DE102020112565A1

DE102020112565A1 - Pressure relief valve

Info

Publication number: DE102020112565A1
Application number: DE102020112565.8A
Authority: DE
Inventors: Jörg Schwammberger
Original assignee: Hugo Benzing GmbH and Co KG
Current assignee: Hugo Benzing GmbH and Co KG
Priority date: 2020-05-08
Filing date: 2020-05-08
Publication date: 2021-11-11
Anticipated expiration: 2040-05-09
Also published as: DE102020112565B4

Abstract

Druckentlastungsventil zur Verbindung mit einem Behälter umfassend einen Ventilkörper (1) mit einer von einem Behälterverbindungsanschluss (2) und einem Ventilabdeckungsanschluss (3) umgebenen, mit einer Membran (5) versehenen Durchgangsöffnung (4) und einen Ventildeckel (6), der eine Deckelwandung (11) mit in axialer Draufsicht runder oder mehreckiger Umfangswandung (10) und deckseitigem Wandungsabschnitt (110) aufweist und mit dem Ventilabdeckungsanschluss (3) verbindbar oder verbunden ist, wobei im verbundenen Zustand des Ventildeckels (6) mit dem Ventilabdeckungsanschluss (3) und dem Druckentlastungsventil mit dem Behälter bei einer Druckdifferenz zwischen einem Innenraum des Behälters und seiner Umgebung ein kontinuierlicher und / oder abrupter Gasfluss durch die Durchgangsöffnung (4) und mindestens einen Strömungskanal (40) ermöglicht ist, der durch einen Zwischenraum (15) zwischen dem Ventilabdeckungsanschluss (3) und dem Ventildeckel (6) führt, wobei der Ventildeckel (6) den Ventilabdeckungsanschluss (3) kappenartig überdeckt und wobei die Membran (5) in ihrem Umfangsbereich vollständig umlaufend mit der die Durchgangsöffnung (5) umgebenden inneren Wandfläche des Ventilkörpers (1) über einen Verbindungsbereich fest, insbesondere stoffschlüssig, verbunden ist.Pressure relief valve for connection to a container comprising a valve body (1) with a through opening (4) which is surrounded by a container connection connection (2) and a valve cover connection (3) and provided with a membrane (5) and a valve cover (6) which has a cover wall ( 11) with a circumferential wall (10) that is round or polygonal in an axial plan view and a wall section (110) on the cover side and can be or is connected to the valve cover connection (3), wherein in the connected state of the valve cover (6) with the valve cover connection (3) and the pressure relief valve with the container, when there is a pressure difference between an interior of the container and its surroundings, a continuous and / or abrupt gas flow through the passage opening (4) and at least one flow channel (40) is made possible, which is passed through an intermediate space (15) between the valve cover connection (3) and the valve cover (6) leads, wherein the valve cover (6) the Ve The valve cover connection (3) is covered like a cap and the membrane (5) is firmly, in particular cohesively connected in its circumferential area to the inner wall surface of the valve body (1) surrounding the through opening (5) via a connection area.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckentlastungsventil zur Verbindung mit einem Behälter umfassend, einen Ventilkörper mit einer von einem Behälterverbindungsanschluss und einem Ventilabdeckungsanschluss umgebenen, mit einer Membran versehenen Durchgangsöffnung und einen Ventildeckel, der eine Deckelwandung mit in axialer Draufsicht runder oder mehreckiger Umfangswandung und deckseitigem Wandungsabschnitt aufweist und mit dem Ventilabdeckungsanschluss verbindbar oder verbunden ist, wobei im verbundenen Zustand des Ventildeckels mit dem Ventilabdeckungsanschluss und dem Druckentlastungsventil mit dem Behälter bei einer Druckdifferenz zwischen einem Innenraum des Behälters und seiner Umgebung ein kontinuierlicher und / oder abrupter Gasfluss durch die Durchgangsöffnung und mindestens einen Strömungskanal ermöglicht ist, der durch einen Zwischenraum zwischen dem Ventilabdeckungsanschluss und dem Ventildeckel führt, wobei der Ventildeckel den Ventilabdeckungsanschluss kappenartig überdeckt.The invention relates to a pressure relief valve for connection to a container comprising a valve body with a through opening provided with a membrane and surrounded by a container connection connection and a valve cover connection, and a valve cover which has a cover wall with a circumferential wall that is round or polygonal in an axial plan view and a wall section on the cover side and is connectable or connected to the valve cover connection, wherein in the connected state of the valve cover with the valve cover connection and the pressure relief valve with the container in the event of a pressure difference between an interior of the container and its surroundings, a continuous and / or abrupt gas flow through the passage opening and at least one flow channel is made possible which leads through a space between the valve cover connection and the valve cover, wherein the valve cover overde the valve cover connection like a cap ckt.

Ferner bezieht sich die Erfindung auch auf einen Behälter mit mindestens einem zellenartigen Hohlraum mit einem solchen Druckentlastungsventil.Furthermore, the invention also relates to a container with at least one cell-like cavity with such a pressure relief valve.

In der deutschen Patentanmeldung DE 10 2014 111 041 A1 ist ein Entgasungsventil zur Entgasung eines Gehäuses beschrieben, mit einer Membran, die wasserdicht, aber atmungsaktiv ist, und einem Spannrahmen, der die Membran gegen ein Auflageelement, wie z. B. ein Gitter, mit einer vorbestimmten Anpresskraft drückt, wobei die Anpresskraft geringer als eine Auslösekraft ist, bei der sich die Membran von dem Auflageelement löst und einen Fluidkanal zwischen einem Innenraum des Gehäuses und einer Umgebung des Gehäuses freigibt. Dabei kann das Entgasungsventil mindestens ein Federelement zum Drücken des Spannrahmens in Richtung des Auflageelements und einen Deckel aufweisen, der einen Anschlag für das Federelement bildet, wobei der Spannrahmen und die Membran insbesondere zwischen dem Deckel und dem Auflageelement angeordnet sind. Der Deckel kann außerdem formschlüssig mit einem Gehäusekörper des Entgasungsventils verbunden, insbesondere verrastet, sein und das Auflageelement umfassen. Die Membran kann weiterhin entweder zwischen dem Spannrahmen und dem Auflageelement eingeklemmt sein, solange die Auslösekraft nicht erreicht ist, und zwischen dem Spannrahmen und dem Auflageelement herausrutschen, wenn die Auslösekraft erreicht ist oder kann mit dem Spannrahmen stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt, verklebt oder verklemmt, sein. Die Festlegung der Membran mittels des am Deckel federabgestützten Spannrahmens erfordert mehrere Einzelteile und Herstellungsschritte.In the German patent application DE 10 2014 111 041 A1 describes a degassing valve for degassing a housing, with a membrane that is waterproof but breathable, and a tensioning frame that holds the membrane against a support element, such as. B. a grid, presses with a predetermined contact pressure, wherein the contact force is less than a triggering force at which the membrane detaches from the support element and releases a fluid channel between an interior of the housing and a surrounding area of the housing. The degassing valve can have at least one spring element for pressing the clamping frame in the direction of the support element and a cover which forms a stop for the spring element, the clamping frame and the membrane being arranged in particular between the cover and the support element. The cover can also be positively connected to a housing body of the degassing valve, in particular latched, and encompass the support element. The membrane can also either be clamped between the clamping frame and the support element, as long as the release force is not reached, and slip out between the clamping frame and the support element when the release force is reached, or it can be connected to the clamping frame in a materially, form-fitting and / or non-positive manner, in particular welded, glued or jammed. The fixing of the membrane by means of the tensioning frame, which is spring-supported on the cover, requires several individual parts and manufacturing steps.

Ein ähnliches Druckentlastungsventil zeigt auch die US 2013/0098912 A1 .A similar pressure relief valve is also shown by the US 2013/0098912 A1 .

Die DE 10 2015 005 276 A1 und ähnlich die DE 10 2016 004 648 A1 zeigen ein Druckentlastungsventil mit aufreißbarer Membran zum Vermeiden eines kritischen Druckanstiegs in einem Batteriegehäuse.the DE 10 2015 005 276 A1 and similar the DE 10 2016 004 648 A1 show a pressure relief valve with a rupturable membrane for avoiding a critical pressure increase in a battery housing.

Ein Druckentlastungsventil mit Membran für ein Batteriegehäuse zeigt auch die DE 10 2012 022 346 B4 .A diaphragm pressure relief valve for a battery case is also shown in the DE 10 2012 022 346 B4 .

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein universell verwendbares und aus wenigen Teilen zusammengesetztes Druckentlastungsventil der eingangs genannten Art bereitzustellen, das bei zuverlässiger Funktion einen zuverlässigen mechanischen Schutz der Membran ergibt, sowie einen Behälter mit einem zellenartigen, vor übermäßigem Druckaufbau geschützten, Hohlkörper mit einem solchen Druckentlastungsventil anzugeben.The present invention is based on the object of providing a universally usable pressure relief valve of the type mentioned, which is composed of a few parts and which provides reliable mechanical protection of the membrane with reliable functioning, as well as a container with a cell-like, hollow body protected against excessive pressure build-up with a specify such a pressure relief valve.

Diese Aufgabe wird bei einem Druckentlastungsventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Membran in ihrem Umfangsbereich vollständig umlaufend mit der die Durchgangsöffnung umgebenden inneren Wandfläche des Ventilkörpers über einen Verbindungsbereich fest, insbesondere stoffschlüssig, verbunden ist.This object is achieved in a pressure relief valve with the features of claim 1. It is provided here that the membrane is connected in its circumferential area completely around the inner wall surface of the valve body surrounding the passage opening via a connection area, in particular in a materially bonded manner.

Bei dem so aufgebauten Druckentlastungsventil ist die für die Druckentlastung des Behälters wesentliche Membran, die z. B. als dünne Folie ausgebildet ist, gegen äußere mechanische Einwirkungen, wie z. B. einen Druckwasserstrahl oder harte Partikel, sicher geschützt, wobei eine zuverlässige Funktion gewährleistet ist. Außer an Batterie- oder Akkumulatorzellen ist der Einsatz auch an anderen zellenartigen Hohlräumen möglich, wie z. B. einem geschlossenen Behältnis, in dem sich ein Druck aufbauen kann, der eine Berstgefahr verursacht, etwa bei einem Aufbewahrungsbehältnis in einem Flugzeug. Dabei ist im geschlossenen Zustand ein Durchtritt von Gas nur an der oder durch die Membran möglich, da der Strömungsweg bzw. alle Strömungswege zwischen Innen und Außen nur durch die Membran bzw. bei abruptem Gasfluss durch ihre Einreiß- oder Abrissstelle führen.In the pressure relief valve constructed in this way, the membrane essential for the pressure relief of the container, which z. B. is designed as a thin film against external mechanical influences such. B. a pressurized water jet or hard particles, safely protected, with reliable operation is guaranteed. In addition to battery or accumulator cells, use is also possible in other cell-like cavities, such as, for. B. a closed container in which a pressure can build up that causes a risk of bursting, for example in a storage container in an aircraft. In the closed state, the passage of gas is only possible at or through the membrane, since the flow path or all flow paths between inside and outside only lead through the membrane or, in the case of an abrupt gas flow, through its tear or tear point.

Dabei besteht eine für eine sichere Druckentlastungsfunktion bei plötzlichem Druckaufbau vorteilhafte Ausgestaltung darin, dass die Membran und / oder der Verbindungsbereich zwischen ihr und dem Ventilkörper mit einer Schwächungszone versehen ist, die bei einer eine vorgegebene Druckdifferenzschwelle überschreitenden Druckdifferenz zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Behälters durchreißt.A configuration that is advantageous for a reliable pressure relief function in the event of a sudden pressure build-up is that the membrane and / or the connection area between it and the valve body is provided with a weakening zone which breaks through when the pressure difference between the interior and the surroundings of the container exceeds a predetermined pressure difference threshold .

Für verschiedene Einsatzzwecke vorteilhafte Ausführungsformen bestehen darin, dass die Membran und der Verbindungsbereich für ein Fluid, insbesondere für Gas, als aufreißbare oder abreißbare Berstmembran vollständig undurchlässig, oder zum kontinuierlichen Abbau einer Druckdifferenz zwischen dem Innenraum des Behälters und seiner Umgebung nur für Gas permeabel oder semi-permeabel ist. Mittels einer permeablen oder semi-permeablen Membran kann ein stetiger kontinuierlicher Druckaufbau vermieden werden, wogegen eine aufreißbare oder abreißbare Membran ggf. zusätzlich eine sichere Druckentlastung bei abruptem Druckanstieg bietet, wobei eine definierte Druckdifferenzschwelle (z. B. durch Prüftests) für ihr Ansprechen festgelegt werden kann.Embodiments which are advantageous for various purposes consist in that the membrane and the connection area are completely impermeable to a fluid, in particular to gas, as a rupturable or tearable bursting membrane, or for the continuous reduction of a pressure difference between the interior of the container and its surroundings only permeable or semi-permeable to gas -permeable. A permanent, continuous pressure build-up can be avoided by means of a permeable or semi-permeable membrane, whereas a tearable or tearable membrane may also offer reliable pressure relief in the event of an abrupt rise in pressure, with a defined pressure difference threshold (e.g. through test tests) being established for its response can.

In einer für den jeweiligen Einsatzzweck vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Membran als Berstmembran, insbesondere als Folie, fluiddicht und flexibel oder flüssigkeitsdicht und permeabel beziehungsweise semi-permeabel ausgebildet.In an embodiment of the invention that is advantageous for the respective application, the membrane is designed as a bursting membrane, in particular as a film, fluid-tight and flexible or liquid-tight and permeable or semi-permeable.

Eine weitere für die Funktion vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass für den Strömungskanal mindestens eine Unterbrechung in einer Anschlusswandung des Ventilabdeckungsanschlusses im Übergangsbereich zwischen der Durchgangsöffnung und dem Zwischenraum zwischen dem Ventilabdeckungsanschluss und dem Ventildeckel eingebracht ist, wobei die mindestens eine Unterbrechung in radialer Richtung bezüglich einer Längsachse des Ventilkörpers von der radial beabstandeten Umfangswandung des Ventildeckels vollständig nach außen zur Umgebung hin überdeckt ist, wobei die Umfangswandung vollständig umlaufend ausgebildet oder mit Ausströmungsöffnungen versehen ist.Another embodiment that is advantageous for the function provides that at least one interruption is introduced for the flow channel in a connection wall of the valve cover connection in the transition area between the through opening and the space between the valve cover connection and the valve cover, the at least one interruption in the radial direction with respect to a longitudinal axis of the valve body is completely covered by the radially spaced circumferential wall of the valve cover towards the outside towards the environment, the circumferential wall being completely circumferential or provided with outflow openings.

Eine für eine zuverlässige Funktion weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird dadurch erhalten, dass in den deckseitigen Wandungsabschnitt des Ventildeckels eine Einsenkung mit einer radial von der Längsachse nach außen und von der Umfangswandung nach innen beabstandet umlaufenden Begrenzungswandung eingeformt ist, welche sich parallel oder in spitzem Winkel zur Längsachse erstreckt und mit mindestens einem Durchbruch versehen ist, durch den der mindestens eine Strömungskanal zur Umgebung führt. Hierbei brauchen in der Umfangswandung des Ventildeckels keine zusätzlichen Unterbrechungen vorgesehen zu sein, so dass diese insbesondere für die Abdeckfunktion und / oder Handhabung bei der Montage geeignet ausgestaltbar ist.A further advantageous embodiment for reliable functioning is obtained in that in the wall section of the valve cover on the top side, a recess is formed with a peripheral wall which is radially spaced outward from the longitudinal axis and inwardly spaced from the circumferential wall and extends parallel to or at an acute angle to the longitudinal axis extends and is provided with at least one opening through which the at least one flow channel leads to the environment. In this case, no additional interruptions need to be provided in the circumferential wall of the valve cover, so that it can be configured in a particularly suitable manner for the covering function and / or handling during assembly.

Verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten ergeben sich ferner dadurch, dass der Ventildeckel an dem Ventilabdeckungsanschluss formschlüssig oder stoffschlüssig befestigt ist. Dabei bestehen für die Herstellung und Funktion vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten darin, dass der Ventildeckel an dem Ventilabdeckungsanschluss angeformt, angeschweißt oder angeklebt ist oder dass der Ventildeckel mit dem Ventilabdeckungsanschluss verschraubt oder verrastet ist.Various advantageous design variants also result from the fact that the valve cover is fastened to the valve cover connection in a form-fitting or material-fitting manner. Design variants that are advantageous for production and function are that the valve cover is molded, welded or glued to the valve cover connection, or that the valve cover is screwed or latched to the valve cover connection.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen für die Verbindung des Ventildeckels mit dem Ventilkörper und die Funktion bestehen darin, dass der Ventildeckel über die Innenseite seines deckseitigen Wandungsabschnitts, insbesondere über daran angeformte Haltestrukturen, mit mindestens einem stirnseitigen Endabschnitt des Ventilabdeckungsanschlusses stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden ist und ferner darin, dass der Ventildeckel an fingerartig vorstehenden Wandabschnitten des Ventilabdeckungsanschlusses, zwischen denen die mindestens eine Unterbrechung angeordnet ist, stoffschlüssig, insbesondere durch Schweißen oder Kleben, angebunden ist.Further advantageous measures for the connection of the valve cover to the valve body and the function consist in that the valve cover is materially or positively connected to at least one end section of the valve cover connection via the inside of its cover-side wall section, in particular via holding structures formed thereon, and furthermore in that the valve cover is connected in a materially bonded manner, in particular by welding or gluing, to wall sections protruding like a finger of the valve cover connection, between which the at least one interruption is arranged.

Zu einer guten Funktion tragen auch die Ausgestaltungen bei, dass der Ventildeckel an dem Ventilabdeckungsanschluss bei abruptem Gasfluss ganz oder teilweise abreißbar mit dem Ventilabdeckungsanschluss verbunden ist.The refinements that the valve cover on the valve cover connection is connected wholly or partially to the valve cover connection in such a way that it can be torn off in the event of an abrupt gas flow also contribute to good functioning.

Für die Montage an einem Behälter ist vorteilhaft vorgesehen, dass der Behälterverbindungsanschluss zum fluiddichten Anbringen des Druckentlastungsventils an einem Behälter mit einem Anschlussgewinde, Rastelementen und / oder einem umlaufenden Anlageflansch versehen ist. Dabei besteht eine vorteilhafte Ausgestaltungsvariante darin, dass der Behälterverbindungsanschluss eine Dichtung, insbesondere Gummidichtung, aufweist.For mounting on a container, it is advantageously provided that the container connection connection for the fluid-tight attachment of the pressure relief valve to a container is provided with a connection thread, locking elements and / or a circumferential contact flange. An advantageous embodiment variant consists in that the container connection connection has a seal, in particular a rubber seal.

Darüber hinaus ist Gegenstand der Erfindung ein Behälter mit mindestens einem zellenartigen Hohlraum, insbesondere Batterie oder Akkumulator, mit mindestens einem Druckentlastungsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12.In addition, the subject matter of the invention is a container with at least one cell-like cavity, in particular a battery or accumulator, with at least one pressure relief valve according to one of Claims 1 to 12.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Druckentlastungsventils,
2 eine perspektivische Explosionsansicht des Druckentlastungsventils aus 1,
3 eine Seitenansicht auf das Druckentlastungsventil aus 1,
4 eine Schnittansicht des Druckentlastungsventils aus 3 entlang der Achse C-C,
5 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des Druckentlastungsventils,
6 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform des Druckentlastungsventils und
7 eine weitere Ausführungsvariante des Druckentlastungsventils in einer perspektivischen Gesamtansicht (Teilbild a) und in geschnittener Ansicht (Teilbild b).

The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawings. Show it:

1 a perspective view of a first embodiment of a pressure relief valve,
2 FIG. 3 is an exploded perspective view of the pressure relief valve 1 ,
3 a side view of the pressure relief valve 1 ,
4th a sectional view of the pressure relief valve 3 along the axis CC,
5 a sectional view of a second embodiment of the pressure relief valve,
6th a sectional view of a third embodiment of the pressure relief valve and
7th a further embodiment of the pressure relief valve in a perspective overall view (part a) and in a sectional view (part b).

Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des Druckentlastungsventils, wobei ein Ventilkörper 1 einen Behälterverbindungsanschluss 2 mit einer Behälteranschlusswandung 13 umfasst, die ein Gewinde 14 aufweist. Mit dem Ventilkörper 1 ist ein Ventildeckel 6 mit einer Deckelwandung 11 verbunden.the 1 shows a perspective view of a first embodiment of the pressure relief valve, wherein a valve body 1 a tank connection port 2 with a container connection wall 13th includes, which is a thread 14th having. With the valve body 1 is a valve cover 6th with a cover wall 11 tied together.

Die 2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Druckentlastungsventils aus 1. In dieser Ausführungsform weist der Ventilkörper 1 an dem von dem Behälterverbindungsanschluss 2 abgekehrten Endbereich einen Ventilabdeckungsanschluss 3 mit einer Anschlusswandung 7 auf, in der mindestens eine Unterbrechung 9 vorgesehen ist. Der Ventildeckel 6 weist einen deckseitigen Wandungsteil 110 und eine äußere Umfangswandung 10 mit einer vorliegend im Wesentlichen runden oder alternativ mehreckigen Kontur auf und umgibt im mit dem Ventilabdeckungsanschluss 3 verbundenen Zustand den Ventilkörper 1 in seinem außenseitigen bzw. umgebungsseitigen Bereich becherförmig beziehungsweise kappenförmig, wobei das Innere des Ventildeckels 6 gegenüber dem Ventilabdeckungsanschluss 3 einen Zwischenraum 15 bildet (siehe 4). Im Übergangsbereich zwischen dem Behälterverbindungsanschluss 2 und dem Ventilabdeckungsanschluss 3 ist die Wandung des Ventilkörpers 1 zu einem umlaufenden Anlageflansch 16 zur Anlage und Abdichtung bzw. zusätzlichen Abdichtung an einer (nicht gezeigten) Behälterwand um eine Behälteröffnung ausgeformt, der zum Ventilabdeckungsanschluss 3 hin in einen beispielhaft sechskantigen Werkzeugansatz übergeht.the 2 FIG. 13 shows an exploded perspective view of the pressure relief valve from FIG 1 . In this embodiment, the valve body 1 at that of the tank connection port 2 remote end area a valve cover connection 3 with a connecting wall 7th on, in which at least one interruption 9 is provided. The valve cover 6th has a wall part on the cover side 110 and an outer peripheral wall 10 with an essentially round or, alternatively, polygonal contour in the present case and surrounds it with the valve cover connection 3 connected state the valve body 1 in its outer or surrounding area, cup-shaped or cap-shaped, the inside of the valve cover 6th opposite the valve cover connection 3 a gap 15th forms (see 4th ). In the transition area between the tank connection port 2 and the valve cover port 3 is the wall of the valve body 1 to a circumferential contact flange 16 for contact and sealing or additional sealing on a (not shown) container wall around a container opening, the valve cover connection 3 merges into an exemplary hexagonal tool attachment.

3 zeigt das Druckentlastungsventil aus 1 nochmals in einer Seitenansicht und in 4 das Druckentlastungsventils aus 3 in einer Schnittansicht entlang einer Schnittebene C-C aus 3. Dabei ist eine von dem Behälterverbindungsanschluss 2 und dem Ventilabdeckungsanschluss 3 umgebene Durchgangsöffnung 4 erkennbar, in der eine Membran 5 angeordnet ist. Durch die Durchgangsöffnung 4 und die mindestens eine Unterbrechung 9 der Anschlusswandung 7 ist mindestens ein zwischen dem Ventilabdeckungsanschluss 3 und dem Ventildeckel 6 gebildeter Strömungskanal 40 für einen Gasfluss kontinuierlich oder abrupt ermöglicht. Die Deckelwandung 11 des Ventildeckels 6 kann dabei entweder vollständig geschlossen sein oder ebenfalls mindestens eine Unterbrechung für den mindestens einen Strömungskanal 40 aufweisen. Diese Unterbrechung kann entweder als Ausströmöffnung seitlich in der Umfangswandung 10 oder entfernt davon, als Durchbruch 113 (siehe 7) im oberen Deckelteil des Ventildeckels 6 in einem deckseitigen Wandungsabschnitt 110, angeordnet sein. Der mindestens eine Durchbruch 113 im Ventildeckel 6 kann insbesondere durch einen axial versetzten Wandungsteil 110' in dem deckseitigen Wandungsteil 110 der Deckelwandung 11 gebildet sein, wobei der versetzte Wandungsteil 110' und ein umgebungsseitig äußerer Abschnitt 110" des deckseitigen Wandungsteils 110 der Deckelwandung 11 mittels mindestens einer Wandungsbrücke so miteinander verbunden sind, dass der mindestens eine Durchbruch 113 gebildet ist. Mit anderen Worten, in dem deckseitigen Wandungsabschnitt 110 des Ventildeckels 6 ist eine Einmuldung bzw. Einsenkung 111 mit einer sie radial beabstandet von der Längsachse des Ventilkörpers 1 bzw. Ventildeckels 6 umgebenden Begrenzungswandung 112 eingeformt, in der die Durchbrüche 113 eingebracht sind (siehe 7). 3 shows the pressure relief valve 1 again in a side view and in 4th the pressure relief valve off 3 in a sectional view along a sectional plane CC 3 . There is one of the tank connection port 2 and the valve cover port 3 surrounding passage opening 4th recognizable in which a membrane 5 is arranged. Through the through opening 4th and the at least one interruption 9 the connecting wall 7th is at least one between the valve cover port 3 and the valve cover 6th formed flow channel 40 allows continuous or abrupt gas flow. The top wall 11 of the valve cover 6th can either be completely closed or at least one interruption for the at least one flow channel 40 exhibit. This interruption can either be used as an outflow opening laterally in the circumferential wall 10 or removed from it, as a breakthrough 113 (please refer 7th ) in the upper part of the valve cover 6th in a wall section on the cover side 110 , be arranged. The at least one breakthrough 113 in the valve cover 6th can in particular by an axially offset wall part 110 ' in the wall part on the top side 110 the top wall 11 be formed, the offset wall part 110 ' and a peripheral outer portion 110 " of the wall part on the top side 110 the top wall 11 are connected to one another by means of at least one wall bridge in such a way that the at least one opening 113 is formed. In other words, in the wall section on the cover side 110 of the valve cover 6th is a depression or depression 111 with one of them radially spaced from the longitudinal axis of the valve body 1 or valve cover 6th surrounding boundary wall 112 molded into which the breakthroughs 113 are introduced (see 7th ).

Der Ventilkörper 1 kann aber auch eine zur mindestens einen Ausströmöffnung in der Umfangswandung 10 des Ventildeckels 6 versetzte komplementäre, die mindestens eine Ausströmöffnung in radialer Richtung überdeckende, Anschlusswandung 7 aufweisen, wobei die Anschlusswandung 7 und die Umfangswandung 10 zueinander beabstandet angeordnet sind. Diese jeweils versetzten Wandungen bzw. Wandungsteile, dienen dem Schutz gegen das Eindringen von Fremdkörpern in das Druckentlastungsventil und insbesondere dem Schutz der im Ventilkörper 1 angeordneten Membran 5 gegen mechanische Beschädigung durch harte Partikel oder einen harten Wasserstrahl, z. B. beim Hochdruckreinigen. Eine entsprechende Schutzfunktion bietet auch die Anordnung der Durchbrüche 113 in der Begrenzungswandung 112.The valve body 1 but can also have one to at least one outflow opening in the circumferential wall 10 of the valve cover 6th offset complementary connecting wall covering the at least one outflow opening in the radial direction 7th have, wherein the connection wall 7th and the perimeter wall 10 are arranged at a distance from one another. These respectively offset walls or wall parts serve to protect against the penetration of foreign bodies into the pressure relief valve and, in particular, to protect the in the valve body 1 arranged membrane 5 against mechanical damage from hard particles or a hard water jet, e.g. B. when high pressure cleaning. The arrangement of the openings also offers a corresponding protective function 113 in the boundary wall 112 .

Dabei besteht eine für den jeweiligen Einsatzzweck vorteilhafte Ausgestaltung darin, dass die Membran 5 in einem radialen Außenbereich mit dem Ventilkörper 1 vollständig umlaufend verbunden ist, insbesondere dass die Membran 5 in einem radialen Außenbereich fluiddicht mit dem Ventilkörper 1 vollständig umlaufend verbunden ist. Die Membran und / oder der Verbindungsbereich zwischen ihr und dem Ventilkörper 1 kann dabei mit einer Schwächungszone versehen sein, die einen gezielten Durchriss der Membran 5 ermöglicht. Dadurch kann das Druckentlastungsventil sowohl in feuchtigkeitsempfindlichen als auch in feuchtigkeitsunempfindlichen Umgebungen eingesetzt werden. Auch eine Verbindung der Membran 5 in ihrem Außenbereich mit dem Ventilkörper durch Einspannen mit einem Klemmelement und/oder mittels Klebstoffs ist möglich.A configuration which is advantageous for the respective application consists in that the membrane 5 in a radial outer area with the valve body 1 is connected completely circumferentially, in particular that the membrane 5 in a radial outer area, fluid-tight with the valve body 1 is completely connected all around. The membrane and / or the connection area between it and the valve body 1 can be provided with a weakening zone that allows a targeted tearing of the membrane 5 enables. This means that the pressure relief valve can be used in both moisture-sensitive and moisture-insensitive environments. Also a connection of the membrane 5 in their outer area with the valve body by clamping with a clamping element and / or by means of adhesive is possible.

Die Membran 5 kann aus Kunststoff, z. B. aus PTFE, oder aus Metall, z. B. aus Aluminium oder Stahl, ausgeführt sein, vorteilhaft als Folie. Sie kann flexibel und/oder elastisch ausgebildet sein und ist dem jeweiligen Verwendungszweck entsprechend ausgestaltet. In einer Umgebung mit starken Temperaturschwankungen ist z. B. ein weitgehend temperaturunabhängiges Berstverhalten über den betreffenden Temperaturbereich von Vorteil oder zum Erreichen eines definierten Berstverhaltens in Abhängigkeit von der Temperatur kann eine Ausführung mit einem bestimmten Berstverhalten in Abhängigkeit von der Temperatur eingesetzt werden (z. B. schnellerer Durchriss bei starker Temperaturentwicklung). Insbesondere kann die Berstschwelle der Membran 50 so festgelegt sein, dass sie bei steigender Temperatur in vorgegebener Weise abnimmt.The membrane 5 can be made of plastic, e.g. B. made of PTFE, or made of metal, e.g. B. made of aluminum or steel, advantageously as a film. It can be designed to be flexible and / or elastic and is appropriate for the respective purpose designed. In an environment with strong temperature fluctuations, e.g. B. a largely temperature-independent bursting behavior over the relevant temperature range is advantageous or to achieve a defined bursting behavior depending on the temperature, a version with a certain bursting behavior depending on the temperature can be used (e.g. faster tear through with strong temperature development). In particular, the bursting threshold of the membrane 50 be determined so that it decreases in a predetermined manner with increasing temperature.

In einer für den jeweiligen Einsatzzweck vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Membran 5 mit dem Ventilkörper 1 stoffschlüssig verbunden, insbesondere verklebt oder verschweißt ist oder dass die Membran 5 zwischen dem Ventilabdeckungsanschluss 3 und dem Ventildeckel 6 festgelegt, insbesondere festgeklemmt ist.In an embodiment that is advantageous for the respective application, it can be provided that the membrane 5 with the valve body 1 materially connected, in particular glued or welded, or that the membrane 5 between the valve cover port 3 and the valve cover 6th fixed, in particular clamped.

In einer für den jeweiligen Einsatzzweck vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Membran 5 als Berstmembran, insbesondere als Folie, fluiddicht, permeabei oder semi-permeabel und dabei flexibel, beispielsweise auch elastisch, ausgebildet sein. Die Berstmembran, insbesondere in einer Ausführung als Folie, ist in diesem Fall für eine einmalige Verwendung vorgesehen. Bei einer fluiddichten und flexiblen, insbesondere elastischen, Ausführung kann die Membran 5 bei einer Erhöhung des Behälterinnendrucks nachgeben und sich nach außen in Richtung des Ventildeckels 6 wölben. Sie kann aber auch flüssigkeitsdicht und permeabel bzw. semi-permeabel für einen Gasfluss sein, je nach EinsatzbedingungIn an embodiment of the invention that is advantageous for the respective application, the membrane 5 be designed as a bursting membrane, in particular as a film, fluid-tight, permeable or semi-permeable and flexible, for example also elastic. The bursting membrane, in particular in the form of a film, is intended for one-time use in this case. In the case of a fluid-tight and flexible, in particular elastic, design, the membrane can 5 give way when the internal pressure of the tank increases and move outwards towards the valve cover 6th bulge. However, it can also be liquid-tight and permeable or semi-permeable for a gas flow, depending on the conditions of use

Wie in 4 dargestellt, kann die Anschlusswandung 7 des Ventilabdeckungsanschlusses 3 und die Deckelwandung 11 des Ventildeckels 6 jeweils glatt bzw. eben sein. In diesem Fall kann der Ventildeckel 6 mit dem Ventilabdeckungsanschluss 3 an einer Verbindungsfläche vorteilhaft stoffschlüssig mittels Verklebung oder Verschweißung verbunden sein. 5 zeigt eine Ausführungsform bei der die Verbindung mittels Verschweißung vorgenommen wurde, wobei die Verbindungsfläche im Längsschnitt wellenartig geformt ist. Auch eine Anformung ist möglich.As in 4th shown, the connection wall 7th of the valve cover connection 3 and the top wall 11 of the valve cover 6th each be smooth or flat. In this case, the valve cover 6th with the valve cover connector 3 be advantageously cohesively connected to a connecting surface by means of gluing or welding. 5 shows an embodiment in which the connection was made by means of welding, the connection surface being shaped like a wave in longitudinal section. A molding is also possible.

Sowohl die Verbindung mittels Verklebung als auch mittels Verschweißung erlauben eine einfache Herstellung einer Verbindung des Ventildeckels 6 und des Ventilabdeckungsanschlusses 3 und sind daher für eine einmalige Verwendung vorteilhaft, wie z. B. im Falle einer Zerstörung der Membran bei abruptem Druckanstieg. Beispielsweise kann dabei die Verbindung des Ventildeckels 6 auch so ausgestaltet sein, dass er von dem Ventilkörper 1 vollständig oder teilweise abreißt, um bei abruptem Druckanstieg den Strömungsweg großflächig freizugeben und einem Bersten des Behälters vorzubeugen.Both the connection by means of gluing and by means of welding allow a simple production of a connection of the valve cover 6th and the valve cover connector 3 and are therefore advantageous for a single use, such as. B. in the event of destruction of the membrane with an abrupt rise in pressure. For example, the connection of the valve cover 6th also be designed so that it is from the valve body 1 completely or partially tears off in order to open up the flow path over a large area in the event of an abrupt rise in pressure and to prevent the container from bursting.

Eine weitere für den jeweiligen Einsatzzweck und die Montage vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Anschlusswandungen 7 und die Deckelwandung 11 des Ventilabdeckungsanschlusses 3 und des Ventildeckels 6 jeweils ein Gewinde zu deren Verbindung aufweisen. Dabei kann es sich um ein Außengewinde des Ventilabdeckungsanschlusses 3 und ein Innengewinde des Ventildeckels 6 oder ein Innengewinde des Ventildeckels 6 und Außengewinde des Ventilabdeckungsanschlusses 3 handeln.Another embodiment, which is advantageous for the respective purpose and assembly, provides that the connection walls 7th and the top wall 11 of the valve cover connection 3 and the valve cover 6th each have a thread for their connection. This can be an external thread of the valve cover connection 3 and an internal thread of the valve cover 6th or an internal thread of the valve cover 6th and male threads of the valve cover connector 3 Act.

Eine zusätzliche, in 6 gezeigte, für den jeweiligen Einsatzzweck und die Montage vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Anschlusswandungen 7 und die Deckelwandung 11 des Ventilabdeckungsanschlusses 3 und des Ventildeckels 6 jeweils mindestens eine Rastfläche 12, 8 zu deren Verbindung aufweisen. Dabei weist die Deckelwandung 11 des Ventildeckels 6 auf der Innenseite ihrer Umfangswandung 10 mindestens eine Rastfläche 8 auf, die beim Verbindungsvorgang des Ventildeckels 6 mit dem Ventilabdeckungsanschluss 3 über mindestens eine Rastgegenfläche 12 des Ventilabdeckungsanschlusses 3 schnappt und sich mit dieser verrastet.An additional, in 6th The embodiment shown, which is advantageous for the respective purpose and assembly, provides that the connection walls 7th and the top wall 11 of the valve cover connection 3 and the valve cover 6th at least one locking surface each 12th , 8th to have their connection. The top wall has 11 of the valve cover 6th on the inside of their peripheral wall 10 at least one locking surface 8th during the connection process of the valve cover 6th with the valve cover connector 3 via at least one counter-locking surface 12th of the valve cover connection 3 snaps and engages with this.

Sowohl die Gewindeverbindung als auch die Rastverbindung ist bei einer vorgesehenen mehrmaligen Verwendbarkeit vorteilhaft, da in diesen Fällen der Ventildeckel 6 einfach und schnell vom Ventilabdeckungsanschluss abgenommen bzw. auf diesen aufgesetzt werden kann.Both the threaded connection and the latching connection are advantageous if they are intended to be used several times, since in these cases the valve cover 6th can be easily and quickly removed from or placed on the valve cover connection.

In einer für den jeweiligen Einsatzzweck und die Montage vorteilhaften Ausführungsform kann der Behälterverbindungsanschluss 2 eine glatte (unstrukturierte) Wandung 13 oder eine Wandung 14 mit einem Gewinde 14 oder mindestens einer Rastfläche zur fluiddichten Verbindung mit einem Behälter aufweisen. Dabei ist der Behälterverbindungsanschluss 2 mit einem Behälter mittels Verklebung oder Verschweißung, des Gewindes oder der mindestens einen Rastfläche verbindbar. Dadurch ist entweder das Druckentlastungsventil z. B. bei besonders kritischen Umgebungsbedingungen nur mit dem Behälter auswechselbar oder kann bei z. B. unkritischen Umgebungsbedingungen auch vom Behälter abgenommen und ohne diesen gewechselt werden.In an embodiment that is advantageous for the respective purpose and assembly, the container connection port 2 a smooth (unstructured) wall 13th or a wall 14th with a thread 14th or have at least one locking surface for fluid-tight connection to a container. Here is the tank connection port 2 connectable to a container by means of gluing or welding, the thread or the at least one locking surface. As a result, either the pressure relief valve z. B. in particularly critical environmental conditions only interchangeable with the container or can be used in z. B. uncritical environmental conditions can also be removed from the container and replaced without it.

Bei einer weiteren Ausführungsvariante, wie sie in 7 dargestellt ist, ist der Ventildeckel 6 mit der Einsenkung 111 in dem deckseitigen Wandungsabschnitt 110 der Deckelwandung 11 versehen. Die Einsenkung 111 ist umlaufend, radial beabstandet von der Längsachse des Druckentlastungsventils mit einer steilen (parallel oder in spitzem Winkel kleiner als 20° oder 10° zur Längsachse verlaufenden) Begrenzungswandung 112 umgrenzt, in der ein oder mehrere Durchbrüche 113 angeordnet sind, durch den / die der Strömungskanal 40 zur Umgebung führt.In a further variant, as shown in 7th is shown is the valve cover 6th with the depression 111 in the wall section on the top side 110 the top wall 11 Mistake. The depression 111 is circumferential, radially spaced from the longitudinal axis of the pressure relief valve with a steep (parallel or acute angle less than 20 ° or 10 ° to the longitudinal axis) boundary wall 112 delimits, in the one or several breakthroughs 113 are arranged through which the flow channel 40 leads to the environment.

Eine zusätzliche für die Funktion vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Behälterverbindungsanschluss 2 eine Dichtung, insbesondere eine Gummidichtung, aufweist. Dies ist insbesondere bei einer Verbindung des Behälterverbindungsanschlusses 2 und des Behälters (ggf. zusätzlich zu dem Anlageflansch 16) mittels Schraub- oder Rastverbindung von Vorteil. Alternativ kann die Verbindung über einen breitflächigen Anlageflansch 16, an dem Befestigungsdome ausgeformt sind, insbesondere für eine Schraub- oder Nietbefestigung, auf der Außenseite der Behälterwandung hergestellt werden, wie 7 zeigt. Der Anlageflansch 16 ist vorteilhaft auf seiner der Behälterwandung zugekehrten Seite mit einer umlaufenden Dichtung versehen, die z. B. als separates Dichtungselement in eine umlaufende Aufnahmenut des Anlageflanschs 16 eingelegt ist und/oder an dieser Seite stoffschlüssig z. B. durch Kleben angebracht oder angeformt ist.An additional embodiment of the invention that is advantageous for the function provides that the container connection port 2 a seal, in particular a rubber seal. This is particularly the case when the container connection port is connected 2 and the container (possibly in addition to the contact flange 16 ) by means of a screw or snap-in connection is advantageous. Alternatively, the connection can be made via a wide contact flange 16 , on which fastening domes are formed, in particular for screw or rivet fastening, are produced on the outside of the container wall, such as 7th shows. The contact flange 16 is advantageously provided on its side facing the container wall with a circumferential seal that z. B. as a separate sealing element in a circumferential receiving groove of the contact flange 16 is inserted and / or cohesively z. B. is attached or molded by gluing.

Darüber hinaus ist Gegenstand der Erfindung ein Behälter mit mindestens einem zellenartigen Hohlraum, insbesondere Batterie oder Akkumulator, mit mindestens einem Druckentlastungsventil.In addition, the subject matter of the invention is a container with at least one cell-like cavity, in particular a battery or accumulator, with at least one pressure relief valve.

Einsatz findet das Druckentlastungsventil in einem Behältnis mit mindestens einem zellenartigen Hohlraum, insbesondere Batterie oder Akkumulator. Außer an Batterie- oder Akkumulatorzellen ist der Einsatz auch an anderen zellenartigen Hohlräumen möglich, wie z. B. einem geschlossenen Behältnis, in dem sich ein Druck aufbauen kann und der eine Berstgefahr verursacht, wie etwa bei einem Aufbewahrungsbehältnis in einem Flugzeug.The pressure relief valve is used in a container with at least one cell-like cavity, in particular a battery or accumulator. In addition to battery or accumulator cells, use is also possible in other cell-like cavities, such as, for. B. a closed container in which a pressure can build up and which causes a risk of bursting, such as a storage container in an airplane.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102014111041 A1 [0003]
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DE 102012022346 B4 [0006]

Claims

Pressure relief valve for connection to a container comprising a valve body (1) with a through opening (4) surrounded by a container connection connection (2) and a valve cover connection (3) and provided with a membrane (5) and a valve cover (6), one of which is a cover wall (11) with a circumferential wall (10) and a cover-side wall section (110) that is round or polygonal in an axial plan view and can be or is connected to the valve cover connection (3), wherein in the connected state of the valve cover (6) with the valve cover connection (3) and the Pressure relief valve with the container in the event of a pressure difference between an interior of the container and its surroundings, a continuous and / or abrupt gas flow through the passage opening (4) and at least one flow channel (40) is made possible, which is through an intermediate space (15) between the valve cover connection (3 ) and the valve cover (6), whereby the valve cover (6) covers the valve cover connection (3) like a cap, characterized in that the membrane (5) is firmly, in particular cohesively connected in its circumferential area to the inner wall surface of the valve body (1) surrounding the through opening (5) via a connection area.

Pressure relief valve according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane (5) and / or the connecting area between it and the valve body (1) is provided with a weakening zone (50) which, when a pressure difference exceeds a predetermined pressure difference threshold between the interior and the tears through the area around the container.

Pressure relief valve according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane (5) and the connection area are completely impermeable to a fluid, in particular to gas, as a tearable or tearable bursting membrane, or for the continuous reduction of a pressure difference between the interior of the container and its surroundings only is permeable or semi-permeable to gas.

Pressure relief valve according to one of the preceding claims, characterized in that for the flow channel (40) at least one interruption (9) in a connection wall (7) of the valve cover connection (3) in the transition area between the through opening (4) and the space (15) between the Valve cover connection (3) and the valve cover (6) is introduced, the at least one interruption (9) in the radial direction with respect to a longitudinal axis of the valve body (1) from the radially spaced circumferential wall (10) of the valve cover (6) completely outwards to the environment is covered towards, wherein the circumferential wall (10) is formed completely circumferentially or is provided with outflow openings.

Pressure relief valve according to one of the preceding claims, characterized in that in the cover-side wall section (110) of the valve cover (6) there is a recess (111) with a peripheral wall (112) which is spaced radially outward from the longitudinal axis and inwardly spaced from the circumferential wall (10) ) is formed, which extends parallel or at an acute angle to the longitudinal axis and is provided with at least one opening (113) through which the at least one flow channel (40) leads to the environment.

Pressure relief valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve cover (6) is attached to the valve cover connection (3) with a form fit or material fit.

Pressure relief valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve cover (6) is molded, welded or glued to the valve cover connection (3) or that the valve cover (6) is screwed or latched to the valve cover connection (3).

Pressure relief valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve cover (6) is connected to at least one end section of the valve cover connection (3) in a materially or form-fitting manner via the inside of its cover-side wall section (110), in particular via retaining structures formed thereon.

Pressure relief valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve cover (6) is materially connected, in particular by welding or gluing, to finger-like protruding wall sections of the valve cover connection (3), between which the at least one interruption (9) is arranged.

Pressure relief valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve cover (6) is connected to the valve cover connection (3) in such a way that it can be completely or partially torn off in the event of an abrupt gas flow.

Pressure relief valve according to one of the preceding claims, characterized in that the container connection port (2) to is provided fluid-tight attachment of the pressure relief valve to a container with a connection thread, locking elements and / or a circumferential contact flange.

Pressure relief valve according to one of the preceding claims, characterized in that the container connection connection (2) has a seal, in particular a rubber seal.

Container with at least one cell-like cavity, in particular a battery or accumulator, with at least one pressure relief valve according to one of the preceding claims.