DE102019103119A1 - Overflow valve for closing and opening a fluid line system - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Überströmventil (10) zum Verschließen und Öffnen eines Fluidleitungssystems (45), umfassend ein das Überströmventil (10) durchlaufendes Leitungssystem (26) mit einem ersten Leitungsabschnitt (28), der eine erste fluidische Verbindung zu einem Fluidreservoir (36) bereitstellt, und einem zweiten Leitungsabschnitt (30), der die fluidische Verbindung zu einem Behälterventil (43) bereitstellt, sowie eine im Leitungssystem (26) des Überströmventils (10) angeordnete Drossel (66) zum Drosseln des das Leitungssystem (26) durchströmenden Fluids.The present invention relates to an overflow valve (10) for closing and opening a fluid line system (45), comprising a line system (26) running through the overflow valve (10) with a first line section (28) which has a first fluidic connection to a fluid reservoir (36). and a second line section (30) which provides the fluidic connection to a container valve (43) and a throttle (66) arranged in the line system (26) of the overflow valve (10) for throttling the fluid flowing through the line system (26).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Überströmventil zum Verschließen und Öffnen eines Fluidleitungssystems.The present invention relates to an overflow valve for closing and opening a fluid line system.

Ein Überströmventil, von welchem die vorliegende Erfindung ausgeht, ist in der DE 10 2016 115 360 A1 beschrieben. Weitere Überströmventile sind in der DE 39 02 616 A1 , der US 2015 0192 213 A1 und der JP 2014 214 804 A beschrieben.A spill valve on which the present invention is based is in the DE 10 2016 115 360 A1 described. Further overflow valves are in the DE 39 02 616 A1 , of the US 2015 0192 213 A1 and the JP 2014 214 804 A described.

In einer Vielzahl von technischen Anwendungen wird ein Fluid benötigt, welches unter einem bestimmten Druck steht. Besonders relevante technische Anwendungen sind gasbetriebene Fahrzeuge, die beispielsweise mit Autogas, Erdgas oder Wasserstoff betrieben werden. Das unter Druck stehende Fluid wird in einem Fluidreservoir, insbesondere in einem Drucktank, gelagert. Der Druck, mit welchem das Fluid im Drucktank gelagert wird, beträgt je nach Anwendung beispielsweise bei komprimiertem Erdgas (CNG) bei bis zu 325 bar und bei Wasserstoff bis über 700 bar. Über ein entsprechend ausgebildetes Fluidleitungssystem, welches Druckleitungen umfassen kann, wird das Fluid zu einer Anzahl von Komponenten geführt, welche mit Druck beaufschlagbar sind, insbesondere zum Verbrennungsmotor, wo die im Fluid gespeicherte chemische Energie in mechanische Energie umgewandelt wird, mit welcher das Fahrzeug betrieben wird. Beim Weg in den Verbrennungsmotor kann das Fluid weitere Komponenten durchströmen, beispielsweise Behälterventile, Druckminderer und Einlassventile. Betankungsvorrichtungen, welche auf diese Weise betrieben werden, sind in der JP 2005 221 049 A und der FR 2 935 774 A1 beschrieben.A large number of technical applications require a fluid that is under a certain pressure. Particularly relevant technical applications are gas-powered vehicles that run on LPG, natural gas or hydrogen, for example. The pressurized fluid is stored in a fluid reservoir, in particular in a pressure tank. Depending on the application, the pressure at which the fluid is stored in the pressure tank is up to 325 bar for compressed natural gas (CNG) and up to 700 bar for hydrogen. Via a suitably designed fluid line system, which can include pressure lines, the fluid is fed to a number of components that can be pressurized, in particular to the internal combustion engine, where the chemical energy stored in the fluid is converted into mechanical energy with which the vehicle is operated . On its way into the internal combustion engine, the fluid can flow through other components, for example container valves, pressure reducers and inlet valves. Refueling devices that operate in this way are in the JP 2005 221 049 A and the FR 2 935 774 A1 described.

Eine besondere Gefahr geht von einem unerlaubt hohen Massenstrom beispielsweise infolge eines Leitungsabrisses im Fluidleitungssystem oder infolge von Beschädigungen von mit dem Fluidleitungssystem verbundenen Komponenten aus. In diesem Fall wird eine Verbindung zur unter Atmosphärendruck stehenden Umgebung geschaffen, so dass plötzlich eine sehr große Druckdifferenz entsteht, welche zu einem unkontrollierten Ausströmen des Fluids aus dem Fluidreservoir führt. Dieses Ausströmen kann unter anderem zu Explosionen oder Bränden führen, welche die sich in der Umgebung der abgerissenen Leitung befindlichen Personen gefährden können.A particular danger arises from an impermissibly high mass flow, for example as a result of a line break in the fluid line system or as a result of damage to components connected to the fluid line system. In this case, a connection to the environment under atmospheric pressure is created, so that suddenly a very large pressure difference arises, which leads to an uncontrolled outflow of the fluid from the fluid reservoir. This leakage can lead, among other things, to explosions or fires, which can endanger people in the vicinity of the torn off pipe.

Um das unkontrollierte Ausströmen des Fluids aus dem Fluidreservoir im Falle eines Leitungsabrisses zu verhindern, werden Überströmventile eingesetzt. Die Überströmventile ragen häufig in das Fluidreservoir hinein oder schließen sich dem Fluidreservoir unmittelbar an und stehen mit dem Behälterventil in Fluidkommunikation. In vielen Fällen sind das Überströmventil und das Behälterventil miteinander verschraubt. Folglich ist das Behälterventil zwischen dem Überströmventil und den weiteren Komponenten, die an das Fluidleitungssystem angeschlossen sind, beispielsweise dem Verbrennungsmotor, angeordnet. Das Leitungssystem durchläuft das Überströmventil und steht in Fluidkommunikation mit dem Fluidleitungssystem, das außerhalb des Überströmventils angeordnet ist. Sowohl beim Befüllen des Fluidreservoirs als auch beim Ausströmen aus dem Fluidreservoir muss das Fluid dieses Leitungssystem durchströmen. Ferner weist das Überströmventil einen Ventilsitz auf, welches mit einem bewegbaren Schließelement zusammenwirkt. Je nach Stellung verschließt das Schließelement das Leitungssystem oder gibt es frei. Aufgrund der Anordnung des Überströmventils am Fluidreservoir liegt an dem Ende des Überströmventils, mit welchem es mit dem Fluidreservoir verbunden ist, der Druck des Fluids im Fluidreservoir an, im Folgenden erster Druck genannt.In order to prevent the uncontrolled outflow of fluid from the fluid reservoir in the event of a line break, overflow valves are used. The overflow valves often protrude into the fluid reservoir or directly adjoin the fluid reservoir and are in fluid communication with the container valve. In many cases, the overflow valve and the container valve are screwed together. Consequently, the container valve is arranged between the overflow valve and the other components that are connected to the fluid line system, for example the internal combustion engine. The line system runs through the overflow valve and is in fluid communication with the fluid line system which is arranged outside the overflow valve. The fluid must flow through this line system both when filling the fluid reservoir and when flowing out of the fluid reservoir. Furthermore, the overflow valve has a valve seat which interacts with a movable closing element. Depending on the position, the closing element closes the line system or releases it. Due to the arrangement of the overflow valve on the fluid reservoir, the pressure of the fluid in the fluid reservoir is applied to the end of the overflow valve with which it is connected to the fluid reservoir, hereinafter referred to as the first pressure.

Das Schließelement ist so ausgestaltet, dass an dem Ende, welches mit den Komponenten verbunden ist, die mit dem Fluid beaufschlagbar sind, der zweite Druck anliegt. Aufgrund von Druckverlusten beim Durchströmen der Druckleitungen und/oder durch absichtlich außerhalb des Überströmventils vorgenommene Druckminderungen kann eine Druckdifferenz zwischen dem ersten Druck und dem zweiten Druck vorliegen. Im bestimmungsgemäßen Betrieb ist der maximal vorkommende Wert der Druckdifferenz, im Folgenden als Schwellenwert bezeichnet, bekannt. Die Überströmventile sind so ausgebildet, dass sie das Leitungssystem freigeben, solange die Druckdifferenz den Schwellenwert nicht überschreitet. Typische Schwellenwerte der Druckdifferenz im Überströmventil betragen je nach Auslegung zwischen 1 und 10 bar, 1 bis 5 bar oder 2 und 3 bar, wobei diese Schwellenwerte stark vom Strömungsverhalten des Fluids beim Durchströmen des Fluidleitungssystems abhängt.The closing element is designed such that the second pressure is applied to the end which is connected to the components to which the fluid can act. Due to pressure losses when flowing through the pressure lines and / or due to pressure reductions intentionally carried out outside the overflow valve, there may be a pressure difference between the first pressure and the second pressure. In normal operation, the maximum value of the pressure difference that occurs, hereinafter referred to as the threshold value, is known. The overflow valves are designed in such a way that they release the line system as long as the pressure difference does not exceed the threshold value. Typical threshold values for the pressure difference in the overflow valve are, depending on the design, between 1 and 10 bar, 1 to 5 bar or 2 and 3 bar, these threshold values being heavily dependent on the flow behavior of the fluid as it flows through the fluid line system.

Im oben geschilderten Fall eines Leitungsabrisses nimmt die Druckdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druck Werte an, die deutlich über dem Schwellenwert liegen. In diesem Fall schließt das Überströmventil das Leitungssystem, so dass ein Ausströmen des Fluids aus dem Fluidreservoir in die Umgebung verhindert wird. Da aber ein Leitungsabriss ein Hinweis auf einen Unfall insbesondere des gasbetriebenen Fahrzeugs sein kann, kann von dem unter den ersten Druck stehenden Fluid im Fluidreservoir eine zusätzliche Gefahr ausgehen, beispielsweise dadurch, dass das Fluidreservoir infolge eines Aufpralls beschädigt wird. Das Überstromventil kann daher so ausgestaltet sein, dass dann, wenn sich das Schießelement in der Schließstellung befindet, dennoch das Fluid aus dem Fluidreservoir ausströmen kann. Hierzu kann das Schließelement einen Kanal aufweisen, der die Fluidkommunikation entsprechend herstellt. Der Querschnitt des Kanals ist dabei allerdings so gewählt, dass nur ein geringer Massenstrom den Kanal durchqueren kann. Hierdurch wird erreicht, dass das Fluid kontrolliert über eine gewisse Zeit aus dem Fluidreservoir austritt. Die Gefahren, die von einer schlagartigen Entleerung des Fluidreservoirs ausgehen, werden hierdurch verhindert.In the above-described case of a line break, the pressure difference between the first and the second pressure assumes values that are well above the threshold value. In this case, the overflow valve closes the line system so that the fluid is prevented from flowing out of the fluid reservoir into the environment. However, since a line break can be an indication of an accident, in particular of the gas-powered vehicle, the fluid in the fluid reservoir under the first pressure can pose an additional risk, for example in that the fluid reservoir is damaged as a result of an impact. The overflow valve can therefore be designed in such a way that when the shooting element is in the closed position, the fluid from the fluid reservoir is nonetheless can flow out. For this purpose, the closing element can have a channel which accordingly establishes the fluid communication. The cross-section of the channel is, however, chosen so that only a small mass flow can pass through the channel. This ensures that the fluid exits the fluid reservoir in a controlled manner over a certain period of time. The dangers emanating from a sudden emptying of the fluid reservoir are thereby prevented.

Es kann aber auch sein, dass das Überströmventil durch andere Ereignisse als von einem Leitungsabriss ausgelöst wird, beispielsweise bei einer Systemflutung nach Wartungsarbeiten oder bei speziellen Zuständen während des Normalbetriebs. In diesem Fall wird über den Kanal ein Druckausgleich zwischen dem Fluidreservoir und dem Fluidleitungssystem hergestellt, wobei das Überströmventil bei Unterschreiten eines gewissen Schwellenwerts bezüglich der Druckdifferenz selbständig wieder vollständig öffnet.However, it can also be that the overflow valve is triggered by events other than a line break, for example in the event of a system flooding after maintenance work or in special conditions during normal operation. In this case, pressure equalization is established between the fluid reservoir and the fluid line system via the channel, with the overflow valve automatically opening again completely when the pressure difference falls below a certain threshold value.

Für den Fall, dass das Fluidreservoir wieder mit dem Fluid befüllt werden soll, wird das Überströmventil in die entgegengesetzte Richtung durchströmt. Eine Fluidquelle, beispielsweise an einer Tankstelle, hält das Fluid mit dem entsprechenden Druck vor. Da der erste Druck im Fluidreservoir mit abnehmendem Befüllungsgrad sinkt und der höhere Druck der Fluidquelle auf der dem Fluidreservoir abgewandten Seite anliegt, nimmt die Druckdifferenz zwischen dem ersten Druck und dem zweiten Druck negative Werte an. Infolgedessen wird das Schießelement geöffnet oder bleibt geöffnet, wodurch das Fluid von der Fluidquelle in das Fluidreservoir strömt.In the event that the fluid reservoir is to be refilled with the fluid, the flow through the overflow valve is in the opposite direction. A fluid source, for example at a gas station, holds the fluid at the appropriate pressure. Since the first pressure in the fluid reservoir falls as the degree of filling decreases and the higher pressure of the fluid source is applied on the side facing away from the fluid reservoir, the pressure difference between the first pressure and the second pressure assumes negative values. As a result, the firing element is opened or remains open, whereby the fluid flows from the fluid source into the fluid reservoir.

Um den Befüllungsvorgang so kurz wie möglich zu halten, ist man bestrebt, möglichst hohe Masseströme zu verwenden. Beim Strömen des Fluids von der Fluidquelle in das Fluidreservoir muss das Fluid innerhalb der Komponenten und insbesondere innerhalb des Behälterventils angeordnete Abschnitte mit reduzierten Querschnittsflächen durchströmen, die als Drosseln wirken. Hierbei kommt es zu einem deutlichen Absinken der Temperatur des Fluids, wodurch auch die Temperatur insbesondere des gesamten Behälterventils sinkt. Infolgedessen können Dichtungen einen Elastizitätsverlust erleiden und daher ihre Dichtwirkung temporär verlieren, so dass das Fluid unkontrolliert in die Umgebung des Behälterventils gelangen kann. Vom entwichenen Fluid können eine Umweltverschmutzung und eine Explosionsgefahr ausgehen. Zudem ist der Verlust des Fluids aus wirtschaftlicher Sicht nicht wünschenswert.In order to keep the filling process as short as possible, efforts are made to use the highest possible mass flows. When the fluid flows from the fluid source into the fluid reservoir, the fluid must flow through sections with reduced cross-sectional areas which are arranged within the components and in particular within the container valve and which act as throttles. This leads to a significant drop in the temperature of the fluid, as a result of which the temperature, in particular of the entire container valve, also drops. As a result, seals can suffer a loss of elasticity and therefore temporarily lose their sealing effect, so that the fluid can get into the vicinity of the container valve in an uncontrolled manner. The leaked fluid can pollute the environment and pose a risk of explosion. In addition, the loss of the fluid is undesirable from an economic point of view.

Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, ein Überströmventil zu schaffen, welches derart auf die Temperatur des Behälterventils einwirkt, dass diese insbesondere beim Befüllen im Vergleich zu bekannten Überströmventilen weniger stark absinkt. Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bauteilanordnung zu schaffen, mit der die Temperatur des Behälterventils insbesondere beim Befüllen im Vergleich zu bekannten Bauteilanordnungen weniger stark absinkt.The object of one embodiment of the present invention is to create an overflow valve which acts on the temperature of the container valve in such a way that it falls less sharply than known overflow valves, especially during filling. In addition, it is an object of the present invention to create a component arrangement with which the temperature of the container valve, in particular during filling, falls less sharply than known component arrangements.

Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1 und 13 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with the features specified in claims 1 and 13. Advantageous embodiments are the subject of the subclaims.

Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Überströmventil zum Verschließen und Öffnen eines Fluidleitungssystems, umfassend

  • - ein das Überströmventil durchlaufendes Leitungssystem mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei
  • - das Leitungssystem über das erste Ende direkt oder unter Zwischenschaltung eines Teils des Fluidleitungssystems mit einem Fluidreservoir fluidisch verbindbar ist, in welchem ein Fluid gelagert werden kann, und
  • - das Leitungssystem über das zweite Ende (34) direkt oder unter Zwischenschaltung eines Teils des Fluidleitungssystems mit einem Behälterventil fluidisch verbindbar ist,
  • - einen Ventilsitz, wobei
  • - das Leitungssystem einen ersten Leitungsabschnitt, der eine erste fluidische Verbindung zum Fluidreservoir bereitstellt, und einen zweiten Leitungsabschnitt aufweist, der die fluidische Verbindung zum Behälterventil bereitstellt und der erste Leitungsabschnitt und der zweite Leitungsabschnitt am Ventilsitz ineinander übergehen, und
  • - ein erstes Schließelement, welches zwischen einer ersten Schließstellung, in welcher das erste Schließelement mit dem Ventilsitz zur Anlage kommt und die fluidische Verbindung zwischen dem ersten Leitungsabschnitt und dem zweiten Leitungsabschnitt trennt, und einer ersten Offenstellung, in welcher das erste Schließelement die fluidische Verbindung zwischen dem ersten Leitungsabschnitt und dem zweiten Leitungsabschnitt freigibt, bewegbar ist, wobei
  • - im Leitungssystem des Überströmventils eine zumindest Drossel zum Drosseln des das Leitungssystem durchströmenden Fluids angeordnet ist.
One embodiment of the invention relates to an overflow valve for closing and opening a fluid line system, comprising
  • - A line system running through the overflow valve with a first end and a second end, wherein
  • the line system can be fluidically connected via the first end directly or with the interposition of part of the fluid line system to a fluid reservoir in which a fluid can be stored, and
  • - the pipe system via the second end ( 34 ) can be fluidically connected to a container valve directly or with the interposition of a part of the fluid line system,
  • - a valve seat, where
  • the line system has a first line section which provides a first fluidic connection to the fluid reservoir, and a second line section which provides the fluidic connection to the container valve and the first line section and the second line section merge at the valve seat, and
  • - A first closing element, which between a first closing position, in which the first closing element comes into contact with the valve seat and separates the fluidic connection between the first line section and the second line section, and a first open position, in which the first closing element the fluidic connection between releases the first line section and the second line section, is movable, wherein
  • - In the line system of the overflow valve, at least one throttle for throttling the fluid flowing through the line system is arranged.

Wie eingangs erwähnt, ist man bestrebt, beim Befüllen des Fluidreservoirs einen möglichst hohen Massestrom zu verwenden, um die Zeit für den Befüllungsvorgang gering zu halten. Innerhalb des Fluidleitungssystems sind Abschnitte mit reduzierten Querschnittsflächen vorhanden, die zwar als Drossel wirken, die aber nicht primär als Drosseln ausgelegt sind.As mentioned at the beginning, the aim is to use the highest possible mass flow when filling the fluid reservoir in order to keep the time for the filling process short. Within the Fluid line system there are sections with reduced cross-sectional areas which act as throttles, but which are not primarily designed as throttles.

Vorschlagsgemäß ist zumindest eine Drossel im Leitungssystem des Überströmventils angeordnet. Die Drossel ist derart ausgelegt, dass die Drosselung des Fluids insbesondere beim Befüllen ausschließlich oder nahezu ausschließlich im Überströmventil stattfindet. Die Temperatur des Fluids sinkt zum überwiegenden Teil in der Drossel ab. Vorschlagsgemäß wird also das stärke Absinken der Temperatur des Fluids an eine Stelle, hier in das Überströmventil, verlegt, die mit der Anordnung der Drossel bestimmt wird. Die Temperatur der übrigen Komponenten, die an das Fluidleitungssystem angeschlossen sind, insbesondere des Behälterventils, sinkt bei der Befüllung daher in deutlich geringerem Umfang ab. Der oben erwähnte temporäre Elastizitätsverlust der Dichtungen insbesondere des Behälterventils wird vermieden, so dass die Gefahr von hierdurch verursachten Undichtigkeiten im Vergleich zu herkömmlichen Überströmventilen deutlich verringert wird.According to the proposal, at least one throttle is arranged in the line system of the overflow valve. The throttle is designed in such a way that the throttling of the fluid takes place exclusively or almost exclusively in the overflow valve, especially during filling. For the most part, the temperature of the fluid falls in the throttle. According to the proposal, the greater drop in the temperature of the fluid is relocated to a point, here in the overflow valve, which is determined by the arrangement of the throttle. The temperature of the other components that are connected to the fluid line system, in particular of the container valve, therefore drops to a significantly smaller extent during filling. The above-mentioned temporary loss of elasticity of the seals, in particular of the container valve, is avoided, so that the risk of leaks caused by this is significantly reduced in comparison to conventional overflow valves.

Gemäß einer weiterentwickelten Ausführungsform

  • - weist das Leitungssystem einen dritten Leitungsabschnitt auf, der eine zweite fluidische Verbindung zum Fluidreservoir bereitstellt und in den ersten Leitungsabschnitt oder den zweiten Leitungsabschnitt mündet, wobei
  • - ein zweites Schließelement zwischen einer zweiten Schließstellung, in welcher das zweite Schließelement den dritten Leitungsabschnitt verschließt, und einer zweiten Offenstellung, in welcher das zweite Schließelement den dritten Leitungsabschnitt freigibt, bewegbar ist, und
  • - die Drossel im dritten Leitungsabschnitt zum Drosseln des den dritte Leitungsabschnitt durchströmenden Fluids angeordnet ist.
According to a further developed embodiment
  • the line system has a third line section which provides a second fluidic connection to the fluid reservoir and opens into the first line section or the second line section, wherein
  • a second closing element can be moved between a second closed position, in which the second closing element closes the third line section, and a second open position, in which the second closing element releases the third line section, and
  • the throttle is arranged in the third line section for throttling the fluid flowing through the third line section.

Der dritte Leitungsabschnitt stellt eine zweite fluidische Verbindung zum Fluidreservoir bereit, wobei der dritte Leitungsabschnitt nur beim Befüllen durchströmt wird. Das Absinken der Temperatur im dritten Leitungsabschnitt wirkt sich vorschlagsgemäß kaum auf die Temperatur der übrigen an das Fluidleitungssystem angeschlossenen Komponenten und insbesondere des Behälterventils aus. Insbesondere sinkt die Temperatur der Dichtungen kaum ab, so dass die oben erwähnten Undichtigkeiten infolge eines temporären Elastizitätsverlusts vermieden werden.The third line section provides a second fluidic connection to the fluid reservoir, the third line section only being flowed through when filling. According to the proposal, the drop in the temperature in the third line section has hardly any effect on the temperature of the other components connected to the fluid line system, and in particular of the container valve. In particular, the temperature of the seals hardly drops, so that the above-mentioned leaks due to a temporary loss of elasticity are avoided.

Wie eingangs erwähnt, wird das Überströmventil gesperrt, wenn ein Leitungsabriss vorliegt und somit die Druckdifferenz den Schwellenwert überschreitet. Diesbezüglich kommt der vorschlagsgemäßen Anordnung der Drossel im dritten Leitungsabschnitt dadurch, dass die Drossel bei der normalen Entnahme von Fluid aus dem Fluidreservoir nicht durchströmt wird, eine weitere wichtige Bedeutung zu. Würde die Drossel auch im normalen Entnahmebetrieb durchströmt, würde der zum Sperren des Überströmventils benötigte Schwellenwert der Druckdifferenz heraufgesetzt, so dass ein definiertes Auslösen nicht sichergestellt werden und es zu Fehlauslösungen kommen kann. Da aber die Drossel bei der Entnahme nicht durchströmt wird, wird die zum Auslösen benötigte Druckdifferenz nicht beeinflusst.As mentioned at the beginning, the overflow valve is blocked if there is a line break and the pressure difference thus exceeds the threshold value. In this regard, the proposed arrangement of the throttle in the third line section is of further importance because the throttle is not flowed through during normal withdrawal of fluid from the fluid reservoir. If the flow would also flow through the throttle during normal extraction operation, the threshold value of the pressure difference required to block the overflow valve would be increased, so that a defined triggering cannot be ensured and false triggering can occur. However, since there is no flow through the throttle during withdrawal, the pressure difference required for triggering is not influenced.

Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform weist das Überströmventil ein Gehäuse mit einer Gehäusewandung auf, wobei die Drossel als zumindest eine die Gehäusewandung durchlaufende Bohrung ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform lässt sich die Drossel aus fertigungstechnischer Sicht einfach herstellen. Zudem kann die entstehende Kälte gut über die Gehäusewand an die Umgebung abgeführt werden, so dass das Absinken der Temperatur des Überströmventils auf ein unkritisches Maß beschränkt werden kann.According to a further embodiment, the overflow valve has a housing with a housing wall, the throttle being designed as at least one bore that runs through the housing wall. In this embodiment, the throttle can be easily manufactured from a manufacturing point of view. In addition, the resulting cold can be dissipated well to the environment via the housing wall, so that the drop in the temperature of the overflow valve can be limited to an uncritical level.

In einer weitergebildeten Ausführungsform kann die Drossel eine Drosselquerschnittsfläche und das übrige Fluidleitungssystem eine kleinste Querschnittsfläche aufweisen und die kleinste Querschnittsfläche so angeordnet sein, dass das Fluid beim Strömen von den Komponenten durch den dritten Leitungsabschnitt in das Fluidreservoir sowohl den Drosselquerschnittsfläche als auch die kleinste Querschnittsfläche durchströmt. Für das Verhältnis der Drosselquerschnittsfläche zu der kleinsten Querschnittsfläche kann Folgendes gelten: A D A k 1 2

Figure DE102019103119A1_0001
Die kleinste Querschnittsfläche liegt idealerweise außerhalb des Überströmventils und beschreibt die kleinste Querschnittsfläche des gesamten Fluidleitungssystems mit Ausnahme der Drosselquerschnittfläche.In a further developed embodiment, the throttle can have a throttle cross-sectional area and the rest of the fluid line system can have a smallest cross-sectional area and the smallest cross-sectional area can be arranged so that the fluid flows through both the throttle cross-sectional area and the smallest cross-sectional area when flowing from the components through the third line section into the fluid reservoir. The following can apply to the ratio of the throttle cross-sectional area to the smallest cross-sectional area: A D A k 1 2
Figure DE102019103119A1_0001
The smallest cross-sectional area is ideally outside the overflow valve and describes the smallest cross-sectional area of the entire fluid line system with the exception of the throttle cross-sectional area.

Es hat sich herausgestellt, dass das Absinken der Temperatur des Fluids mit diesem Verhältnis so auf die Drossel konzentrieren lässt, dass die übrigen Komponenten und insbesondere die Dichtungen des Behälterventils nicht über ein kritisches Maß hinaus abgekühlt werden. Prinzipiell kann das Verhältnis so klein wie möglich gewählt werden, wobei sich insbesondere im Bestreben, die Zeit, die zum Befüllen des Fluidreservoirs benötigt wird, auf ein akzeptables Maß zu begrenzen, Verhältnisse zwischen 1:2 und 1:10 als praktikabel erwiesen haben. It has been found that the drop in the temperature of the fluid with this ratio can be concentrated on the throttle in such a way that the remaining components and in particular the seals of the container valve are not cooled down beyond a critical level. In principle, the ratio can be chosen to be as small as possible, with ratios between 1: 2 and 1:10 having proven to be practicable, particularly in the endeavor to limit the time required to fill the fluid reservoir to an acceptable level.

Bei einer weitergebildeten Ausführungsform können der erste Leitungsabschnitt zumindest teilweise innerhalb des ersten Schließelements verlaufen und das erste Schließelement eine Anzahl von ersten Bohrungen aufweisen, über welche der erste Leitungsabschnitt mit einem das erste Schließelement umgebenden Hohlraum in Fluidkommunikation steht. In a further developed embodiment, the first line section can run at least partially inside the first closing element and the first closing element can have a number of first bores, via which the first line section is in fluid communication with a cavity surrounding the first closing element.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann das zweite Schließelement als eine im Hohlraum bewegbar angeordnete Hülse ausgestaltet sein. In diesen beiden Ausführungsformen kann das Überströmventil besonders kompakt ausgestaltet werden, so dass es nur einen geringen Bauraum benötigt.In a further embodiment, the second closing element can be designed as a sleeve that is movably arranged in the cavity. In these two embodiments, the overflow valve can be designed to be particularly compact, so that it only requires a small amount of space.

Eine weitergebildete Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Hülse und das erste Schließelement den Hohlraum in einen ersten Unterabschnitt und einen zweiten Unterabschnitt unterteilen, wobei die ersten Bohrungen mit dem ersten Unterabschnitt in Fluidkommunikation stehen. Auch in dieser Ausführungsform kann das Überströmventil besonders kompakt ausgestaltet werden, so dass es nur einen geringen Bauraum benötigt.A further developed embodiment is characterized in that the sleeve and the first closing element subdivide the cavity into a first sub-section and a second sub-section, the first bores being in fluid communication with the first sub-section. In this embodiment, too, the overflow valve can be designed to be particularly compact, so that it only requires a small amount of space.

Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform weist das erste Schließelement eine Anzahl von zweiten Bohrungen auf, welche mit dem zweiten Unterabschnitt in Fluidkommunikation steht. In einer alternativen Ausführungsform weist die Gehäusewandung eine Anzahl von zweiten Bohrungen aufweist, die mit dem zweiten Unterabschnitt in Fluidkommunikation steht und mit dem Fluidreservoir fluidisch verbindbar ist. Aufgrund der Fluidkommunikation liegt im zweiten Unterabschnitt zumindest im Wesentlichen immer der erste Druck an, der auch im Fluidreservoir vorliegt. Es können keine Druckdifferenzen im zweiten Unterabschnitt auftreten, welche die gewählten Schwellenwerte unerwünscht beeinflussen und verändern können. Je nach Zustand des Überströmventils ändert sich das Volumen des zweiten Unterabschnitts. Aufgrund der zweiten Bohrungen wird vermieden, dass das Fluid im zweiten Unterabschnitt beim Wechseln des Überströmventils zwischen den Betriebszuständen komprimiert oder entspannt wird, wodurch die Schwellenwerte ebenfalls unerwünscht beeinflusst werden können.According to a further embodiment, the first closing element has a number of second bores which are in fluid communication with the second subsection. In an alternative embodiment, the housing wall has a number of second bores which are in fluid communication with the second subsection and can be fluidically connected to the fluid reservoir. Because of the fluid communication, the first pressure that is also present in the fluid reservoir is at least essentially always present in the second subsection. There can be no pressure differences in the second subsection which can undesirably influence and change the selected threshold values. The volume of the second subsection changes depending on the state of the overflow valve. Because of the second bores, it is avoided that the fluid in the second subsection is compressed or relaxed when changing the overflow valve between the operating states, whereby the threshold values can likewise be influenced in an undesirable manner.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird der Ventilsitz vom Gehäuse gebildet, in welchem der zweite Leitungsabschnitt verläuft. Je nach mechanischer Beanspruchung kann das Überströmventil einen vom Gehäuse separierten Ventilkörper aufweisen, der den Ventilsitz bildet. Das Material des Ventilkörpers kann entsprechend den Beanspruchungen gewählt werden. Allerdings wird hierdurch der Aufbau des Überströmventils verkompliziert. Wenn das Gehäuse den Ventilsitz bildet, kann auf einen separaten Ventilkörper verzichtet werden, was den Aufbau und die Herstellung des Überströmventils vereinfacht. Zudem kann das Überströmventil mit kompakten Abmessungen versehen werden. Darüber hinaus ist es nicht notwendig, zusätzliche Druckleitungen vorzusehen, um den dritten Leitungsabschnitt mit dem Fluidreservoir zu verbinden. Das Überströmventil gemäß dieser Ausgestaltung wird wie ein bekanntes Überströmventil in das Fluidreservoir eingesetzt. Zusätzliche Maßnahmen sind nicht erforderlich, so dass der Einbau des vorschlagsgemäßen Überströmventils nicht verkompliziert wird.In a further embodiment, the valve seat is formed by the housing in which the second line section runs. Depending on the mechanical stress, the overflow valve can have a valve body which is separated from the housing and which forms the valve seat. The material of the valve body can be selected according to the demands. However, this complicates the structure of the overflow valve. If the housing forms the valve seat, a separate valve body can be dispensed with, which simplifies the design and manufacture of the overflow valve. In addition, the overflow valve can be provided with compact dimensions. Furthermore, it is not necessary to provide additional pressure lines in order to connect the third line section to the fluid reservoir. The overflow valve according to this embodiment is inserted into the fluid reservoir like a known overflow valve. Additional measures are not required, so that the installation of the proposed overflow valve is not complicated.

Eine weitergebildete Ausführungsform wird der Ventilsitz vom zweiten Schließelement gebildet, wobei der zweite Leitungsabschnitt teilweise im zweiten Schließelement verläuft. In dieser Weiterbildung kann beim Befüllen der Ventilsitz geschlossen bleiben, so dass kein Fluid vom zweiten Leitungsabschnitt in den ersten Leitungsabschnitt strömen kann, wenn man den über den Kanal strömenden sehr geringen Massenstrom vernachlässigt. Das gesamte Fluid muss beim Befüllen durch den dritten Leitungsabschnitt strömen, so dass eine besonders effektive Drosselung erreicht wird.In a further developed embodiment, the valve seat is formed by the second closing element, the second line section partially running in the second closing element. In this refinement, the valve seat can remain closed during filling, so that no fluid can flow from the second line section into the first line section if the very low mass flow flowing through the channel is neglected. The entire fluid must flow through the third line section during filling, so that a particularly effective throttling is achieved.

Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform ist im ersten Leitungsabschnitt ein Filter zum Filtern des Fluids angeordnet. Typischerweise enthält das Fluid Partikel, welche beispielsweise im Verbrennungsmotor oder den anderen Komponenten Schäden oder Fehlfunktionen verursachen können. Folglich bietet es sich an, das Fluid zu filtern. Allerdings kann der Filter nur mit einem begrenzten Massenstrom beaufschlagt werden, ohne beschädigt zu werden. Da bei bekannten Überströmventilen der Weg des Fluids bei der Befüllung und bei der Entnahme gleich und nur die Strömungsrichtung umgekehrt sind, muss das Fluid sowohl bei der Befüllung als auch bei der Entnahme den Filter passieren. Während der Massenstrom bei der Entnahme sehr gering ist, ist man bei der Befüllung bestrebt, einen deutlich höheren Massenstrom zu realisieren, um die Zeit, die zum Befüllen notwendig ist, so gering wie möglich zu halten. Dem Massenstrom bei der Befüllung werden daher vom Filter bestimmte Grenzen gesetzt. Aufgrund der vorschlagsgemäßen Möglichkeit, bei der Befüllung des Fluidreservoirs den dritten Leitungsabschnitt mitzubenutzen, kann der Filter im ersten Leitungsabschnitt angeordnet werden, so dass dieser nur von einem geringen Teil des Massenstroms bei der Befüllung durchströmt wird, während der größere Teil des Fluids über den dritten Leitungsabschnitt in das Fluidreservoir strömt. Alternativ kann das Überströmventil auch so gestaltet werden, dass der gesamte Massenstrom beim Befüllen über den dritten Leitungsabschnitt strömt. Daher lässt sich der Massenstrom bei der Befüllung steigern und die hierzu benötigte Zeit verkürzen, ohne den Filter zu beschädigen. Insofern bildet der dritte Leitungsabschnitt eine Art Bypass in Bezug auf den Filter.According to a further embodiment, a filter for filtering the fluid is arranged in the first line section. The fluid typically contains particles which can cause damage or malfunctions in the internal combustion engine or the other components, for example. It is therefore advisable to filter the fluid. However, the filter can only be subjected to a limited mass flow without being damaged. Since, in known overflow valves, the path of the fluid during filling and removal are the same and only the direction of flow is reversed, the fluid must pass through the filter both during filling and removal. While the mass flow during removal is very low, efforts are made during filling to achieve a significantly higher mass flow in order to keep the time required for filling as short as possible. The filter therefore sets certain limits on the mass flow during filling. Due to the proposed possibility of using the third line section when filling the fluid reservoir, the filter can be arranged in the first line section so that only a small part of the mass flow flows through it during filling, while the greater part of the fluid is via the third line section flows into the fluid reservoir. Alternatively, the overflow valve can also be designed in such a way that the entire mass flow flows through the third line section during filling. Therefore, the mass flow during filling can be increased and the time required for this shortened without damaging the filter. In this respect, the third line section forms a type of bypass with respect to the filter.

Wie bereits erläutert, strömt das Fluid bei der Befüllung nahezu ausschließlich über den dritten Leitungsabschnitt in das Reservoir. Beim Umschalten von der Entnahmestellung in die Befüllungsstellung entsteht ein zum Filter strömender Fluidimpuls, welcher den Filterkuchen, der sich im Filter ansammelt, entfernt, wodurch ein Blockieren des Filters verhindert wird. As already explained, during filling the fluid flows almost exclusively into the reservoir via the third line section. When switching from the removal position to the filling position, a fluid impulse flows to the filter, which removes the filter cake that has accumulated in the filter, thereby preventing the filter from blocking.

Wie eingangs erwähnt, kann der Filter nicht innerhalb von bekannten Überströmventilen angeordnet werden, da der dort verfügbare Bauraum nicht ausreicht, um den Filter so groß auszuführen, dass ein ausreichend großer Massenstrom beim Befüllen des Fluidreservoirs realisiert werden kann. Da aber beim vorschlagsgemäßen Überströmventil während des Befüllens kein oder nahezu kein Fluid durch den ersten Leitungsabschnitt strömt, kann der Filter so klein ausgestaltet werden, dass er auch innerhalb des Überströmventils angeordnet werden kann. Hierdurch wird der Aufbau des Fluidleitungssystems vereinfacht, da keine besonderen Maßnahmen zum Anordnen des Filters innerhalb des Fluidleitungssystems und außerhalb des Überströmventils erforderlich sind.As mentioned at the beginning, the filter cannot be arranged within known overflow valves, since the installation space available there is not sufficient to make the filter so large that a sufficiently large mass flow can be realized when filling the fluid reservoir. However, since with the proposed overflow valve no or almost no fluid flows through the first line section during filling, the filter can be made so small that it can also be arranged inside the overflow valve. This simplifies the structure of the fluid line system, since no special measures are required for arranging the filter inside the fluid line system and outside the overflow valve.

Bei einer fortentwickelten Ausführungsform umfasst der Filter eine Filterronde, welche mit dem Gehäuse verbindbar oder verbunden ist und als Anschlag für das erste Schließelement dient. Eine Filterronde bezeichnet eine starre Einfassung, in welcher der Filter befestigt ist. Beispielsweise kann die Filterronde einen starren kreisringförmigen Abschnitt aufweisen, in welchem der eigentliche Filter gehalten ist, der sich über die vom kreisringförmigen Abschnitt umschlossene Öffnung erstreckt. Der Einbau in das Überströmventil wird vereinfacht, da die Filterronde beispielsweise mit einer Umbördelung im Gehäuse befestigt werden kann. Weiterhin kann der kreisringförmige Abschnitt in den Hohlraum hineinragen und dort als Anschlag für das erste Schließelement dienen, so dass kein weiteres Bauteil für den Anschlag benötigt wird.In a further developed embodiment, the filter comprises a circular filter which can be or is connected to the housing and which serves as a stop for the first closing element. A filter disc refers to a rigid enclosure in which the filter is attached. For example, the filter blank can have a rigid circular ring-shaped section in which the actual filter is held, which extends over the opening enclosed by the circular ring-shaped section. Installation in the overflow valve is simplified because the round filter can be attached to the housing with a flange, for example. Furthermore, the circular section can protrude into the cavity and serve there as a stop for the first closing element, so that no further component is required for the stop.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

  • 1 ein Überströmventil nach dem Stand der Technik,
  • 2 ein erfindungsgemäßes Überströmventil im Normalbetrieb in einer Offenstellung bei der Entnahme,
  • 3 das in 2 gezeigte Überströmventil in einer Schließstellung infolge einer Ausnahmesituation,
  • 4 das in 2 gezeigte Überströmventil in einer weiteren Offenstellung beim Befüllen, und
  • 5 eine Schaltanordnung für das erfindungsgemäße Überströmventil.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it
  • 1 a state-of-the-art overflow valve,
  • 2 an overflow valve according to the invention in normal operation in an open position during removal,
  • 3 this in 2 The overflow valve shown in a closed position due to an exceptional situation,
  • 4th this in 2 Overflow valve shown in a further open position when filling, and
  • 5 a switching arrangement for the overflow valve according to the invention.

In 1 ist ein Überströmventil 10P nach dem Stand der Technik in einer ersten Offenstellung gezeigt. Das Überströmventil 10P umfasst ein Gehäuse 12 mit einer Gehäusewandung 14, das einen Hohlraum 18 bildet, in welchem ein erstes Schließelement 20 zwischen der ersten Offenstellung (1) und einer ersten Schließstellung (nicht dargestellt) entlang einer Längsachse L des Überströmventils 10P bewegbar ist. Im Hohlraum 18 ist ein erstes Vorspannelement 22 angeordnet, welches das erste Schließelement 20 in die erste Offenstellung vorspannt. In der ersten Offenstellung liegt das erste Schließelement 20 an einem Anschlag 24 an, welcher mit dem Gehäuse 12 verbunden ist.In 1 is an overflow valve 10P according to the prior art shown in a first open position. The overflow valve 10P includes a housing 12th with a housing wall 14th that has a cavity 18th forms in which a first closing element 20th between the first open position ( 1 ) and a first closed position (not shown) along a longitudinal axis L of the overflow valve 10P is movable. In the cavity 18th is a first biasing element 22nd arranged, which the first closing element 20th biases into the first open position. The first closing element is in the first open position 20th at a stop 24 which one with the housing 12th connected is.

Weiterhin umfasst das Überströmventil 10P ein das Überströmventil 10P durchlaufendes Leitungssystem 26, welches einen ersten Leitungsabschnitt 28 und einen zweiten Leitungsabschnitt 30 aufweist. Das Leitungssystem 26 weist ein erstes Ende 32 auf, welches vom ersten Leitungsabschnitt 28 gebildet wird und über welches das Leitungssystem 26 mit einem Fluidreservoir 36, beispielsweise einem Drucktank, auf nicht näher gezeigte Weise fluidisch verbunden ist. Im Fluidreservoir 36 kann ein nicht dargestelltes Fluid vorgehalten werden.The overflow valve also includes 10P on the overflow valve 10P continuous pipe system 26th , which has a first line section 28 and a second conduit section 30th having. The line system 26th has a first end 32 on which from the first line section 28 is formed and over which the pipeline system 26th with a fluid reservoir 36 , for example a pressure tank, is fluidically connected in a manner not shown in detail. In the fluid reservoir 36 a fluid (not shown) can be kept available.

Ausgehend vom ersten Ende 32 geht der erste Leitungsabschnitt 28 von einer Öffnung 38 des Gehäuses 12 aus und setzt sich über einen Durchgang 40 des Anschlags 24 in das erste Schließelement 20 fort. Das erste Schließelement 20 weist im dargestellten Beispiel vier radial zur Längsachse L verlaufende erste Bohrungen 42 auf, welche die Fluidkommunikation zwischen dem ersten Leitungsabschnitt 28 und dem Hohlraum 18 bereitstellen. Der zweite Leitungsabschnitt 30 geht von einem Ventilsitz 16 aus, der den zweiten Leitungsabschnitt 30 vom ersten Leitungsabschnitt 28 trennt, und setzt sich bis zu einem zweiten Ende 34 des Leitungssystems 26 fort, mit welchem das Leitungssystem 26 mittels eines außerhalb des Überströmventils angeordneten Fluidleitungssystems 45 fluidisch mit einer Anzahl von Komponenten 44 verbunden ist, die mit dem Fluid beaufschlagt werden kann. Derartige Komponenten 44 können Behälterventile 43, Fluidquellen, Druckleitungen, Drosseln, Verbrennungsmotoren etc. sein. Eine prinzipielle Schaltanordnung ist in der 5 dargestellt.Starting from the first end 32 goes the first line section 28 from an opening 38 of the housing 12th and sits down through a passage 40 of the attack 24 in the first closing element 20th away. The first closing element 20th points in the example shown four radially to the longitudinal axis L running first holes 42 on which the fluid communication between the first line section 28 and the cavity 18th provide. The second line section 30th goes from a valve seat 16 from the second line section 30th from the first line section 28 separates, and sits down to a second end 34 of the pipeline system 26th continue with which the line system 26th by means of a fluid line system arranged outside the overflow valve 45 fluidically with a number of components 44 is connected, which can be acted upon with the fluid. Such components 44 can tank valves 43 , Fluid sources, pressure lines, throttles, internal combustion engines, etc. A basic circuit arrangement is in the 5 shown.

Neben dem ersten Schließelement 20 weist das Überströmventil 10P ein zweites Schließelement 48 auf, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel den bereits erwähnten Ventilsitz 16 bildet und mit welchem ein dritter Leitungsabschnitt 50 des Leitungssystems 26 verschlossen und geöffnet werden kann. Der dritte Leitungsabschnitt 50 ist im dargestellten Beispiel mit vier oder sechs das Gehäuse 12 radial durchlaufenden Kanälen realisiert, die in den zweiten Leitungsabschnitt 30 münden. Es ist aber auch möglich, die Kanäle in den ersten Leitungsabschnitt 28 münden zu lassen. Der dritte Leitungsabschnitt 50 steht mit dem Fluidreservoir 36 in Fluidkommunikation.Next to the first closing element 20th has the overflow valve 10P a second closing element 48 on, which in the illustrated embodiment, the already mentioned valve seat 16 forms and with which a third line section 50 of Line system 26th can be closed and opened. The third line section 50 is in the example shown with four or six the housing 12th implemented radially continuous channels in the second line section 30th flow out. But it is also possible to put the channels in the first line section 28 to flow out. The third line section 50 stands with the fluid reservoir 36 in fluid communication.

Das zweite Schließelement 48 ist entlang der Längsachse L im Hohlraum 18 zwischen einer zweiten Offenstellung und einer zweiten Schließstellung bewegbar. Das zweite Schließelement 48 wirkt mit einem zweiten Vorspannelement 52 zusammen, welche eine Schließkraft auf das zweite Schließelement 48 aufbringt, wodurch das zweite Schließelement 48 in die zweite Schließstellung bewegt wird, in welcher das zweite Schließelement 48 gegen das Gehäuse 12 anschlägt, wie in 1 dargestellt. In der zweiten Schließstellung verschließt das zweite Schließelement 48 den dritten Leitungsabschnitt 50.The second closing element 48 is along the longitudinal axis L in the cavity 18th movable between a second open position and a second closed position. The second closing element 48 acts with a second biasing element 52 together which a closing force on the second closing element 48 applies, whereby the second closing element 48 is moved into the second closed position, in which the second closing element 48 against the housing 12th as in 1 shown. The second closing element closes in the second closed position 48 the third line section 50 .

Das erste Vorspannelement 22 und das zweite Vorspannelement 52 sind zu einem gemeinsamen Vorspannelement 54 zusammengefasst. Das zweite Schließelement 48 ist als eine Hülse 55 ausgebildet, welche einen radial verlaufenden Vorsprung 56 aufweist, mit dem das zweite Schließelement 48 das erste Schließelement 20 umschließt. Hierdurch wird der Hohlraum 18 in einen ersten Unterabschnitt 57 und einen zweiten Unterabschnitt 58 unterteilt, wobei das gemeinsame Vorspannelement 54 im zweiten Unterabschnitt 58 angeordnet ist. Zudem wird das zweite Schließelement 48 am ersten Schließelement 20 gelagert. Er erste Unterabschnitt 57 und der zweite Unterabschnitt 58 stehen nicht in Fluidkommunikation miteinander. In der Gehäusewandung 14 sind zweite Bohrungen 59 angeordnet, welche die Fluidkommunikation zwischen dem Fluidreservoir 36 und dem zweiten Unterabschnitt 58 herstellen.The first biasing element 22nd and the second biasing element 52 are to a common biasing element 54 summarized. The second closing element 48 is as a sleeve 55 formed, which has a radially extending projection 56 having, with which the second closing element 48 the first closing element 20th encloses. This creates the cavity 18th in a first subsection 57 and a second subsection 58 divided, the common biasing element 54 in the second subsection 58 is arranged. In addition, the second closing element 48 on the first closing element 20th stored. He first subsection 57 and the second subsection 58 are not in fluid communication with each other. In the housing wall 14th are second holes 59 arranged that the fluid communication between the fluid reservoir 36 and the second subsection 58 produce.

Zudem weist das Überströmventil 10P eine Filterronde 60 auf, in welcher ein Filter 62 befestigt ist. Die Filterronde 60 ist im Bereich des ersten Endes 32 des Leitungssystems 26 angeordnet und mittels einer Umbördelung 64 am Gehäuse 12 befestigt. Die Filterronde 60 ragt in das Innere des Überströmventils 10P hinein und bildet den bereits erwähnten Anschlag 24 für das erste Schließelement 20 in der ersten Offenstellung, so dass kein zusätzliches Bauteil zum Bereitstellen des Anschlags 24 benötigt wird. Zudem bildet die Filterronde 60 den Durchgang 40 des ersten Leitungsabschnitts 28.In addition, the overflow valve 10P a round filter 60 on in which a filter 62 is attached. The round filter 60 is in the area of the first end 32 of the pipeline system 26th arranged and by means of a flange 64 on the housing 12th attached. The round filter 60 protrudes into the interior of the overflow valve 10P and forms the already mentioned stop 24 for the first closing element 20th in the first open position, so that no additional component is required to provide the stop 24 is needed. In addition, the round filter forms 60 the passage 40 of the first line section 28 .

In den 2 bis 4 ist eine Ausführungsform eines vorschlagsgemäßen Überströmventils anhand einer Schnittdarstellung gezeigt. Der prinzipielle Aufbau des vorschlagsgemäßen Überströmventil es gleicht demjenigen des oben beschriebenen bekannten Überströmventil. Auch die Betriebsweise des vorschlagsgemäßen Überströmventils 10 sowie dessen Anordnung innerhalb des Fluidleitungssystems 55 entspricht im Wesentlichen demjenigen des aus dem Stand der Technik bekannten Überströmventils 10P.In the 2 to 4th an embodiment of a proposed overflow valve is shown on the basis of a sectional view. The basic structure of the proposed overflow valve is similar to that of the known overflow valve described above. Also the mode of operation of the proposed overflow valve 10 and its arrangement within the fluid line system 55 corresponds essentially to that of the overflow valve known from the prior art 10P .

Die 2 zeigt das vorschlagsgemäße Überströmventil 10 im Normalbetrieb in einer Offenstellung, 3 in einer Schließstellung infolge einer Ausnahmesituation, und 4 in einer weiteren Offenstellung beim Befüllen.The 2 shows the proposed overflow valve 10 in normal operation in an open position, 3 in a closed position as a result of an exceptional situation, and 4th in a further open position when filling.

Im Gegensatz zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Überströmventil 10P weist das vorschlagsgemäße Überströmventil 10 eine im dritten Leitungsabschnitt 50 angeordnete Drossel 66 auf, mit welcher das Fluid beim Durchströmen des dritten Leitungsabschnitts gedrosselt werden kann. Die Drossel 66 muss nicht zwangsläufig innerhalb des dritten Leitungsabschnitts 50 angeordnet sein sondern könnte auch an einer anderen Stelle innerhalb des Leitungssystems 26 angeordnet werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Drossel 66 als eine in einer Gehäusewandung 14 des Gehäuses 12 angeordnete Bohrung 68 ausgeführt. Die Drossel 66 weist eine Drosselquerschnittsfläche AD auf, die im Vergleich zur Querschnittsfläche A3 des dritten Leitungsabschnitts 50 des in der 1 dargestellten Überströmventils 10P deutlich geringer ist.In contrast to the overflow valve known from the prior art 10P has the proposed overflow valve 10 one in the third line section 50 arranged throttle 66 on, with which the fluid can be throttled when flowing through the third line section. The thrush 66 does not necessarily have to be within the third line section 50 but could also be arranged at a different point within the line system 26th to be ordered. In the illustrated embodiment, the throttle 66 than one in a housing wall 14th of the housing 12th arranged hole 68 executed. The thrush 66 has a throttle cross-sectional area A D on that compared to the cross-sectional area A 3 of the third line section 50 of the 1 shown overflow valve 10P is significantly lower.

Das vorschlagsgemäße Überströmventil 10 wird auf folgende Weise betrieben: Im Normalbetrieb, also dann, wenn die Druckdifferenz zwischen dem ersten Druck p1 und dem zweiten Druck p2 positiv ist und einen bestimmten Schwellenwert nicht überschreitet, übt das gemeinsame Vorspannelement 54 einerseits die bereits beschriebene Öffnungskraft auf das erste Schließelement 20 und andererseits eine Schließkraft auf das zweite Schließelement 48 aus. Infolgedessen werden das erste Schließelement 20 in die erste Offenstellung und das zweite Schließelement 48 in die zweite Schließstellung vorgespannt. Das Fluid kann vom Fluidreservoir 36 über den ersten und den zweiten Leitungsabschnitt 28, 30 zu den Komponenten 44 strömen, wobei jedoch der dritte Leitungsabschnitt 50 vom zweiten Schließelement 48 verschlossen wird. Somit ist gewährleistet, dass das Fluid den Filter 62 durchlaufen muss und folglich gefiltert wird.The proposed overflow valve 10 is operated in the following way: In normal operation, that is, when the pressure difference between the first pressure p1 and the second print p2 is positive and does not exceed a certain threshold value, the common biasing element exercises 54 on the one hand, the already described opening force on the first closing element 20th and on the other hand, a closing force on the second closing element 48 out. As a result, the first closing element 20th into the first open position and the second closing element 48 biased into the second closed position. The fluid can from the fluid reservoir 36 via the first and the second line section 28 , 30th to the components 44 flow, but the third line section 50 from the second closing element 48 is closed. This ensures that the fluid passes through the filter 62 must go through and is therefore filtered.

Im Gegensatz zum aus dem Stand der Technik bekannten Überströmventil 10P gemäß der 1 verläuft die zweite Bohrung 59 nicht innerhalb der Gehäusewand 14, sondern innerhalb des ersten Schließelements 20 und mündet in den ersten Leitungsabschnitt 28, so dass der Hohlraum 18 mit dem zweiten Unterabschnitt 58 des Hohlraums 18 in Fluidkommunikation steht. Die zweiten Bohrungen 59 sorgen dafür, dass im zweiten Unterabschnitt 58 des Hohlraums 18 derselbe erste Druck p1 herrscht wie im ersten Leitungsabschnitt 28 und folglich im ersten Unterabschnitt 57 des Hohlraums 18.In contrast to the overflow valve known from the prior art 10P according to the 1 the second hole runs 59 not inside the housing wall 14th , but within the first closing element 20th and opens into the first line section 28 so that the cavity 18th with the second subsection 58 of the cavity 18th is in fluid communication. The second holes 59 ensure that in the second subsection 58 of Cavity 18th same first print p1 prevails as in the first line section 28 and consequently in the first subsection 57 of the cavity 18th .

Für den Fall, dass die Druckdifferenz zwischen dem ersten Druck p1 und dem zweiten Druck p2 den Schwellenwert überschreitet, beispielsweise infolge eines Leitungsabrisses, wird das erste Schließelement 20 aufgrund der wirkenden Druckkraft wie auch beim aus dem Stand der Technik bekannten Überströmventil 10P gegen den Ventilsitz 16 in die erste Schließstellung bewegt und schließt das Leitungssystem 26 ab (siehe 3) .In the event that the pressure difference between the first pressure p1 and the second print p2 exceeds the threshold value, for example as a result of a line break, the first closing element 20th due to the pressure force acting as well as in the overflow valve known from the prior art 10P against the valve seat 16 moves into the first closed position and closes the line system 26th from (see 3 ).

Es kann aber erwünscht sein, das Fluidreservoir 36 im Falle einer Beschädigung der Druckleitung oder einer oder mehrerer der übrigen Komponenten 44 kontrolliert zu entleeren, da auch vom unter dem ersten Druck p1 stehenden Fluid im Fluidreservoir 36 eine Gefahr ausgehen kann. Zur kontrollierten Entleerung weist das erste Schließelement 20 einen Kanal 46 auf, welcher die Fluidkommunikation zwischen dem ersten Leitungsabschnitt 28 und dem zweiten Leitungsabschnitt 30 auch dann aufrecht erhält, wenn sich das erste Schließelement 20 in der ersten Schließstellung befindet. Der Kanal 46 weist einen im Vergleich zum ersten Leitungsabschnitt 28 und zum zweiten Leitungsabschnitt 30 deutlich geringeren Strömungsquerschnitt auf, so dass das Fluid den Kanal 46 nur mit einem entsprechend geringen Massenstrom durchströmen kann. Als Folge hierdurch wird das Fluidreservoir 36 kontrolliert entleert. Wenn die Druckdifferenz beim Entleeren einen bestimmten Schwellenwert unterschritten hat, öffnet sich das Überströmventil wieder. Das zweite Schließelement 48 verbleibt dabei in der zweiten Schließstellung (siehe 2).However, it may be desirable for the fluid reservoir 36 in the event of damage to the pressure line or one or more of the other components 44 to be emptied in a controlled manner, since it is also under the first pressure p1 standing fluid in the fluid reservoir 36 danger can arise. The first closing element provides a controlled emptying 20th a channel 46 on which the fluid communication between the first line section 28 and the second line section 30th is maintained even when the first closing element 20th is in the first closed position. The channel 46 has a compared to the first line section 28 and to the second line section 30th significantly smaller flow cross-section, so that the fluid flows through the channel 46 can only flow through with a correspondingly low mass flow. As a result, the fluid reservoir 36 controlled emptied. If the pressure difference has fallen below a certain threshold during emptying, the overflow valve opens again. The second closing element 48 remains in the second closed position (see 2 ).

Beim Befüllen des Fluidreservoirs 36 nimmt die Druckdifferenz zwischen dem ersten Druck p1 und dem zweiten Druck p2 einen negativen Wert an. Infolgedessen wird das erste Schließelement 20 gegen die Filterronde 60 in die erste Offenstellung bewegt. Sobald sich das erste Schließelement 20 in der Offenstellung befindet, wirkt der zweite Druck p2 auch auf das zweite Schließelement 48, welches aufgrund der Druckkraft gegen die Schließkraft des gemeinsamen Vorspannelements 54 in die zweite Offenstellung bewegt wird. Das Fluid strömt durch den dritten Leitungsabschnitt in das Fluidreservoir 36. Zwar besteht über den Kanal 46 eine Fluidkommunikation zwischen dem ersten Leitungsabschnitt 28 und dem zweiten Leitungsabschnitt 30, der Kanal 46 ist aber vom Durchmesser her so klein gewählt, dass der durch den Kanal 46 strömende Massestrom extrem gering ist und daher vernachlässigt werden kann.When filling the fluid reservoir 36 decreases the pressure difference between the first pressure p1 and the second print p2 a negative value. As a result, the first closing element 20th against the round filter 60 moved to the first open position. As soon as the first closing element 20th is in the open position, the second pressure acts p2 also on the second closing element 48 , which due to the compressive force against the closing force of the common biasing element 54 is moved into the second open position. The fluid flows through the third line section into the fluid reservoir 36 . Although there is over the canal 46 fluid communication between the first conduit section 28 and the second line section 30th , the channel 46 but the diameter is chosen so small that the through the channel 46 flowing mass flow is extremely low and can therefore be neglected.

Der wesentliche Unterschied zu bekannten Überströmventilen 10P tritt beim Befüllen des Fluidreservoirs 36 auf (siehe 4): Wie erwähnt, strömt das Fluid von den Komponenten 44 über den dritten Leitungsabschnitt 50 in das Fluidreservoir 36. Wie ebenfalls erwähnt, soll das Befüllen innerhalb einer möglichst kurzen Zeit durchgeführt werden können, weshalb der Massestrom des Fluids so hoch wie möglich eingestellt wird. Mit Verweis auf 1 ist man daher bei bekannten Überströmventilen 10P bestrebt, dem Fluid möglichst wenige Strömungswiderstände entgegen zu setzen. Daher ist bei im Stand der Technik beschriebenen Überströmventilen 10P die Querschnittsfläche A3 des dritten Leitungsabschnitts 50 mindestens genauso groß, vorzugsweise sogar größer gewählt als die Querschnittsfläche A2 des zweiten Leitungsabschnitts 30.The main difference to known overflow valves 10P occurs when filling the fluid reservoir 36 on (see 4th ): As mentioned, the fluid flows from the components 44 via the third line section 50 into the fluid reservoir 36 . As also mentioned, the filling should be able to be carried out within the shortest possible time, which is why the mass flow of the fluid is set as high as possible. With reference to 1 one is therefore with known overflow valves 10P endeavors to oppose the fluid with as few flow resistances as possible. Therefore, in the overflow valves described in the prior art 10P the cross-sectional area A 3 of the third line section 50 at least as large, preferably even larger than the cross-sectional area A 2 of the second line section 30th .

Im Gegensatz dazu weist das vorschlagsgemäße Überströmventil 10 im dritten Leitungsabschnitt 50 die bereits erwähnte Drossel 66 auf, so dass das Fluid beim Strömen in das Fluidreservoir, also beim Befüllen des Fluidreservoirs 36, gedrosselt und dabei abgekühlt wird. Dabei ist die Drosselquerschnittsfläche AD so gewählt, dass sie die kleinste Querschnittsfläche ist, welche das Fluid beim Befüllen durchströmen muss. Hierdurch wird sichergestellt, dass die wesentliche Drosselung des Fluids in der Drossel 66 vollzogen wird.In contrast, the proposed overflow valve has 10 in the third line section 50 the already mentioned throttle 66 so that the fluid when flowing into the fluid reservoir, that is, when filling the fluid reservoir 36 , is throttled and cooled down in the process. Here is the throttle cross-sectional area A D chosen so that it is the smallest cross-sectional area through which the fluid has to flow during filling. This ensures that the essential throttling of the fluid in the throttle 66 is carried out.

Wie erläutert, bewirkt die Drosselung eine Absenkung der Temperatur des Fluids in der Drossel 66. Da aber die Drossel 66 im dritten Leitungsabschnitt 50 angeordnet ist, ist einerseits sichergestellt, dass keine Drosselung im Normalbetrieb, also bei der Entnahme von Fluid aus dem Fluidreservoir 36, vorgenommen wird, so das eine ausreichend große Druckdifferenz für den Fall des Leitungsabrisses vorhanden ist, wodurch ein sicheres Auslösen gewährleistet wird. Andererseits wird die gezielte Drosselung beim Befüllen des Fluidreservoirs 36 im Überströmventil 10 vorgenommen. Temperaturempfindliche Bauteile der übrigen mit dem Fluidleitungssystem 45 verbundenen Komponenten 44, insbesondere der Dichtungen des Behälterventils 43, werden nur in einem unkritischen Umfang abgekühlt, so dass deren Funktionsfähigkeit unangetastet bleibt. Wie eingangs erwähnt, ist das Überströmventil 10 am Fluidreservoir 36 angeordnet und ragt typischerweise in das Fluidreservoir 36 hinein. Das Überströmventil 10 besitzt daher selbst keine externen Dichtungen, deren Funktionsfähigkeit infolge der sinkenden Temperaturen beim Befüllen beeinträchtigt werden könnte. Zudem kann die bei der Drosselung entstehende Kälte in das Fluidreservoir abgeleitet werden, so dass die Temperatur im Überströmventil 10 auf einem relativ hohen Niveau gehalten werden kann.As explained, the throttling has the effect of lowering the temperature of the fluid in the throttle 66 . But there the throttle 66 in the third line section 50 is arranged, it is ensured on the one hand that there is no throttling in normal operation, that is to say when removing fluid from the fluid reservoir 36 , is made so that there is a sufficiently large pressure difference in the event of a line break, which ensures reliable triggering. On the other hand, the targeted throttling when filling the fluid reservoir 36 in the overflow valve 10 performed. Temperature-sensitive components of the rest with the fluid line system 45 connected components 44 , in particular the seals of the container valve 43 , are only cooled down to an uncritical extent, so that their functionality remains unaffected. As mentioned at the beginning, the overflow valve is 10 at the fluid reservoir 36 arranged and typically protrudes into the fluid reservoir 36 inside. The overflow valve 10 therefore does not itself have any external seals whose functionality could be impaired as a result of the falling temperatures during filling. In addition, the cold resulting from the throttling can be diverted into the fluid reservoir, so that the temperature in the overflow valve 10 can be kept at a relatively high level.

Neben der Drosselquerschnittsfläche AD muss das Fluid beim Strömen von den Komponenten 44 durch den dritten Leitungsabschnitt 50 in das Fluidreservoir 36 noch eine weitere kleinste Querschnittsfläche Ak durchströmen. Die kleinste Querschnittsfläche Ak ist abgesehen vom Kanal 46 die kleinste Querschnittsfläche Ak des gesamten Fluidleitungssystems 45 und des Leitungssystems 26, in diesem Fall die Querschnittsfläche A2 des Behälterventils 43, was aber nicht zwingend der Fall sein muss. Die Drosselquerschnittsfläche AD ist so gewählt, dass ihr Verhältnis zu der kleinsten Querschnittsfläche Ak 1:2 oder weniger, beispielsweise 1:5 oder 1:10, beträgt. Es hat sich herausgestellt, dass mit diesem Verhältnis eine ausreichende Drosselung des Fluids beim Strömen von den Komponenten in das Fluidreservoir 36 erreichen lässt, um sicherzustellen, dass das Fluid im Wesentlichen nur in der Drossel 66 gedrosselt und hauptsächlich nur dort abgekühlt wird.In addition to the throttle cross-sectional area A D the fluid must flow from the components 44 through the third line section 50 into the fluid reservoir 36 yet another smallest cross-sectional area A k flow through. The smallest Cross sectional area A k is apart from the canal 46 the smallest cross-sectional area A k of the entire fluid line system 45 and the piping system 26th , in this case the cross-sectional area A 2 of the tank valve 43 which, however, does not necessarily have to be the case. The throttle cross-sectional area A D is chosen so that its ratio to the smallest cross-sectional area A k 1: 2 or less, for example 1: 5 or 1:10. It has been found that with this ratio there is sufficient throttling of the fluid when flowing from the components into the fluid reservoir 36 can be achieved to ensure that the fluid is essentially only in the throttle 66 throttled and mainly only cooled there.

In 5 ist eine Schaltanordnung anhand einer prinzipiellen Darstellung wiedergegeben. Wie erwähnt, ist das erfindungsgemäße Überströmventil 10 am Fluidreservoir 36 befestigt und ragt in dieses hinein. Das Leitungssystem 26 durchläuft das Überströmventil 10. Ausgehend vom Fluidreservoir 36 hinter dem Überströmventil 10 ist als eine der Komponenten 44 das Behälterventil 43 angeordnet. Das Behälterventil 43 kann entweder direkt mit dem Überströmventil 10 verschraubt oder über einen Teil des Fluidleitungssystems 45, das außerhalb des Überströmventils 10 angeordnet ist, mit dem Überströmventil 10 verbunden sein. Vom Überströmventil 10 aus gesehen hinter dem Behälterventil 43 sind weitere Komponenten 44, beispielsweise ein Verbrennungsmotor, über das Fluidleitungssystem 45 mit dem Fluidreservoir 36 verbunden. Beim Befüllen des Fluidreservoirs 36 wird das Fluid in der Drossel 66 gedrosselt, so dass dort, also innerhalb des Überströmventils 10, die Temperatur des Fluids herabgesetzt wird, während die Temperatur des Fluids außerhalb des Überströmventils 10 kaum sinkt. Temperaturempfindliche Bauteile der Komponenten 44, insbesondere die Dichtungen des Behälterventils 43, werden geschont.In 5 a circuit arrangement is shown based on a basic representation. As mentioned, the overflow valve according to the invention is 10 at the fluid reservoir 36 attached and protrudes into this. The line system 26th passes through the overflow valve 10 . Starting from the fluid reservoir 36 behind the overflow valve 10 is as one of the components 44 the tank valve 43 arranged. The tank valve 43 can either directly with the overflow valve 10 screwed or via part of the fluid line system 45 that is outside the overflow valve 10 is arranged with the overflow valve 10 be connected. From the overflow valve 10 seen from behind the tank valve 43 are additional components 44 , for example an internal combustion engine, via the fluid line system 45 with the fluid reservoir 36 connected. When filling the fluid reservoir 36 becomes the fluid in the throttle 66 throttled so that there, that is, within the overflow valve 10 , the temperature of the fluid is reduced, while the temperature of the fluid outside the overflow valve 10 hardly sinks. Temperature-sensitive parts of the components 44 , especially the seals of the container valve 43 , are spared.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
ÜberströmventilOverflow valve
10P10P
Überströmventil nach dem Stand der TechnikPrior art overflow valve
1212th
Gehäusecasing
1414th
GehäusewandungHousing wall
1616
VentilsitzValve seat
1818th
Hohlraum cavity
2020th
erstes Schließelementfirst closing element
2222nd
erstes Vorspannelementfirst biasing element
2424
Anschlagattack
2626th
LeitungssystemPiping system
2828
erster Leitungsabschnitt first line section
3030th
zweiter Leitungsabschnittsecond line section
3232
erstes Endefirst end
3434
zweites Endesecond end
3636
FluidreservoirFluid reservoir
3838
Öffnung opening
4040
DurchgangPassage
4242
erste Bohrungfirst hole
4343
BehälterventilContainer valve
4444
KomponentenComponents
4545
FluidleitungssystemFluid line system
4646
Kanalchannel
4848
zweites Schließelement second closing element
5050
dritter Leitungsabschnittthird line section
5252
zweites Vorspannelementsecond biasing element
5454
gemeinsames Vorspannelementcommon biasing element
5555
HülseSleeve
5656
Vorsprunghead Start
5757
erster Unterabschnittfirst subsection
5858
zweiter Unterabschnittsecond subsection
5959
zweite Bohrung second hole
6060
FilterrondeFilter blank
6262
Filterfilter
6464
UmbördelungFlanging
6666
Drosselthrottle
6868
Bohrung drilling
AD A D
DrosselquerschnittsflächeThrottle cross-sectional area
Ak A k
kleinste Querschnittsflächesmallest cross-sectional area
A2 A 2
Querschnittsfläche des zweiten Leitungsabschnitts 30 Cross-sectional area of the second line section 30th
A3 A 3
Querschnittsfläche des dritten Leitungsabschnitts 50 im Stand der Technik Cross-sectional area of the third line section 50 in the prior art
LL.
LängsachseLongitudinal axis
p1p1
erster Druckfirst print
p2p2
zweiter Drucksecond print

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102016115360 A1 [0002]DE 102016115360 A1 [0002]
  • DE 3902616 A1 [0002]DE 3902616 A1 [0002]
  • US 20150192213 A1 [0002]US 20150192213 A1 [0002]
  • JP 2014214804 A [0002]JP 2014214804 A [0002]
  • JP 2005221049 A [0003]JP 2005221049 A [0003]
  • FR 2935774 A1 [0003]FR 2935774 A1 [0003]

Claims (13)

Überströmventil zum Verschließen und Öffnen eines Fluidleitungssystems, umfassend - ein das Überströmventil (10) durchlaufendes Leitungssystem (26) mit einem ersten Ende (32) und einem zweiten Ende (34), wobei - das Leitungssystem (26) über das erste Ende (32) direkt oder unter Zwischenschaltung eines Teils des Fluidleitungssystems mit einem Fluidreservoir (36) fluidisch verbindbar ist, in welchem ein Fluid gelagert werden kann, und - das Leitungssystem (26) über das zweite Ende (34) direkt oder unter Zwischenschaltung eines Teils des Fluidleitungssystems (45) mit einem Behälterventil (43) fluidisch verbindbar ist, - einen Ventilsitz (16), wobei - das Leitungssystem (26) einen ersten Leitungsabschnitt (28), der eine erste fluidische Verbindung zum Fluidreservoir (36) bereitstellt, und einen zweiten Leitungsabschnitt (30) aufweist, der die fluidische Verbindung zum Behälterventil (43) bereitstellt und der erste Leitungsabschnitt (28) und der zweite Leitungsabschnitt (30) am Ventilsitz (16) ineinander übergehen, und - ein erstes Schließelement (20), welches zwischen einer ersten Schließstellung, in welcher das erste Schließelement (20) mit dem Ventilsitz (16) zur Anlage kommt und die fluidische Verbindung zwischen dem ersten Leitungsabschnitt (28) und dem zweiten Leitungsabschnitt (30) trennt, und einer ersten Offenstellung, in welcher das erste Schließelement (20) die fluidische Verbindung zwischen dem ersten Leitungsabschnitt (28) und dem zweiten Leitungsabschnitt (30) freigibt, bewegbar ist, wobei - im Leitungssystem (26) des Überströmventils (10) eine Drossel (66) zum Drosseln des das Leitungssystem (26) durchströmenden Fluids angeordnet ist.Overflow valve for closing and opening a fluid line system, comprising - A line system (26) running through the overflow valve (10) and having a first end (32) and a second end (34), wherein - the line system (26) can be fluidically connected via the first end (32) directly or with the interposition of a part of the fluid line system to a fluid reservoir (36) in which a fluid can be stored, and - The line system (26) can be fluidically connected to a container valve (43) via the second end (34) directly or with the interposition of part of the fluid line system (45), - A valve seat (16), wherein - The line system (26) has a first line section (28) which provides a first fluidic connection to the fluid reservoir (36), and a second line section (30) which provides the fluidic connection to the container valve (43) and the first line section (28 ) and the second line section (30) merge into one another at the valve seat (16), and - A first closing element (20), which separates the fluidic connection between the first line section (28) and the second line section (30) between a first closed position in which the first closing element (20) comes into contact with the valve seat (16) , and a first open position in which the first closing element (20) releases the fluidic connection between the first line section (28) and the second line section (30), is movable, wherein - a throttle in the line system (26) of the overflow valve (10) (66) is arranged to throttle the fluid flowing through the line system (26). Überströmventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - das Leitungssystem (26) einen dritten Leitungsabschnitt (50) aufweist, der eine zweite fluidische Verbindung zum Fluidreservoir (36) bereitstellt und in den ersten Leitungsabschnitt (28) oder den zweiten Leitungsabschnitt (30) mündet, und - ein zweites Schließelement (48) zwischen einer zweiten Schließstellung, in welcher das zweite Schließelement (48) den dritten Leitungsabschnitt (50) verschließt, und einer zweiten Offenstellung, in welcher das zweite Schließelement (48) den dritten Leitungsabschnitt (50) freigibt, bewegbar ist, wobei - die Drossel (66) im dritten Leitungsabschnitt (50) zum Drosseln des den dritte Leitungsabschnitt (50) durchströmenden Fluids angeordnet ist.Overflow valve after Claim 1 , characterized in that - the line system (26) has a third line section (50) which provides a second fluidic connection to the fluid reservoir (36) and opens into the first line section (28) or the second line section (30), and second closing element (48) can be moved between a second closed position, in which the second closing element (48) closes the third line section (50), and a second open position, in which the second closing element (48) releases the third line section (50), wherein - the throttle (66) is arranged in the third line section (50) for throttling the fluid flowing through the third line section (50). Überströmventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Überströmventil ein Gehäuse (12) mit einer Gehäusewandung (13) aufweist und die Drossel (66) als zumindest eine die Gehäusewandung (13) durchlaufende Bohrung (68) ausgebildet ist.Overflow valve after one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the overflow valve has a housing (12) with a housing wall (13) and the throttle (66) is designed as at least one bore (68) running through the housing wall (13). Überströmventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Drossel (66) eine Drosselquerschnittsfläche (AD) und das übrige Fluidleitungssystem eine kleinste Querschnittsfläche (Ak) aufweist, - die kleinste Querschnittsfläche (Ak) so angeordnet ist, dass das Fluid beim Durchströmen des Fluidleitungssystems in das Fluidreservoir (36) sowohl den Drosselquerschnittsfläche (AD) als auch die kleinste Querschnittsfläche (Ak) durchströmt, und - für das Verhältnis der Drosselquerschnittsfläche (AD) zu der kleinsten Querschnittsfläche (Ak) folgendes gilt: A D A k 1 2
Figure DE102019103119A1_0002
Overflow valve according to one of the preceding claims, characterized in that - the throttle (66) has a throttle cross-sectional area (A D ) and the rest of the fluid line system has a smallest cross-sectional area (A k ), - the smallest cross-sectional area (A k ) is arranged such that the Fluid flows through both the throttle cross-sectional area (A D ) and the smallest cross-sectional area (A k ) as it flows through the fluid line system into the fluid reservoir (36), and the following applies to the ratio of the throttle cross-sectional area (A D ) to the smallest cross-sectional area (A k ) : A D A k 1 2
Figure DE102019103119A1_0002
Überströmventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leitungsabschnitt (28) zumindest teilweise innerhalb des ersten Schließelements (20) verläuft und das erste Schließelement (20) eine Anzahl von ersten Bohrungen (42) aufweist, über welche der erste Leitungsabschnitt (28) mit einem das erste Schließelement (20) umgebenden Hohlraum (18) in Fluidkommunikation steht.Overflow valve according to one of the preceding claims, characterized in that the first line section (28) runs at least partially within the first closing element (20) and the first closing element (20) has a number of first bores (42) through which the first line section ( 28) is in fluid communication with a cavity (18) surrounding the first closing element (20). Überströmventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schließelement (48) als eine im Hohlraum (18) bewegbar angeordnete Hülse (55) ausgestaltet ist.Overflow valve after Claim 5 , characterized in that the second closing element (48) is designed as a sleeve (55) which is movably arranged in the cavity (18). Überströmventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (55) und das erste Schließelement (20) den Hohlraum (18) in einen ersten Unterabschnitt (57) und einen zweiten Unterabschnitt (58) unterteilt, wobei die ersten Bohrungen (42) mit dem ersten Unterabschnitt (57) in Fluidkommunikation stehen.Overflow valve after Claim 6 , characterized in that the sleeve (55) and the first closing element (20) divides the cavity (18) into a first sub-section (57) and a second sub-section (58), the first bores (42) being connected to the first sub-section ( 57) are in fluid communication. Überströmventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schließelement (20) eine Anzahl von zweiten Bohrungen (59) aufweist, welche mit dem zweiten Unterabschnitt (58) in Fluidkommunikation steht.Overflow valve after Claim 7 , characterized in that the first closing element (20) has a number of second bores (59) which are in fluid communication with the second sub-section (58). Überströmventil nach den Ansprüchen 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewandung eine Anzahl von zweiten Bohrungen (59) aufweist, die mit dem zweiten Unterabschnitt (58) in Fluidkommunikation steht und mit dem Fluidreservoir (36) fluidisch verbindbar ist.Overflow valve after the Claims 3 and 8th , characterized in that the housing wall has a number of second bores (59) which are in fluid communication with the second sub-section (58) and can be fluidically connected to the fluid reservoir (36). Überströmventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (12) vom Gehäuse (12) gebildet wird, in welchem der zweite Leitungsabschnitt (30) verläuft.Overflow valve after Claim 9 , characterized in that the valve seat (12) from Housing (12) is formed, in which the second line section (30) runs. Überströmventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz (12) vom zweiten Schließelement (58) gebildet wird und der zweite Leitungsabschnitt (30) teilweise im zweiten Schließelement (58) verläuft.Overflow valve after one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the valve seat (12) is formed by the second closing element (58) and the second line section (30) runs partially in the second closing element (58). Überströmventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Leitungsabschnitt (28) ein Filter (62) zum Filtern des Fluids angeordnet ist.Overflow valve according to one of the preceding claims, characterized in that a filter (62) for filtering the fluid is arranged in the first line section (28). Überströmventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (62) eine Filterronde (60) umfasst, welche mit dem Gehäuse (12) verbindbar oder verbunden ist und als ein Anschlag (24) für das erste Schließelement (20) dient.Overflow valve after Claim 12 , characterized in that the filter (62) comprises a filter blank (60) which can be or is connected to the housing (12) and serves as a stop (24) for the first closing element (20).
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DE102022120325A1 (en) 2022-08-11 2024-02-22 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Bidirectional valve device for a pneumatic and/or hydraulic system and method for operating a bidirectional valve device

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