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Die Erfindung betrifft ein Dichtungssystem nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung eines derartigen Dichtungssystems.
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Die Abdichtung einer Gasverbindung in Wasserstoffsystemen mit Nenndrücken von mehr als 600 bar, also Hochdruckwasserstoffsystemen, wie sie beispielsweise zur Speicherung von Wasserstoff in Fahrzeugen mit Brennstoffzelle oder Verbrennungsmotor eingesetzt werden können, ist, insbesondere bei Fahrzeuganwendungen und den dabei auftretenden hohen Temperaturschwankungen, immer eine Herausforderung. Zwar existieren mittlerweile Dichtmaterialien, welche in den allermeisten Betriebszuständen eine nur sehr geringe Permeation von Wasserstoff zulassen. Über den gesamten Betriebsbereich hinweg ist es jedoch schwierig, das System sicher und zuverlässig abzudichten.
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Die
DE 10 2013 217 131 A1 schlägt deshalb einen speziellen Verbund aus Stützring und Dichtring vor, welcher insbesondere die Problematik eines durch den hohen Druck verformten Dichtrings minimieren soll. Der Aufbau hängt jedoch nach wie vor hinsichtlich seiner Dichtheit letztlich vom verwendeten Material des Dichtrings ab. Ist dieses beispielsweise bei sehr niedrigen Temperaturen von -40° C nicht mehr ausreichend flexibel oder weist bei entsprechend hohen Temperaturen keinen sehr hohen Permeationswiderstand gegenüber dem Wasserstoff auf, ist die Dichtheit eines derartigen Systems nicht oder nur eingeschränkt gegeben.
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Die
US 2004/0182705 A1 schlägt deshalb für die Anbindung eines Gassensors einen Aufbau vor, bei dem mehrere gleichartige Dichtungen aus fluoriertem Kautschuk hintereinander angeordnet sind. Auch hier wird die eingangs geschilderte Problematik kaum umgangen, da auch hier zwar mehrere Dichtelemente vorhanden sind, diese jedoch die gleichen Eigenschaften aufweisen und damit denselben Problemen unterliegen.
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Aus der
DE 10 2012 023 677 A1 ist zum weiter entfernt liegenden Stand der Technik ebenfalls eine Vorrichtung zum Anschließen eines Hochdrucksensors beschrieben. Dieser Aufbau nutzt ebenfalls zwei Dichtelemente, welche jedoch gänzlich unterschiedliche Dichtungsanforderungen erfüllen müssen. Das eine Dichtelement sorgt für die Abdichtung des Hochdruckbereichs, beispielsweise gegen Wasserstoff, das andere Dichtelement sorgt für eine entsprechende Abdichtung gegenüber Feuchtigkeit und Schmutz, sodass die Primärdichtung nicht diese Aufgabe auch noch übernehmen muss.
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Aus der gattungsgemäßen
DE 11 2006 000 286 B4 sind in der dortigen
3 zwei Dichtringe aus unterschiedlichen Materialen beschreiben, die zusammen mit einem Stützring seriell hintereinander angeordnet sind. Sie werden dabei lose eingelegt und bei verschrauben der abzudichtenden Bauteile zusammengepresst.
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Ein weiteres Problem bei jeder Form von Dichtungssystemen mit zwei Dichtelementen besteht nun darin, dass im Falle einer Undichtheit des ersten Dichtelements der Wasserstoff zwischen die Dichtelemente eindringen kann und hier ein Druckpolster aufbaut. Kommt es nun zu einer Absenkung des Systemdrucks, beispielsweise weil Gas aus einem Gasspeicher entnommen wird, dann kann es sein, dass im Bereich zwischen den beiden Dichtungen ein sehr viel höherer Druck herrscht, als in dem eigentlichen abzudichtenden Bereich. Die Dichtungen werden dann auseinander gepresst, was der Dichtheit und der Lebensdauer des Dichtungssystems außerordentlich abträglich ist.
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Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Dichtungssystem und eine Verwendung eines solchen zur Abdichtung einer Gasverbindung in einem Wasserstoffsystem mit einem Nenndruck von mehr als 60 MPa anzugeben, welches wenigstens zwei Dichtelemente aufweist, und welches dennoch in der Lage ist, die oben genannten Nachteile zu vermeiden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Dichtungssystem mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Im Anspruch 7 ist außerdem eine erfindungsgemäße Verwendung des Dichtungssystems angegeben. Anspruch 8 definiert eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Verwendung.
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Bei dem erfindungsgemäßen Dichtungssystem ist es nun so, dass die wenigstens zwei Dichtelemente sich einerseits berühren und andererseits unterschiedliche Glasübergangstemperaturen aufweisen. Durch diesen Aufbau von zwei sich berührenden Dichtelementen wird ein Aufbau erreicht, bei dem sich zwischen den Dichtelementen keine ausreichend große Menge an Gas ansammeln kann, um die Dichtelemente nennenswert auseinander zu drücken, auch wenn der Druck in dem abgedichteten Wasserstoffsystem, beispielsweise durch einen Verbrauch des Wasserstoffs in einem Hochdrucktank, nachlässt. Durch die unterschiedlichen Glasübergangstemperaturen der wenigstens zwei Dichtelemente, weisen diese deutlich unterschiedliche Eigenschaften auf. Die sogenannte Glasübergangstemperatur, welche sowohl von der Temperatur als auch vom Druck abhängig ist, gibt dabei den Glasübergang, also eine Art „Phasenübergang“, an, bei welchem das elastomere Dichtelement seine Eigenschaften von gummielastisch zu starr verändert. Insbesondere bei Fahrzeuganwendungen von derartigen Dichtungssystemen ist es nun entscheidend, dass das Dichtungssystem in einem Temperaturbereich von -45° C bis +95° C zuverlässig funktioniert. Gleichzeitig ist das System entsprechend hohen Drücken, typischerweise Nenndrücken in der Größenordnung von 70 MPa ausgesetzt, was dazu führt, dass sich die Glasübergangstemperaturen von Werkstoffen gegenüber denen bei Umgebungsdruck um ca. 10 bis 20 K verschieben.
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Dabei sieht es das erfindungsgemäße Dichtungssystems sieht vor, dass zumindest eines der wenigstens zwei Dichtelemente wenigstens eine Ausnehmung zur Aufnahme eines oder mehrerer der weiteren Dichtelemente aufweist. Eine solche Ausnehmung kann beispielsweise durch eine im Wesentlichen H-förmige oder Doppel-T-förmige Gestalt des einen Dichtelements und dem Einlegen von in diesem Fall zwei weiteren Dichtelementen, vorzugsweise des Materials mit den anderen Eigenschaften, realisiert sein. Daneben ist ein solcher Aufbau auch aus zwei Dichtelementen, davon eines mit U-förmiger Ausgestaltung, oder aus zwei beispielsweise L-förmig ausgestalteten und ineinander eingreifenden Dichtelementen denkbar.
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Nun ist es so, dass entsprechende Dichtwerkstoffe existieren, welche mit typischen Glasübergangstemperaturen um -60° C auch bei Drücken im Bereich von 70 MPa eine ausreichende Elastizitätsreserve bieten. Dies können beispielsweise Silikonkautschuke sein. Diese Silikonkautschuke bieten bei sehr niedrigen Temperaturen auch durchaus einen guten Widerstand gegen die Permeation von Wasserstoff, sind also auch in Wasserstoffsystemen also bei sehr niedrigen Temperaturen vergleichsweise dicht. Mit ansteigenden Temperaturen steigt jedoch auch die Permeationsrate für Wasserstoff sehr schnell an, sodass Silikonkautschuke in diesen Anwendungsbereichen vollkommen ungeeignet sind. Neben der hohen Permeation bei höheren Temperaturen besteht bei silikonbasierten Elastomeren auch das Problem der geringen Widerstandsfähigkeit gegen die sogenannte explosive Dekompression. Bei diesem Vorgang werden in der Regel gasförmige Medien unter hohen Drücken in den silikonbasierten Werkstoff eingelagert. Tritt dann der Fall auf, dass der äußere Druck schlagartig reduziert wird, kommt es zu einer Expansion des im Dichtwerkstoff eingelagerten Mediums. Die damit einhergehenden Spannungen in dem Dichtelement können dieses nachhaltig schädigen oder zu seiner Zerstörung führen.
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Daneben sind Dichtelemente, beispielsweise auf der Basis von Polyurethan oder thermoplastischem Polyurethan, sehr gut zur Abdichtung von Wasserstoffsystemen geeignet. Sie weisen insbesondere bei höheren und hohen Temperaturen eine sehr geringe Permeationsrate für Wasserstoff auf. Allerdings liegt ihre Glasübergangstemperatur vergleichsweise hoch, sodass ein derartiges Dichtelement bereits bei Temperaturen um den Gefrierpunkt von Wasser erstarrt und dann aufgrund der fehlenden Flexibilität die Abdichtung typischerweise nicht mehr gewährleistet ist, sondern es zu mechanischen Leckagen zwischen dem Dichtelement und der ihn umgebenden Wandungen kommen kann.
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Den Erfindern hat sich nun gezeigt, dass eine Kombination beispielsweise der beiden beschriebenen Werkstoffe, oder auch anderer Werkstoffkombinationen mit ähnlichen Eigenschaften, von besonderem Vorteil ist. Werden die Dichtelemente berührend aneinander angelegt, dann wirkt bei hohen Temperaturen typischerweise das eine Dichtelement, welches vorzugsweise aus PU oder TPU hergestellt sein kann. Fällt die Temperatur und das Dichtelement aus PU oder TPU verliert seine Elastizität und erlaubt daher mechanische Leckagen, dann sind die Temperaturen typischerweise so gering, dass auch das zweite Dichtelement, welches beispielsweise aus silikonbasiertem Kautschuk bestehen kann, eine vergleichsweise gute Abdichtung gegen den Wasserstoff ermöglicht und darüber hinaus auch bei Temperaturen bis weit unter den Gefrierpunkt hinein seine Elastizität behält, sodass es die Abdichtung in diesen Situationen sicher und zuverlässig übernehmen kann. Steigen die Temperaturen wieder an, erhält das erste Dichtelement seine Elastizität zurück und übernimmt dann wieder die Abdichtung. Dadurch, dass die beiden Dichtelemente sich berührend verbaut sind, verbleibt kein oder kein sehr großes Volumen an Wasserstoff zwischen den Dichtelementen, sodass damit einhergehende Probleme zuverlässig umgangen werden können. Neben PU oder TPU wäre insbesondere auch eine Kombination des Silikonkautschuks mit (gehärtetem) Nitrilkautschuk sinnvoll denkbar.
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Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Dichtungssystems kann es daher insbesondere vorgesehen sein, dass die wenigstens zwei Dichtelemente fest miteinander verbunden sind. Sie können insbesondere miteinander verklebt oder aneinander anvulkanisiert werden. Hierzu kann beispielsweise das erste Dichtelement über klassische Vulkanisation hergestellt werden. Anschließend erfolgt eine chemische Aktivierung der Verbindungsfläche, zum Beispiel durch eine Behandlung mit Plasma. Das zweite Dichtelement wird dann aufvulkanisiert. Damit ist zwischen den beiden fest miteinander verbundenen Dichtelementen kein Raum mehr für ein Druckpolster gegeben, sodass ein solches sicher und zuverlässig verhindert werden kann.
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Zusätzlich lassen sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee die wenigstens zwei sich berührenden Dichtelemente über einen gemeinsamen Stützring abstützen. Ein solcher Stützring beispielsweise in herkömmlicher Ausführung oder insbesondere auch in der im eingangs genannten Stand der Technik beschriebenen Art kann zur Abstützung und mechanischen Stabilisierung der beiden sich berührenden Dichtelemente eingesetzt werden, um die mechanische Belastung der Dichtelemente und damit die Dichtheit des Dichtungssystems weiter zu steigern.
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In einer weiteren günstigen und alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Dichtungssystems kann es auch vorgesehen sein, dass ein erstes der wenigstens zwei Dichtelemente eine Ausnehmung zur Aufnahme eines weiteren zweiten Dichtelements aufweist, wobei das erste Dichtelement das zweite Dichtelement aus der Anströmrichtung des unter Druck stehenden Gases vollständig umschließt. Das eine Dichtelement liegt also im Inneren oder zumindest bei einem im Wesentlichen U-förmigen Aufbau des ersten Dichtelements so im Inneren des zweiten Dichtelements angeordnet, dass dieses keinen Kontakt zu dem Wasserstoff aufweist. Das zweite Dichtelement dient in diesem Fall als eine Art Federelement, welches das erste Dichtelement elastisch unterstützt, auch wenn dieses aufgrund beispielsweise einer sehr geringen Temperatur nur noch eine sehr verminderte Eigenelastizität aufweist. Gleichzeitig schirmt das erste Dichtelement das zweite Dichtelement von dem Wasserstoff ab. Damit wird die Problematik der explosiven Dekompression nicht nur vermindert, wie bei den bisherigen Ausführungsformen, sondern gänzlich umgangen.
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Eine erfindungsgemäße Verwendung des erfindungsgemäßen Dichtungssystems sieht es vor, dass dieses zur Abdichtung in einem Wasserstoffsystem, mit einem Nenndruck von mehr als 60 MPa, eingesetzt wird, wobei über das Wasserstoffsystem Wasserstoff als Brennstoff für ein damit angetriebenes Fahrzeug bereitgestellt wird. Insbesondere bei Fahrzeuganwendungen sind hohe Drücke, heute typischerweise 70 MPa, üblich, um möglichst viel Wasserstoff auf geringem Raum zu speichern und damit eine hohe Reichweite des Fahrzeugs zu realisieren. Der Wasserstoff kann dann in dem Fahrzeug verbrannt werden oder kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Verwendung über eine Brennstoffzelle in elektrische Energie umgesetzt werden, über welche das Fahrzeug elektrisch angetrieben wird. Da Fahrzeuge häufig starken Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, ist das erfindungsgemäße Dichtungssystem hier besonders vorteilhaft.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Dichtungssystems ergeben sich außerdem aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben sind.
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Dabei zeigen:
- 1 ein prinzipmäßig angedeutetes Fahrzeug, welchem elektrische Antriebsleistung von einer über ein Wasserstoffsystem mit Brennstoff versorgten Brennstoffzelle bereitgestellt wird;
- 2 eine erste mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dichtungssystems;
- 3 ein Dichtungssystem gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführung in einem alternativen Betriebszustand;
- 4 eine zweite mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dichtungssystems;
- 5 eine dritte mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dichtungssystems;
- 6 eine vierte mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dichtungssystems;
- 7 eine fünfte mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dichtungssystems;
- 8 eine sechste mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dichtungssystems; und
- 9 eine siebte mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dichtungssystems.
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In der Darstellung der 1 ist sehr stark schematisiert ein Fahrzeug 1 zu erkennen, welches über einen elektrischen Antriebsmotor 2 angetrieben werden soll. Die Leistung für den elektrischen Antriebsmotor 2 wird über eine Leistungselektronik 3 aufbereitet und über eine Brennstoffzelle 4 bereitgestellt. Der Brennstoffzelle 4 wird dafür in an sich bekannter Art und Weise über eine Luftfördereinrichtung 5 Luft als Sauerstofflieferant zugeführt. Anodenseitig wird der Brennstoffzelle 4 Wasserstoff aus einem Druckgasspeicher 6 zugeführt. Der Wasserstoff gelangt über ein Tankventil 7 an dem Druckgasspeicher 6 und über eine angedeutete Druckregel- und Dosiereinheit 8 in die Brennstoffzelle 4. Abgase aus der Brennstoffzelle werden in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in die Umgebung abgeführt. Dieser Aufbau ist außerordentlich stark vereinfacht dargestellt. Da ein Brennstoffzellensystem für ein Fahrzeug 1 dem Fachmann jedoch geläufig ist, muss hierauf nicht weiter eingegangen werden.
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Ohne dass dies in der Darstellung der 1 explizit zu erkennen wäre, weist das Wasserstoffsystem in dem Fahrzeug 1 ein Dichtungssystem auf. Dieses Dichtungssystem kann beispielsweise im Bereich des Tankventils 7, oder auch zwischen dem Tankventil 7 und seiner Aufnahme in dem Druckgasspeicher 6 zwischen wasserstoffführenden Leitungen und/oder Komponenten oder dergleichen angeordnet sein. In der Darstellung der 2 ist rein beispielhaft ein Ausschnitt aus einem solchen Dichtungssystem 9 zu erkennen, wie es insbesondere in dem Fahrzeug 1 eingesetzt werden kann. Das Dichtungssystem 9 dichtet im Wesentlichen zwei Bauteile 10, 11 gegeneinander ab, indem zwischen diesen Bauteilen zwei Dichtungselemente 12, 13 angeordnet sind. In der Darstellung der 2 ist auf der rechten Seite des Dichtungselements 13 der Wasserstoff H2 beispielsweise bei einem Nenndruck von 70 MPa angedeutet. Die Dichtelemente 12, 13 werden gegen einen entsprechenden Vorsprung des Bauteils 11 gedrückt und dichten den gesamten Querschnitt zwischen dem Bauteil 10 und dem Bauteil 11, wobei in der Darstellung der 2 lediglich die obere Hälfte des Aufbaus zu erkennen ist, gegen den Wasserstoff H2 ab, sodass dieser nicht zwischen den Bauteilen 10 und 11 ins Freie abströmen kann.
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Wie in der Darstellung der 2 zu erkennen ist, besteht das Dichtungssystem 9 also aus zwei Dichtelementen 12, 13. Diese Dichtelemente sind dabei direkt aneinander angeordnet und können vorzugsweise miteinander verbunden sein. Hierfür kann beispielsweise das eine Dichtelement 13 über eine klassische Vulkanisation hergestellt werden. Anschließend erfolgt eine chemische Aktivierung der Verbindungsfläche zwischen den Dichtelementen 12, 13 z.B. durch eine Behandlung mit Plasma. Das andere Dichtelement 12 wird dann auf das primäre Dichtelement 13 aufvulkanisiert. Hierdurch kann zwischen den Dichtelementen 12, 13 kein Raum für ein Druckpolster ergeben.
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Dabei soll das eine Dichtelement 12 eine sehr viel niedrigere Glasübergangstemperatur aufweisen als das andere Dichtelement 13. Das Dichtelement 12 kann beispielsweise aus einem Silikonkautschuk bestehen, welcher eine Glasübergangstemperatur in der Größenordnung von -60° C hat. Selbst bei den hier wirkenden hohen Drücken von 70 MPa wird die Glasübergangstemperatur damit immer noch in einem Bereich von -40 - -50° C liegen. Das Dichtelement 12 aus dem Silikonkautschuk ist also über den gesamten Betriebsbereich des Fahrzeugs 1, wie er typischerweise auftritt, hinweg hochelastisch. Es weist allerdings nur bei sehr niedrigen Temperaturen eine ausreichende Dichtheit gegenüber dem Wasserstoff auf, da bei höheren Temperaturen, insbesondere bei Temperaturen deutlich oberhalb des Gefrierpunkts von Wasser, eine sehr hohe Wasserstoffpermeation gegeben ist, sodass über das Dichtelement 12 aus dem Silikonkautschuk in diesen Betriebssituationen des Fahrzeugs 1 keine ausreichende Abdichtung gegenüber dem Wasserstoff erzielt werden kann. Hierfür ist nun das zweite Dichtelement 13 zuständig. Dieses kann vorzugsweise aus einem Polyurethan (PU), thermoplastischen Polyurethan (TPU), Nitrilkautschuk (NBR) oder gehärtetem Nitrilkautschuk (HNBR) bestehen. Ein solches Dichtelement 13 beispielsweise aus TPU weist eine viel höhere Glasübergangstemperatur auf. Es versprödet und erstarrt damit bei den entsprechend hohen Drücken bereits bei Temperaturen, welche in der Größenordnung des Gefrierpunkts von Wasser oder sogar darüber liegen können. In diesem Fall geht die Elastizität des Dichtelements 13 weitgehend verloren. Dadurch kann es zu einer mechanischen Leckage zwischen dem Dichtelement 13 und dem Bauteil 10 und/oder dem Bauteil 11 kommen, sodass sich ein Betriebszustand einstellt, wie er in der Darstellung der 3 anhand zweier nicht unter die Erfindung fallender Dichtelemente angedeutet ist. Der Wasserstoff kann entlang der beiden oben und unten eingezeichneten Leckagepfade, welche mit dem Bezugszeichen 14 versehen sind, bis in den Bereich des zweiten - hier elastisch verformt dargestellten - Dichtelements 12 vordringen, welches auch bei diesen Temperaturen noch hochelastisch ist. Das zweite Dichtelement 12 weist bei diesen Temperaturen auch eine vergleichsweise hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Wasserstoff auf, sodass eine ausreichende Abdichtung durch das Dichtelement 2 erzielt werden kann. Das Dichtungssystem 9 ist also insgesamt vergleichsweise dicht. Erhöht sich die Temperatur wieder in einen höheren Bereich von beispielsweise 20 - 40°C, erhält das andere Dichtelement 12 seine volle Elastizität zurück und hält den Wasserstoff weitgehend fern von dem Dichtelement 12 aus dem Silikonkautschuk, welcher bei diesen Temperaturen für den Wasserstoff eine recht hohe Permeabilität aufweisen würde. Insgesamt ist der Aufbau also über den gesamten benötigten Temperaturbereich hinweg durch die beschriebene Konstruktion außerordentlich dicht und ist gegenüber anderen Aufbauten sehr einfach, effizient und kostengünstig.
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In den Darstellungen der 2 und 4 sind zwei Ausführungsformen gemäß der Erfindung zu erkennen, bei denen das Dichtelement 13 den Wasserstoff weitgehend von dem Dichtelement 12 abschirmt, solange das Dichtelement 13 entsprechend elastisch ist. Durch die entsprechende Hinterfütterung der spitz zulaufenden Anlageflächen des Dichtelements 13 am Bauteil 11 in der Darstellung der 2 bzw. an den Bauteilen 11 und 12 in der Darstellung der 4 unterstützt die Elastizität des Dichtelements 12 außerdem eine gute Anlage des Dichtelements 13 auch dann, wenn dieses bereits einen Teil seiner Elastizität aufgrund einer niedrigen Temperatur bereits verloren hat.
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Darüber hinaus ist in den Darstellungen der 2 und 4 ein sogenannter Stützring 15 zu erkennen, welcher als Teil des Dichtungssystems 9 die beiden Dichtelemente 12, 13 entgegen der Kraft des unter Druck stehenden Wasserstoffs H2 abstützt. Er kann verhindern, dass die Dichtelemente in den Spalt zwischen den Bauteilen 10 und 11 hineingepresst wird, wodurch die Abdichtung weiter erhöht wird. Ein derartiger Stützring 15 könnte bei den Aufbauten in den 2 und 4 und in den nachfolgenden Figuren, in denen er jeweils dargestellt ist, auch weggelassen werden, wenn durch eine entsprechende Ausführungsform des Bauteils 2 eine ausreichende Abstützung auch ohne den Stützring 15 erzielt werden kann.
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In der Darstellung der 5 ist ein weiterer alternativer Aufbau des Dichtungssystems 9 zu erkennen. Hierbei ist es so, dass das Dichtungselement 13 als im Querschnitt U-förmiger Dichtring ausgeführt ist, wobei ein im Querschnitt rechteckiger Dichtring als Dichtelement 12 in das U eingebracht worden ist. Durch die Elastizität des Dichtelements 12, welches auch bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen noch hochelastisch ist, wird das Dichtelement 13 in jedem Fall gegen das hier oben dargestellte Bauteil 10 gepresst. Eventuelle Leckagen treten damit primär im Bereich der Anlage an dem Bauteil 11 auf, in dessen Bereich jedoch eine Abdichtung durch das Dichtelement 12 selbst erfolgt. Im regulären Betrieb ist dabei nur eine minimale Fläche des Dichtelements 12 mit dem Wasserstoff unmittelbar in Kontakt, sodass trotz der für die Abdichtung gegenüber Wasserstoff nicht übermäßig guten Dichtungseigenschaften des Dichtelements 12 immer noch eine ausreichende Abdichtung erzielt werden kann. Dieser in 5 beschriebene Aufbau lässt sich prinzipiell erweitern, indem zwei Dichtelemente 12 und 12' in einen Doppel-T-förmigen Querschnitt des Dichtelements 13 eingelegt werden. Dieser Aufbau ist in der Darstellung der 6 zu erkennen. Im Wesentlichen gilt hier dasselbe, wobei durch die beidseitige Anlage an den Bauteilen 11 und 10 über das auch bei niedrigen Temperaturen elastische Dichtelement 12 bzw. 12' eine Verbesserung der Abdichtung immer dann erzielt wird, wenn die Oberfläche des Bauteils 10 eine unmittelbare Abdichtung zwischen dem gegebenenfalls aufgrund der Unterschreitung seiner Glasübergangstemperatur erstarrten Dichtelement 13 und dem Bauteil 10 verhindert. In den Darstellungen der 7 und 8 sind vergleichbare Aufbauten mit im Querschnitt kreisförmigen Dichtelementen 12, 12' zu erkennen.
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Eine weitere Ausführungsvariante ist in der Darstellung der 9 zu erkennen. Der Aufbau sieht nun so aus, dass das Dichtelement 13 im Wesentlichen pilzförmig ausgebildet ist, wobei es im Querschnitt im Inneren das Dichtelement 12 umschließt. Durch diesen Aufbau ist kein Kontakt des Wasserstoffs mit dem Dichtelement 12 möglich, da der Wasserstoff immer nur mit dem Dichtelement 13 in Kontakt kommt. Das Dichtelement 12, welches auch bei sehr niedrigen Temperaturen eine hohe Elastizität aufweist, übernimmt hier die Aufgabe, den Aufbau auch bei niedrigen Temperaturen dadurch abzudichten, dass durch die Elastizität des Dichtelements 12 das Dichtelement 13, auch wenn dieses die Glasübergangstemperatur unterschritten hat, immer noch gegen die Bauteile 10, 11 gepresst wird, um so eine Abdichtung auch in diesen Situationen bestmöglichst zu gewährleisten.
