesehen ist, welche eine Bewegung des Entnahmekolbens in der beschriebenen Art zulässt und dennoch eine zuverlässige Abdichtung zwischen der Druckhülse und dem Entnahmekolben gewährleistet. Da für die Funktionalität das Ausbreiten von Druck innerhalb der Druckhülse wichtig ist, wird außerdem bei dem erfindungsgemäßen Aufbau in dem Entnahmekolben eine Bypassbohrung angeordnet, welche den mit dem Druckspeicher verbundenen Bereich und den dem Inneren der Druckhülse zugewandten Bereich des Entnahmekolbens miteinander verbindet. Durch diese Bypassbohrung kann dann ein entsprechender Druckausgleich erfolgen, welcher dafür sorgt, dass bei geschlossener Position des Entnahmekolbens die Druckhülse, zumindest nach einer gewissen Zeit, mit dem Druck in dem Druckgasspeicher beaufschlagt ist. Je nach gewünschter Funktionalität macht es dabei Sinn, den Gasstrom durch die Bypassbohrung entsprechend zu drosseln oder zu beeinflussen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann es deshalb vorgesehen sein, dass in der Bypassbohrung eine Drosselstelle angeordnet ist. Eine solche Drosselstelle kann durch einen entsprechenden Bohrungsdurchmesser der Bypassbohrung realisiert sein. In einer besonders günstigen und vorteilhaften Weiterbildung dieser Idee kann die Drosselstelle auch in Form einer in die Bypassbohrung eingebrachten, insbesondere eingepressten, Drosselbuchse, realisiert sein. Die Bypassbohrung kann dann vergleichsweise einfach mit größerem Durchmesser, beispielsweise einem Durchmesser im Bereich von einem Millimeter oder von wenigen Millimetern realisiert sein. Anschließend wird eine diesem Durchmesser entsprechende Buchse eingepresst, welche ihrerseits den für die Drosselung bestimmten Durchmesser aufweist, beispielsweise eine Bohrung in der Größenordnung von 50–150 μm.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee ist es dabei vorgesehen, dass die Drosselstelle einen kleineren Durchmesser aufweist, als die Pilotbohrung. Bei diesem Aufbau ist sichergestellt, dass immer ein zuverlässiges Öffnen des Entnahmeventils erfolgt. Wird die Pilotbohrung geöffnet, dann strömt der im Inneren der Druckhülse befindliche Druck in Richtung der Abströmöffnung für das entnommene Gas ab. Da der Durchmesser der Pilotbohrung größer ist als der Durchmesser der Drosselstelle, strömt das Gas aus dem Bereich des Druckspeichers durch die Drosselstelle langsamer nach als es durch die Pilotbohrung abströmt. Die Bewegung des Entnahmekolbens in die geöffnete Stellung wird durch diesen Aufbau unterstützt.
Ideal wäre hier ein möglichst großer Unterschied im Größenverhältnis der Bohrungen. Beim Schließen des Entnahmeventils, also der Bewegung des Entnahmekolbens in die entgegengesetzte Richtung, wäre dies jedoch nachteilig. Daher wird in der Praxis ein Kompromiss gewählt werden, bei welchem die Drosselstelle einen Durchmesser in der Größenordnung von einem Drittel bis zur Hälfte des Durchmessers der Pilotbohrung aufweist.
In einer alternativen Ausgestaltung der Idee kann es auch vorgesehen sein, dass in einem unterhalb des Entnahmekolbens gegenüber der Druckhülse ortsfest angebrachten Grundkörper eine in Richtung des Entnahmekolbens überstehende Nadel angeordnet ist, welche mit der Drosselstelle so zusammenwirkt, dass je nach Position des Entnahmekolbens ein unterschiedlicher Durchmesser der Drosselstelle freigegeben ist. Eine solche Nadel kann idealerweise so mit der zur Nadel passenden Öffnung der Drosselstelle zusammenwirken, dass beispielsweise in der unteren Position des Entnahmekolbens, also in der Geschlossenstellung, ein sehr kleiner Querschnitt zwischen der Nadel und der Drosselstelle freigegeben ist. Dann entsteht der oben genannte Effekt, welcher das Öffnen des Entnahmeventils vorteilhaft unterstützt. Durch die Bewegung des Entnahmekolbens nach oben wird dann ein größerer Querschnitt freigegeben, idealerweise ein Querschnitt, welcher sogar größer ist als der Durchmesser der Pilotbohrung. In diesem Fall wird auch das Schließen ideal unterstützt, da ein Nachströmen von Gas in die Druckhülse durch den größeren Durchmesser schneller erfolgt, als dieses Gas durch die Pilotbohrung abströmen kann. bei abgeschalteter Magnetkraft wird so ein sehr schnelles und zuverlässiges Schließen des Entnahmeventils durch die Bewegung des Entnahmekolbens erreicht.
Die Nadel kann dabei vorteilhafterweise so ausgebildet sein, dass sie über ein Federelement gegen den Entnahmekolben vorgespannt und durch einen Anschlag in ihrem Weg auf den Entnahmekolben zu begrenzt ist. Ein solcher Aufbau ermöglicht bei minimalen Herstellungstoleranzen eine sichere und zuverlässige Funktionalität. Die Nadel kann insbesondere mit einem konischen Abschluss in Richtung des Entnahmekolbens ausgebildet sein. Sie kann dann in ein korrespondierendes metallisches Gegenstück der Drosselstelle eintauchen. In der unteren, also der geschlossenen Stellung des Entnahmekolbens kann dann durch die Kraft der Feder die Nadel gegen diese Fläche gedrückt werden, sodass nur ein relativ kleiner Strömungsquerschnitt freibleibt oder durch ein Aneinanderpressen der Elemente kein oder fast kein Querschnitt freibleibt. Das Öffnen des Entnahmekolbens wird dann ideal unterstützt. Bewegt sich der Entnahmekolben in seine obere Position, dann wird die Nadel noch ein Stück des Wegs mitbewegt, bevor sie am Anschlag anschlägt. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, dass ein vergleichsweise großer durchströmbarer Querschnitt zwischen der Nadel und der Drosselstelle freigegeben wird, wenn der Hub des Entnahmekolbens größer als der zulässige maximale Hub der Nadel ist. Hierdurch wird ein Querschnitt geschaffen, welcher größer als der Querschnitt der Pilotbohrung ist, sodass auch das Schließen ideal unterstützt wird.
In einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung dieser Idee kann es auch vorgesehen sein, dass zwischen der Nadel und dem Entnahmekolben eine, insbesondere metallische, Dichtfläche ausgebildet ist, welche dann dichtend in Eingriff kommt, wenn der Entnahmekolben sich in seiner dem Inneren der Druckhülse abgewandten Position, also seiner Geschlossenstellung, befindet. Idealerweise ist die Dichtfläche dabei als Radialdichtfläche ausgebildet, da hierfür mit vertretbaren Toleranzen eine einfache Fertigung möglich ist.
Insbesondere in diesem zuletzt genannten Fall, prinzipiell jedoch immer, kann es dabei vorgesehen sein, dass die Nadel an ihrer Spitze nicht konisch spitz zuläuft, sondern sich durch wenigstens zwei, insbesondere drei, angebrachte Flächen entsprechend verjüngt. Hierdurch wird vergleichsweise schnell mit wenig Hub ein großer Querschnitt freigegeben und die Nadel ist mechanisch vergleichsweise robust, gegenüber einer sich konisch über einen vergleichsweise langen Weg verjüngenden und sehr spitzen Nadel.
In einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Entnahmeventils kann es nun außerdem vorgesehen sein, dass in dem Grundkörper ein Führungsstift angeordnet ist, welcher mit einer Führungsbohrung in dem Entnahmekolben so zusammenwirkt, dass sich der Entnahmekolben nicht um die Längsachse drehen kann. Dies ist insbesondere beim Einsatz einer Nadel von Vorteil, kann aber auch bei einem Aufbau ohne Nadel genutzt werden. Die Verdrehsicherung über den Führungsstift stellt einerseits sicher, dass die Nadel nicht beschädigt wird, da sie punktgenau in den Bereich zielen kann, in den sie eindringen soll. Im Falle das keine Nadel gewünscht ist, wird ebenso wie im Falle, das eine Nadel gewünscht ist, außerdem sichergestellt, dass die Dichtflächen zwischen dem Druckgasspeicher und der Abströmöffnung, welche in dem Grundkörper einerseits und in dem Entnahmekolben andererseits angeordnet sind, sich im Betrieb nicht gegeneinander verdrehen. Sich mit der Zeit aufeinander anpassende Flächen zwischen der Dichtung und der Dichtfläche bleiben also immer in derselben einander zugewandten Position. Hierdurch wird mit einfachen Mitteln eine deutliche Verbesserung der Abdichtung des Entnahmeventils im Bereich seiner hauptsächlich eingesetzten Dichtung zwischen dem Bereich des Druckgasspeichers und der Entnahmeöffnung erzielt.
Das Entnahmeventil kann, wie bereits erwähnt, insbesondere bei hohen Drücken eingesetzt werden, beispielsweise für komprimiertes Erdgas, welches typischerweise bei Nenndrücken in der Größenordnung von 260 bar gespeichert wird, oder bei Wasserstoff, welcher derzeit insbesondere bei Nenndrücken von 700 bar gespeichert wird. Insbesondere für solche hohen Drücke stellt das Entnahmeventil bei sehr einfachem Aufbau und eine sehr sichere und zuverlässige Funktionalität bereit. Die bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäßen Entnahmeventils liegt daher in der Entnahme von Gas als Brennstoff für ein Fahrzeug aus einem Druckgasspeicher, in welchem das Gas bei einem Nenndruck von mehr als 250 bar, insbesondere mehr als 650 bar, gespeichert ist. Das Fahrzeug kann dann mit dem entnommenen Gas beispielsweise über einen Verbrennungsmotor angetrieben werden. Insbesondere bei der Speicherung von Wasserstoff kann alternativ zu einem solchen Antrieb durch Verbrennen des Wasserstoffs auch die Verwendung des Wasserstoffs in einer Brennstoffzelle bzw. einem Brennstoffzellensystem vorgesehen sein, über welches dann elektrische Antriebsleistung für das Fahrzeug bereitgestellt wird.
Weitere günstige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Entnahmeventils ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben sind.
Dabei zeigen:
1 ein prinzipmäßig angedeutetes Fahrzeug;
2 eine prinzipmäßige Schnittdarstellung durch einen Aufbau eines Entnahmeventils;
3 ein den Entnahmekolben zeigender Ausschnitt analog zur Darstellung in 2 in einer ersten möglichen Ausführungsform gemäß der Erfindung;
4 ein den Entnahmekolben zeigender Ausschnitt analog zur Darstellung in 2 in einer zweiten möglichen Ausführungsform gemäß der Erfindung;
5 ein den Entnahmekolben zeigender Ausschnitt analog zur Darstellung in 2 in einer dritten möglichen Ausführungsform gemäß der Erfindung;
6 ein den Entnahmekolben zeigender Ausschnitt analog zur Darstellung in 2 in einer vierten möglichen Ausführungsform gemäß der Erfindung in einer ersten Position des Entnahmekolbens;
7 eine Darstellung analog zu 6 in einer zweiten Position des Entnahmekolbens; und
8 ein den Entnahmekolben zeigender Ausschnitt analog zur Darstellung in 2 in einer fünften möglichen Ausführungsform gemäß der Erfindung.
In der Darstellung der 1 ist ein prinzipmäßig angedeutetes Fahrzeug 1 zu erkennen. In dem Fahrzeug 1 ist ein Druckgasspeicher 2 dargestellt, welcher Teil eines Speichersystems beispielsweise für komprimiertes Erdgas oder Wasserstoff sein kann. Der Druckgasspeicher bzw., wenn mehrere vorhanden sind, jeder der Druckgasspeicher, weist ein angedeutetes Ventil 3, typischerweise ein sogenanntes On-Tank-Valve (OTV) auf. Teil dieses Ventils 3 ist dabei ein Entnahmeventil 4 für das unter dem Überdruck in dem Druckgasspeicher 2 gespeicherte Gas. Dieses ist in der Darstellung der 1 nicht explizit zu erkennen, hierauf wird später jedoch noch näher eingegangen. Das entnommene Gas gelangt zu einem Energiewandler 5, welcher beispielsweise als Verbrennungsmotor oder als Brennstoffzelle ausgebildet sein kann. Er nutzt die in dem Gas gespeicherte Energie, um beispielsweise über eine Verbrennung in einem Hubkolbenmotor mechanische Energie bereitzustellen, oder um beispielsweise in einer Brennstoffzelle aus dem Gas und Sauerstoff aus der Umgebungsluft elektrische Energie zu erzeugen. Rein beispielhaft ist über einen mit 6 bezeichneten gestrichelten Pfeil dieser Energiefluss hin zu einem der Räder 7 dargestellt. Letztlich dient das in dem Druckgasspeicher 2 gespeicherte Gas also um Antriebsenergie für das Fahrzeug 1 bereitzustellen.
Das Entnahmeventil 4 selbst, welches beispielsweise analog zu dem eingangs genannten Stand der Technik in dem Ventil 3 angeordnet sein kann, ist in der Darstellung der 2 in einer ersten möglichen Ausführungsform in einer schematischen Schnittdarstellung dargestellt. Das Entnahmeventil 4 umfasst dabei eine Druckhülse 9, welche aus einem nicht magnetisierbaren Werkstoff, beispielsweise 1.4435 oder SUSF316L, hergestellt sein kann. Diese sogenannte Druckhülse ist an ihrem einen Ende verschlossen und steht an ihrem anderen Ende, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Dichtung abgedichtet, mit einem kreisringförmigen Raum 10 in Verbindung, welcher über eine gestrichelt angedeutete Leitung 11 mit dem Inneren des Druckgasspeichers 2 verbunden ist. Über Spalte zwischen der Innenwandung der Druckhülse 9 und den darin eingebauten Bauteilen wird sich der Druck in der gesamten Druckhülse 9, zumindest nach einiger Zeit, ausgebreitet haben. Die Druckhülse 9 wird nun von einer auf einer Seite der Druckhülse 9 angedeuteten Spule 12 umgeben. Die Spule 12 weist außerdem einen magnetisierbaren Spulenjoch 13 auf, welcher in einem mittigen Bereich hinsichtlich der axialen Länge der Druckhülse 9 eine Unterbrechung 14 aufweist. Die Spule 12 und der Spulenjoch 13 mit der Unterbrechung 14 sind dabei bevorzugt rotations- oder spiegelsymmetrisch ausgebildet und um die rotationssymmetrisch ausgebildete Druckhülse 9 angeordnet.
In der Druckhülse 9 sind in der Darstellung der 2 von oben nach unten, also von der verschlossenen Seite der Druckhülse 9 zur offenen Seite der Druckhülse 9 hin, zuerst ein Kern 15 angeordnet, welcher aus magnetisierbarem Material besteht, beispielsweise 1.4016IM. An diesen Kern 15, welcher in die Druckhülse 9 eingepresst ist, schließt sich ein Anker 16 an, welcher beispielsweise aus dem gleichen Material gefertigt sein kann. Im Anschluss an den Anker 16 folgt ein Entnahmekolben 17, welcher in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus mehreren Teilen hergestellt ist. Er umfasst in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel eine Dichteinrichtung 18, welche mit einem Gegenelement 19, in diesem Fall einer ebenen Fläche auf einem Grundkörper 34, den ringförmigen mit dem Inneren des Druckgasspeichers 2 in Verbindung stehenden Raum 10 gegenüber einer zentralen Entnahmeöffnung 20 abdichtet, welche mit der Energiewandlereinheit mittelbar in Verbindung steht. Der Entnahmekolben 17 umfasst außerdem ein eingeschraubtes Zentralelement 21 sowie auf seiner dem Anker 16 zugewandten Seite ein Ring 22, welcher beispielsweise als Permanentmagnet, insbesondere jedoch aus magnetisierbarem Material, beispielsweise demselben Material wie der Anker 16 und der Kern 15, ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel kann der Rest des Entnahmekolbens 17 mit Ausnahme der Dichtungen 18 dann beispielsweise aus einem nicht magnetisierbaren Material, beispielsweise dem Material der Druckhülse 9, ausgebildet werden. In dem dem verschlossenen Ende der Druckhülse 9 zugewandten Bereich des Entnahmekolbens 17 ist außerdem eine Pilotbohrung 23 zu erkennen, welche typischerweise als Bohrung mit sehr kleinem Durchmesser, beispielsweise einem Durchmesser von einigen 10 bis einigen 100 μm, ausgebildet ist. Sie ist mit einer Abströmöffnung 8 in dem Zentralelement 21 verbunden. Diese Pilotbohrung 23 wird in dem in 2 dargestellten verschlossenen Zustand des Entnahmeventils 4 über ein Dichtelement 24 verschlossen, welches sich über eine Stange 25, welcher den Anker 16 und den Kern 15 durchragt, und ein Federelement 26 an dem verschlossenen Ende der Druckhülse 9 abstützt.
In der Darstellung der 2 ist der verschlossene Zustand des Entnahmeventils 4 dargestellt, bei welchem der Entnahmekolben 17 so positioniert ist, dass er den Ringraum 10 gegenüber der Entnahmeöffnung 20 entsprechend abdichtet. Wird nun die Spule 11 mit einem Strom beaufschlagt, so kommt es zu einem magnetischen Fluss insbesondere in dem Sulenjoch 13. Die magnetischen Feldlinien können aufgrund der Lücke 14 in dem Sulenjoch 13 jedoch keinen geschlossenen Magnetkreis ausbilden. Sie werden daher durch das nicht magnetisierbare Material der Druckhülse 9 hindurch in das Material des Kerns 15 wandern. Dies ist durch einige punktierte Linien beispielhaft dargestellt. Sie versuchen dann einen Luftspalt 27 zwischen dem Kern 15 und dem Anker 16 zu überwinden, um über den Anker 16 hinweg wieder in den Sulenjoch zu gelangen. Da der Luftspalt 27 kleiner als die Lücke 14 ist, ist der eingezeichnete Weg der Magnetfeldlinien der bevorzugte. Um einen maximalen magnetischen Fluss sicherzustellen ist es dabei von Vorteil, wenn der Luftspalt 27 geschlossen wird. Durch die magnetische Kräfte wird der Anker 16 daher über das Dichtelement 24 und die Stange 25 abgestützt gegen die Kraft des Federelements 26 in Richtung des Kerns 15 bewegt, wodurch der Luftspalt 27 geschlossen wird. Der Luftspalt 27, welcher im geöffneten Zustand typischerweise weniger als 0,7 mm an Spaltbreite aufweist, wird zu Null geschlossen, sodass der Anker 16 unmittelbar an dem Kern 15 anliegt. Dies begünstigt den bevorzugten maximal möglichen magnetischen Fluss.
Der Aufbau über das mit dem Anker 16 zusammenwirkende Dichtelement 24 sorgt dafür, dass einerseits die Kraft des Federelements 26 bei der Bewegung des Ankers überwunden werden muss. Andererseits kommt es durch die Bewegung des Ankers 16 zu einem Öffnen der Pilotbohrung 23, da das Dichtelement 24 von dieser abhebt. Wie bereits erwähnt herrscht im Inneren der Druckhülse 9 typischerweise derselbe Druck wie in dem Druckgasspeicher, also beispielsweise bei der Speicherung von Wasserstoff ca. 700 bar Nenndruck. Da in der Entnahmeöffnung 20, welche zu dem Energiewandler 5 führt, kein Druck oder ein sehr viel niedrigerer Druck vorliegt, kommt es nach dem Öffnen der Pilotbohrung 23 zu einem Abströmen des in der Druckhülse 9 befindlichen Gases über eine zentrale Abströmöffnung 27 in dem Anker 16 und die mit dieser Abströmöffnung 27 korrespondierende Entnahmeöffnung 20. Der Druck im Bereich des ringförmigen Raums 10 kann gleich sein oder auch sehr viel höher als im Bereich der Druckhülse 9 oberhalb des Entnahmekolbens 17. Falls eine Druckdifferenz vorliegt, kann diese zusätzlich zur Magnetkraft ein Verschieben des Entnahmekolbens 17 aus der in 2 dargestellten Position nach oben begünstigen. Bei gleichen Drücken, also einem Differenzdruck von Null, wird der Entnahmekolben alleine durch die magnetische Kraft geöffnet bzw. offen gehalten. Schaltungen bei maximalem Differenzdruck werden insbesondere dadurch verhindert, dass der Druckausgleich einzig durch die aktiv geschaltete Pilotbohrung 23 erfolgt.
Um zu erreichen, dass dennoch der Entnahmekolben 17 sicher und zuverlässig in seiner geöffneten Position verbleibt, ist der bereits erwähnte Ring 22 aus magnetisierbarem Material auf der dem Anker 16 zugewandten Seite des Entnahmekolbens 17 angeordnet. Durch diesen Aufbau wird erreicht, dass zumindest, wenn der Entnahmekolben 17 sich in Richtung des verschlossenen Endes der Druckhülse 9 bewegt hat, bis seine Schulter 28 an dem Gegenanschlag 29 anschlägt, ein Teil der Magnetfeldlinien auch durch den Ring 22 gelangen und so den Entnahmekolben 17 sicher im Bereich des Ankers 16 halten, solange die Spule 12 bestromt ist. Der Aufbau des Entnahmekolbens 17 und insbesondere der Abstand zwischen der dem Anker 16 zugewandten Seite des Rings 22 und der Schulter 28 ist dabei so ausgelegt, dass ein Luftspalt 30 zwischen dem Ring 22 und dem Anker 16 sich nicht bis auf Null verschließt, sondern immer ein minimaler Luftspalt verbleibt, um so über den Anschlag der Schulter 28 am Gegenanschlag 29 einen definierten Querschnitt zwischen der Entnahmeöffnung 20 und dem ringförmigen Raum 10 freizugeben.
Zum Betätigen des Ventils, also zum Öffnen, wird die Spule 12 entsprechend bestromt. Typischerweise ist dabei ein etwas größerer Strom notwendig, bis der Anker 16 losbricht. Um diesen zu halten, kann der Strom anschließend reduziert werden. Es stellt sich dann der soeben beschriebene Zustand ein. Soll das Entnahmeventil 4 wieder geschlossen werden, dann wird die Spule 12 stromlos geschaltet. Der Anker 16 und der Entnahmekolben 17 über seinen Ring 22 aus magnetischem Material fallen dann voneinander ab, wobei durch die Kraft des Federelements 26 die Pilotbohrung 23 durch das Dichtelement 24 entsprechend verschlossen wird. Damit stellt sich im Bereich der Druckhülse 9 wiederum der gleiche Druck wie im Bereich der Entnahmeöffnung 20 ein, sodass sich aufgrund der Kraft des Federelements 26 wiederum der geschlossene in 2 dargestellte Zustand einstellt.
In der Darstellung der 2 ist nun im Randbereich des Luftspalts 27 zwischen dem Anker 16 und dem Kern 15 ein Überstand 31 des Kerns 15 und ein mit diesem Überstand 31 korrespondierendes zurückgenommenes Material 32 des Ankers 16 zu erkennen. Dies wird insgesamt auch als Konus bezeichnet und ist mit dem Bezugszeichen 33 versehen. Ein solcher Konus 33 ermöglicht eine Maximierung der Anziehungskraft zwischen Anker 16 und Kern 15 bei einem definierten Abstand.
Wie erwähnt ist es bei diesem Aufbau notwendig, dass der Druck sich durch den aufgrund des beweglichen Entnahmekolbens 17 immer benötigten Spaltraum zwischen dem Entnahmekolben 17 und der Druckhülse 9 entsprechend in der Druckhülse 9 ausbreitet. Dies kann mit einer schwer greifbaren Funktionsweise zusammenspielen, da die Spaltmaße, insbesondere im Verhältnis zur Pilotbohrung 23, nicht immer exakt so sind, wie gewünscht.
Um hier Abhilfe zu schaffen ist es in der Weiterbildung, welche in den 3 ff. im Schnitt schematisiert dargestellt ist, nun vorgesehen, dass der Entnahmekolben 17, wie es beispielsweise in der Darstellung der 3 angedeutet ist, eine Bypassbohrung 35 aufweist, und zwar zwischen dem ringförmigen Raum 10 und der gegenüberliegenden Seite des Entnahmekolbens 17. Gleichzeitig ist zwischen dem Entnahmekolben 17 und der Druckhülse 9 parallel zur Bypassbohrung 35 eine Dichtung 36 vorgesehen, welche einen Übertritt von Gas durch den Spalt zwischen der Druckhülse 9 und dem Entnahmekolben 17 verhindert. Durch die Bypassbohrung 35 wird also ein gezielter Gasübertritt von dem ringförmigen Raum 10 in das Innere der Druckhülse 9 erreicht.
Vorzugsweise ist es nun so, dass die Bypassbohrung 35 einen geringeren Durchmesser aufweist, als die Pilotbohrung 23, um ein Öffnen des Entnahmeventils 4 zu unterstützen. Idealerweise ist der Aufbau dabei so realisiert, dass die Pilotbohrung 23 einen mindestens doppelt so großen Durchmesser wie die Bypassbohrung 35 aufweist. Bei der Pilotbohrung von 150–250 μm wäre dies also ein Bohrungsdurchmesser für die Bypassbohrung 35 in der Größenordnung von 75–125 μm. Dies ist auf die gesamte Länge der Bypassbohrung 35 sehr schwer zu realisieren, sodass es gemäß einer vorteilhaften in 4 gezeigten Weiterbildung vorgesehen sein kann, dass in die Bypassbohrung 35, welche sich an einem, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel an ihrem unteren Ende entsprechend erweitert, eine Drosselbuchse 37 eingesetzt ist. diese Drosselbuchse 37 kann beispielweise eingeschraubt, eingeklebt oder andersartig eingebracht sein. Idealerweise ist sie mit dem Material des Entnahmekolbens 17 durch ein Einpressen in die Bypassbohrung 35 verbunden. In der Drosselbuchse 37 selbst lässt sich dann sehr gut eine in der Darstellung als kleine Bohrung mit dem Bezugszeichen 38 bezeichnete Drosselstelle realisieren. Der Durchmesser dieser Drosselstelle 38 kann unabhängig vom Entnahmekolben sehr präzise hergestellt und dann über eine Presspassung in den Entnahmekolben 17 integriert werden.
In der Darstellung der 5 ist eine alternative Ausführungsform analog zur Darstellung in 3 zu erkennen. Selbstverständlich kann sie auch mit dem in 4 gezeigten Aufbau entsprechend kombiniert werden. Der Aufbau in der Darstellung der 5 zeigt dabei einen Führungsstift 39, welcher mit dem Grundkörper 34 fest verbunden ist. Er taucht in der hier dargestellten unteren, geschlossenen Position des Entnahmekolbens 17 in eine in dem Entnahmekolben 17 angeordnete Führungsbohrung 40 ein und stellt einen verdrehsicher geführten Entnahmekolben 17 sicher. Dies ist insbesondere im Bereich der Dichtungen 18 und ihrer Anlagefläche 19 von Vorteil, da diese beiden Elemente sich mit der Zeit aufeinander einstellen, sodass eventuelle Ungenauigkeiten und Vertiefungen der Fläche sich in der Zeit in der Dichtung 18 abbilden, und umgekehrt. Wird diese Position der Teile zueinander dann nicht mehr verändert, wird eine verbesserte Abdichtung erzielt.
Wie bereits erwähnt ist es so, dass der Durchmesser der Bypassbohrung 35 bzw. einer Drosselstelle 38 in dieser zum optimalen Öffnen des Entnahmeventils 4 idealerweise kleiner oder sehr viel kleiner sein sollte, als der Öffnungsdurchmesser der Pilotbohrung 23. Hierdurch wird erreicht, dass das im Inneren der Druckhülse 9 befindliche Gas durch die Pilotbohrung durch die Abströmöffnung 8 in dem Entnahmekolben 17 abströmt und durch die zentrale Entnahmeöffnung 20 beispielsweise in den Bereich eines Verbrennungsmotors oder einer Brennstoffzelle gelangt. Ist ein zügiges Abströmen bei geringem Gegendruck in der Entnahmeöffnung 20 möglich, dann strömt durch die Bypassbohrung 35 bzw. ihre Drosselstelle 38, sofern vorhanden, langsam Gas aus dem ringförmigen Raum 10 nach, sodass durch den Druck im ringförmigen Raum 10 der Entnahmekolben 17 nach oben bewegt und dann magnetisch festgehalten wird. Im umgekehrten Fall wäre es nun jedoch gewünscht, dass im Bereich der Bypassbohrung 35 ein größerer Durchmesser als im Bereich der Pilotbohrung 23 vorliegt, da nur dann ein Austausch in der anderen Richtung, also ein schnelleres Nachströmen von Gas in das Innere der Druckhülse 9, als dieses durch die Pilotbohrung 23 abströmt, erzielt werden kann. Dies würde das schnelle und zuverlässige Schließen des Entnahmekolbens 17 bei abgeschaltetem elektromagnetischem Feld begünstigen. Um nun eben diese Konstellation zu erreichen, kann es, wie es in der Darstellung der 6 zu erkennen ist, gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Idee vorgesehen sein, dass in dem Grundkörper 34 eine Nadel 41 angeordnet ist, welche mit der Drosselbuchse 37 bzw. einer Drosselstelle 38 der Bypassbohrung 35 entsprechend zusammenwirkt. Die Drosselbuchse 37 stellt dabei wiederum eine günstige Variante des Aufbaus dar, im Prinzip wäre der Aufbau ohne die Drosselbuchse 37 jedoch ebenso denkbar.
Die Nadel 41 ist fest mit dem Grundkörper 34 verbunden. In der in 6 dargestellten unteren Position des Entnahmekolbens 17, also wenn das Entnahmeventil 4 geschlossen ist, liegt ein zylindrischer Teilabschnitt der Nadel 41 zumindest teilweise im Inneren der Buchse 37. Hierdurch wird sichergestellt, dass nur ein geringer durchströmbarer Querschnitt freigegeben ist, was in etwa einer Bypassbohrung 35 mit einer sehr starken Drosselstelle 38, beispielsweise mit einer Drosselung auf wenige μm entspricht. Je nach Fertigungsgenauigkeit kann auch eine metallische Dichtung zwischen dem zylindrischen Teil der Nadel 41 und dem entsprechenden Teil der Drosselstelle 38 in der Drosselbuchse 37 erreicht werden. Im vorderen Bereich läuft die Nadel 41 spitz zu, was beispielsweise durch drei an ihr angebrachte Flächen bei relativ robustem Aufbau erfolgen kann. Wandert der Entnahmekolben 17 nun in seine obere geöffnete Position, welche in der Darstellung der 7 zu erkennen ist, dann heben sich die fest mit dem Grundkörper 34 verbundene Nadel 41 und die Drosselbuchse 37 um die Nadel 41 so weit voneinander ab, dass ein vergleichsweise großer durchströmbarer Querschnitt freigegeben wird. Dieser relativ große durchströmbare Querschnitt ist dabei idealerweise größer als der Durchmesser der Pilotbohrung 23, beispielweise liegt er in einer Größenordnung von ca. 300–500 μm. Hierdurch wird bei geöffnetem Entnahmeventil 4 eine Situation geschaffen, welche ein sehr schnelles Schließen des Entnahmeventils 4 bei abgeschalteter Bestromung der Spule 12 bewirkt, indem Gas durch die Bypassbohrung 35 schneller in das Innere der Druckhülse 9 nachströmen kann, als es durch die Pilotbohrung 23 abströmt. Hierdurch wird eine zusätzliche Druckkraft aufgebaut, welche den Entnahmekolben 17 unterstützend nach unten bewegt und im Bereich der Dichtungen 18 und ihrer Gegenflächen 19 die gewünschte Abdichtung erzielt.
In der Darstellung der 8 ist nun eine alternative Ausführungsform der Nadel 41 zu erkennen. Die Nadel 41 verläuft in ihrem oberen Bereich konisch und wirkt in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer konisch ausgebildeten Drosselstelle 38 in der Drosselbuchse 37 zusammen. Die Nadel 41 selbst ist in dem Grundkörper 34 so gelagert, dass diese durch ein Federelement 42 in Richtung des Entnahmekolbens 17 vorgespannt ist. Gleichzeitig bildet das Material des Grundkörpers 34 und eine Verbreiterung 43 an der Nadel 41 einen Anschlag aus, sodass der Weg der Nadel 41 in Richtung des Entnahmekolbens 17, in der Darstellung der 8 also nach oben, entsprechend beschränkt ist. In dem hier dargestellten Ausführungsfall mit dem Entnahmekolben 17 in seiner geschlossenen Position wird die Feder 42 leicht zusammengedrückt, sodass eine sichere und zuverlässige Anlage der Nadel 41 im Bereich der Drosselstelle 38 erzielt wird. Idealerweise sind die Flächen, zumindest nach einiger Zeit der Betriebsdauer, so aneinander angepasst, dass sogar eine zuverlässige metallische Abdichtung erreicht wird. Der durchströmbare Querschnitt in dieser Situation beträgt also Null bis einige μm und ist damit sehr viel kleiner als der durchströmbare Querschnitt der Pilotbohrung 23. Durch den Einsatz der Feder 42 und der konisch geformten Nadel 41 einerseits und der Drosselbuchse 37 andererseits wird bei vergleichsweise geringen Anforderungen an die Herstellungstoleranzen in dieser Situation eine sichere und zuverlässige Abdichtung erreicht.
Bewegt sich der Entnahmekolben 17 nun wieder nach oben in seine geöffnete Position, dann hebt die Nadel 41 von ihrer Gegenfläche in der Drosselbuchse 37 ab, da durch den die Verbreiterung 43 und das Material des Grundkörpers 34 gebildeten Anschlag der Weg der Nadel 41 beschränkt wird und dieser kleiner ist als der mögliche Weg des Entnahmekolbens 17. Hierdurch ist es möglich, dass zwischen der Nadel 41 und der ihr Gegenfläche in der Drosselbuchse 37 ein Spalt entsteht, welcher einen größeren durchströmbaren Querschnitt freigibt als in der anderen Position des Entnahmekolbens 17, idealerweise einen Querschnitt, welcher größer dem durchströmbaren Querschnitt der Pilotbohrung 23 ist. Der Aufbau ist gegenüber dem in den 6 und 7 beschriebenen Aufbau vergleichbar, ist durch den Einsatz des Federmittels 42 jedoch etwas günstiger in der Herstellung, da geringere Fertigungstoleranzen eingehalten werden müssen.
Hinsichtlich weiterer möglicher Ausgestaltungen des Entnahmeventils 4, insbesondere hinsichtlich des Ankers 10, des Kerns 15 sowie der Stange 25 und der mit ihr zusammenwirkenden Federn, wird auf die eingangs genannte ältere DE 10 2013 014 141 verwiesen. Die dort beschriebenen Ausführungen lassen sich mit der Bypassbohrung 35 in den hier beschriebenen Ausführungen beliebig kombinieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1682801 B1 [0003]
DE 102013014141 [0043]

Claims

Entnahmeventil (4) für ein unter Überdruck stehendes Gas aus einem Druckgasspeicher (2), mit 1.1 einer einseitig verschlossenen Druckhülse (9); 1.2 einem beweglichen Entnahmekolben (17), welcher durch seine Bewegung einen Entnahmequerschnitt freigibt oder verschließt, und welcher auf der offenen Seite der Druckhülse (9) zumindest teilweise in diese ragt; 1.3 einer elektromagnetischen Spule (12), welche die Druckhülse (9) zumindest teilweise umgibt; 1.4 einem in der Druckhülse (9) beweglichen Anker (16) aus magnetisierbarem Material; 1.5 einer Pilotbohrung (23) in dem Entnahmekolben (17), welche das Innere der Druckhülse (9) mit einer Abströmöffnung (8) für das entnommene Gas verbindet; 1.6 einem Dichtelement (24), welches durch ein Federelement (26) abdichtend gegen die Pilotbohrung (23) gepresst ist; 1.7 einer Wirkverbindung zwischen dem Dichtelement (24) und dem Anker (16), sodass bei einer Bewegung des Ankers (16) das Dichtelement die Pilotbohrung freigibt; 1.8 der Entnahmekolben (17) ist auf seiner dem Anker (16) zugewandten Seite zumindest teilweise aus magnetisierbarem oder permanentmagnetischem Material (22) ausgebildet; dadurch gekennzeichnet, dass 1.9 der Entnahmekolben (17) gegenüber der Druckhülse (8) mittels einer Dichtung (36) abgedichtet ist; und dass 1.10 in dem Entnahmekolben (17) eine Bypassbohrung (35) angeordnet ist, welche zwischen der mit dem Druckgasspeicher (2) verbundenen Bereich zugewandten Seite und der dem Inneren der Druckhülse (2) zugewandten Seite des Entnahmekolbens (17) verläuft.
Entnahmeventil (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Inneren der Druckhülse (9) abgewandten Seite des Entnahmekolbens (17) ein mit der Druckhülse (9) fest verbundener Grundkörper (34) angeordnet ist.
Entnahmeventil (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bypassbohrung (35) eine Drosselstelle (38) angeordnet ist.
Entnahmeventil (4) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle (38) einen kleineren Durchmesser aufweist als die Pilotbohrung (23).
Entnahmeventil (4) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle (38) in einer in die Bypassbohrung (35) eingebrachten, insbesondere eingepressten, Drosselbuchse (37) angebracht ist.
Entnahmeventil (4) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Grundkörper (34) eine in Richtung des Entnahmekolbens (17) überstehende Nadel (41) angeordnet ist, welche mit der Drosselstelle (38) so zusammenwirkt, dass je nach Position des Entnahmekolbens (17) ein unterschiedlicher Durchmesser im Bereich der Drosselstelle (38) freigegeben ist.
Entnahmeventil (4) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadel (41) in der dem Inneren der Druckhülse (9) abgewandten Endposition des Entnahmekolbens (17) so mit der Drosselstelle (38) zusammenwirkt, dass keiner oder ein sehr viel kleinerer Strömungsquerschnitt freigegeben ist, als in der anderen Endposition des Entnahmekolbens (17).
Entnahmeventil (4) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadel (41) in der dem Inneren der Druckhülse (9) abgewandten Endposition des Entnahmekolbens (17) so mit der Drosselstelle (38) zusammenwirkt, dass ein kleinerer oder sehr viel kleinerer Strömungsquerschnitt freigegeben ist, als in der anderen Endposition des Entnahmekolbens (17).
Entnahmeventil (4) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der kleine Strömungsquerschnitt kleiner oder sehr viel kleiner als die Pilotbohrung (23) und der große Strömungsquerschnitt größer als die Pilotbohrung (23) ist.
Entnahmeventil (4) nach einem der Ansprüche 6 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Nadel (41) und dem Entnahmekolben (17) eine, insbesondere metallische, Dichtfläche ausgebildet ist, wenn sich der Entnahmekolben (17) in seiner dem Inneren der Druckhülse (9) abgewandten Endposition befindet.
Entnahmeventil (4) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze der Nadel (41) sich durch wenigstens zwei angebrachte Flächen verjüngt.
Entnahmeventil (4) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Grundkörper (34) ein Führungsstift (39) angeordnet ist, welcher mit einer Führungsbohrung (40) in dem Entnahmekolben (17) so zusammenwirkt, dass sich der Entnahmekolben (17) nicht um seine Längsachse drehen kann.
Verwendung des Entnahmeventils (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Entnahme von Gas als Brennstoff für ein Fahrzeug (1) aus einem Druckgasspeicher (2), in welchem das Gas bei einem Nenndruck von mehr als 250 bar, insbesondere mehr als 650 bar, gespeichert wird.