DE102022208071A1 - Absperrventil für einen Brenngastank, Brenngastank mit Absperrventil sowie Brenngastanksystem - Google Patents

Absperrventil für einen Brenngastank, Brenngastank mit Absperrventil sowie Brenngastanksystem Download PDF

Info

Publication number
DE102022208071A1
DE102022208071A1 DE102022208071.8A DE102022208071A DE102022208071A1 DE 102022208071 A1 DE102022208071 A1 DE 102022208071A1 DE 102022208071 A DE102022208071 A DE 102022208071A DE 102022208071 A1 DE102022208071 A1 DE 102022208071A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
fuel gas
shut
gas tank
control valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022208071.8A
Other languages
English (en)
Inventor
Udo Schaich
Andreas Rau
Joachim Soubari
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102022208071.8A priority Critical patent/DE102022208071A1/de
Priority to PCT/EP2023/068223 priority patent/WO2024028010A1/de
Publication of DE102022208071A1 publication Critical patent/DE102022208071A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/04—Arrangement or mounting of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/058—Size portable (<30 l)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323—Valves
    • F17C2205/0326—Valves electrically actuated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323—Valves
    • F17C2205/0332—Safety valves or pressure relief valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323—Valves
    • F17C2205/0335—Check-valves or non-return valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0382—Constructional details of valves, regulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107—Single phase
    • F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/036—Very high pressure (>80 bar)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0184—Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Absperrventil (1) für einen Brenngastank (2), umfassend ein Ventilgehäuse (3), das einen Ventilraum (4) und einen Ventilsitz (5) ausbildet, wobei im Ventilraum (4) ein mit dem Ventilsitz (5) zusammenwirkendes Ventilschließelement (6) hin und her beweglich aufgenommen ist und wobei das Ventilschließelement (6) einen Steuerventilsitz (7) für einen koaxial zum Ventilschließelement (6) angeordneten hubbeweglichen Steuerventilkolben (8) ausbildet, der über die Federkraft einer Druckfeder (9) in Richtung des Steuerventilsitzes (7) beaufschlagt und in Öffnungsrichtung über eine Zugfeder (10) mit dem Ventilschließelement (6) gekoppelt ist.Die Erfindung betrifft ferner einen Brenngastank (2) mit einem erfindungsgemäßen Absperrventil (1) sowie ein Brenngastanksystem.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Absperrventil für einen Brenngastanks Ferner betrifft die Erfindung einen Brenngastank mit einem erfindungsgemäßen Absperrventil. Bei dem Brenngas kann es sich insbesondere um Wasserstoff oder Erdgas handeln. Bevorzugter Anwendungsbereich der Erfindung sind Brennstoffzellen- und/oder Gasfahrzeuge.
  • Stand der Technik
  • Bekannt sind mobile Brenngastanksysteme mit mindestens einem Brenngastank zur Speicherung von Brenngas, beispielsweise Wasserstoff oder Erdgas. Die Brenngastanks sind dabei in der Regel als Hochdrucktanks ausgelegt. Ein Hochdrucktank benötigt immer ein Absperrventil, um den Tank dicht abzusperren, wenn das Fahrzeug nicht in Betrieb ist. Das Absperrventil ist daher als stromlos geschlossenes Ventil ausgeführt.
  • Aus der DE 10 2018 221 602 A1 geht beispielhaft eine Tankvorrichtung zur Speicherung eines gasförmigen Mediums, insbesondere Wasserstoff, mit einer elektromagnetisch ansteuerbaren Ventilvorrichtung und einem Tank hervor. Zur elektromagnetischen Ansteuerung umfasst die Ventilvorrichtung eine Magnetspule, deren Magnetkraft auf ein entlang einer Längsachse hin und her bewegliches Ansteuerventilelement wirkt. Bei unbestromter Magnetspule drückt eine Feder das Ansteuerventilelement gegen einen gehäuseseitig ausgebildeten Ventilsitz.
  • Darüber hinaus sind indirekt und/oder mehrstufig öffnende Absperrventile bekannt, die ein Hauptventil und ein Steuerventil umfassen. Beim Öffnen kann dann zur Reduzierung der Öffnungskraft über das Steuerventil zunächst ein kleinerer Öffnungsquerschnitt freigegeben werden. Durch die sich ändernden Druckverhältnisse am Hauptventil kann anschließend das vollständige Öffnen bewirkt werden. Unterstützend kann zwischen dem Steuerventil und dem Hauptventil ein mechanischer Mitnehmer angeordnet sein. Die über den mechanischen Mitnehmer aufbringbare Kraft ist allerdings begrenzt, so dass die Kraftausnutzung der jeweiligen Aktorik nicht optimal ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist mit der Aufgabe befasst, ein Absperrventil für einen Brenngastank anzugeben, das ein Hauptventil und ein Steuerventil aufweist und hinsichtlich der Kraftübertragung zwischen Steuerventil und Hauptventil optimiert ist.
  • Zur Lösung der Aufgabe werden das Absperrventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie der Brenngastank mit den Merkmalen des Anspruchs 8 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen. Des Weiteren wird ein Brenngastanksystem mit einem erfindungsgemäßen Brenngastank vorgeschlagen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das für einen Brenngastank vorgeschlagene Absperrventil umfasst ein Ventilgehäuse, das einen Ventilraum und einen Ventilsitz ausbildet. Im Ventilraum ist dabei ein mit dem Ventilsitz zusammenwirkendes Ventilschließelement hin und her beweglich aufgenommen. Das Ventilschließelement bildet einen Steuerventilsitz für einen koaxial zum Ventilschließelement angeordneten hubbeweglichen Steuerventilkolben aus, der über die Federkraft einer Druckfeder in Richtung des Steuerventilsitzes beaufschlagt und in Öffnungsrichtung über eine Zugfeder mit dem Ventilschließelement gekoppelt ist.
  • Das Öffnen des Absperrventils erfolgt mehrstufig. Über den Hub des Steuerventilkolbens wird in einer ersten Stufe der Steuerventilsitz geöffnet. In einer zweiten Stufe wird dann der Ventilsitz des Hauptventils geöffnet. Die notwendige Öffnungskraft am Hauptventil wird dabei über die Zugfeder vom Steuerventilkolben auf das Ventilschließelement übertragen, wobei die öffnend wirkende Federkraft der Zugfeder mit zunehmendem Hub des Steuerventilkolbens ebenfalls ansteigt. In der Folge kann die zum Öffnen des Absperrventils vorgesehene Aktorik kleiner dimensioniert werden. Darüber hinaus muss die Federkraft der Zugfeder nicht durch die Federkraft der in Schließrichtung wirkenden Druckfeder kompensiert werden, wie dies beispielsweise bei einer weiteren Druckfeder zur Kopplung von Steuerventilkolben und Ventilschließelement der Fall wäre. Die Kopplung über eine weitere Druckfeder hätte demnach den gegenteiligen Effekt zur Folge, das heißt, dass der Aktor größer ausgelegt werden müsste.
  • Bevorzugt ist eine Magnetspule zum Einwirken auf einen Magnetanker vorgesehen, der zugleich den Steuerventilkolben ausbildet oder mit dem Steuerventilkolben verbunden ist. Der Magnetanker bewirkt somit die Bewegung des Steuerventilkolbens. Da mit zunehmendem Hub des Magnetankers bzw. des Steuerventilkolbens der Luftspalt am Magnetanker kleiner wird, steigt die auf das Hauptventil wirkende Öffnungskraft. Die Kraftkennlinie des Hauptventils wird auf diese Weise an die Kraftkennlinie des Magnetankers angepasst. Da die auf das Hauptventil wirkende Öffnungskraft aufgrund des geringeren Luftspalts zum Öffnungszeitpunkt größer als bei einem konventionellen Mitnehmer ist, kann das Hauptventil bei gleichem Magnetanker entweder gegen größere Druckdifferenzen öffnen oder bei gegebener Öffnungsdruckdifferenz kleiner dimensioniert werden.
  • Bei einer Bestromung der Magnetspule baut sich ein Magnetfeld auf, dessen Magnetkraft auf den Magnetanker einwirkt. Der Magnetanker und der Steuerventilkolben, sofern dieser als separates Bauteil ausgeführt ist, werden über die Magnetkraft in Richtung der Magnetspule bewegt. Der Steuerventilkolben wird dabei aus dem Steuerventilsitz gehoben. Aufgrund der mittels der Zugfeder bewirkten Kopplung des Steuerventilkolbens mit dem Ventilschließelement öffnet schließlich auch der Ventilsitz des Hauptventils. Zu Beginn des Öffnungsvorgangs ist der Arbeitsluftspalt zwischen dem Magnetanker und Polkörper des Magnetkreises groß, so dass die auf den Magnetanker einwirkende Magnetkraft eher gering ist. Gleiches gilt für die Federkraft der Zugfeder. Mit zunehmendem Hub des Magnetankers bzw. des Steuerventilkolbens wird jedoch der Arbeitsluftspalt kleiner und die Magnetkraft sowie die Federkraft der Zugfeder steigen an. Mit Erreichen eines Hubanschlags ist der Arbeitsluftspalt minimal und die mittels der Magnetspule und der Zugfeder bewirkten Öffnungskräfte maximal. Der Kraftverlauf der über die Zugfeder bewirkten Öffnungskraft kann somit gut an die Magnetkraftkennlinie angepasst werden, so dass die Magnetspule ein verringertes Spulenvolumen aufweisen kann.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Steuerventilsitz einen kleineren Sitzdurchmesser als der Ventilsitz des Hauptventils aufweist. Das Öffnen des Steuerventilsitzes kann dann mit vergleichsweise geringer Kraft bewirkt werden. Mit Öffnen des Ventilsitzes des Hauptventils kann dann der Durchfluss maximiert werden.
  • Bei geöffnetem Absperrventil strömt Brenngas aus dem Brenngastank. Das heißt, dass eine Verbindung des Ventilraums des Absperrventils mit einem Speichervolumen des Brenngastanks herstellbar ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist bzw. sind das Ventilschließelement und/oder der Steuerventilkolben zur Anbindung des Ventilraums an ein Speichervolumen des Brenngastanks zumindest abschnittsweise hohl ausgeführt. Hierzu kann bzw. können im Ventilschließelement und/oder im Steuerventilkolben eine Axialbohrung ausgebildet sein.
  • Ferner bevorzugt ist bzw. sind die Druckfeder und/oder die Zugfeder zumindest abschnittsweise im Steuerventilkolben aufgenommen. Auf diese Weise kann über den Steuerventilkolben eine Führung der Druckfeder und/oder der Zugfeder bewirkt werden. Zur Aufnahme der Druckfeder und/oder der Zugfeder kann im Steuerventilkolben eine Axialbohrung ausgebildet sein. Die Axialbohrung kann zugleich der Anbindung des Ventilraums an das Speichervolumen des Brenngastanks dienen. In diesem Fall ist die Axialbohrung dauerhaft mit Brenngas aus dem Speichervolumen des Brenngastanks beaufschlagt. Zur axialen Abstützung der Druckfeder kann die Axialbohrung als Stufenbohrung ausgeführt sein. Die Zugfeder kann endseitig über ein Verankerungselement in der Axialbohrung gehalten sein.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Steuerventilkolben und/oder der Magnetanker über das Ventilgehäuse axial geführt ist bzw. sind. Auf diese Weise kann eine kompakt bauende Anordnung geschaffen werden. Das Ventilschließelement ist vorzugsweise über den Steuerventilkolben axial geführt.
  • Der darüber hinaus vorgeschlagene Brenngastank weist ein erfindungsgemäßes Absperrventil auf. Aufgrund der kompakten Bauform, die unter anderem auf die kleiner dimensionierte Magnetspule zurückzuführen ist, kann das Absperrventil in den Brenngastank integriert werden, beispielsweise in einer Art Flaschenhals des Brenngasbehälters. Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäße Absperrventil in eine mit dem Brenngastank verbundene Tankeinheit integriert. Über die Tankeinheit kann das Absperrventil mit weiteren Komponenten, wie beispielsweise einem Sicherheitsventil und/oder einem Sensor, kombiniert werden. Die Tankeinheit erleichtert dann die Integration aller Komponenten in den Brenngastank.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in die Tankeinheit mindestens ein weiteres Ventil, insbesondere ein Rückschlagventil zum Betanken eines Speichervolumens des Brenngastanks, integriert. Über das weitere Ventil kann dann das Speichervolumen beim Betanken mit Brenngas gefüllt werden.
  • Ferner wird ein Brenngastanksystem vorgeschlagen, das mindestens einen erfindungsgemäßen Brenngastank umfasst. Das vorgeschlagene Brenngastanksystem gelangt vorzugsweise in einem Brennstoffzellenfahrzeug oder in einem Gasfahrzeug zum Einsatz.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
    • 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Absperrventil und
    • 2 einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Brenngastan k.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • Das in der 1 dargestellte erfindungsgemäße Absperrventil 1 dient der Entnahme von Brenngas aus einem Speichervolumen 13 eines Brenngastanks 2, wie beispielhaft in der 2 dargestellt.
  • Das dargestellte Absperrventil 1 umfasst ein Ventilgehäuse 3, in dem ein Ventilraum 4 ausgebildet ist. In dem Ventilraum 4 ist ein mit einem Ventilsitz 5 zusammenwirkendes Ventilschließelement 6 hin und her beweglich aufgenommen. Das Ventilschließelement 6 bildet einen Steuerventilsitz 7 für einen hubbeweglichen Steuerventilkolben 8 aus, der in Richtung des Steuerventilsitzes 7 von der Federkraft einer Druckfeder 9 beaufschlagt ist. Die Druckfeder 9 ist in einem ersten Abschnitt einer als Stufenbohrung ausgeführten Axialbohrung 16 des Steuerventilkolbens 8 aufgenommen. In einem weiteren Abschnitt ist eine Zugfeder 10 angeordnet, über die der Steuerventilkolben 8 mit dem Ventilschließelement 6 gekoppelt ist. Über die Axialbohrung 16 ist zugleich der Ventilraum 4 an das Speichervolumen 13 des Brenngastanks 2 angebunden.
  • Zum Öffnen des Absperrventils 1 ist eine Magnetspule 11 vorgesehen, die auf einen Magnetanker 12 einwirkt, der vorliegend zugleich den Steuerventilkolben 8 ausbildet. Magnetanker 12 und Steuerventilkolben 8 sind demnach ein Bauteil. Die Magnetkraft der Magnetspule 11 wirkt somit unmittelbar auf den Steuerventilkolben 8. Wird die Magnetspule 11 bestromt, bildet sich ein Magnetfeld aus, dessen Magnetkraft den Magnetanker 12 bzw. den Steuerventilkloben 8 in Richtung der Magnetspule 11 bewegt, um einen Arbeitsluftspalt 17 zu schließen. Dabei hebt der Magnetanker 12 bzw. der Steuerventilkolben 8 vom Steuerventilsitz 7 ab, so dass ein erster kleiner Öffnungsquerschnitt geöffnet wird. Mit zunehmendem Hub des Magnetankers 12 bzw. des Steuerventilkolbens 8 verringert sich der Arbeitsluftspalt, so dass die Magnetkraft steigt. Zugleich steigt die Federkraft der Zugfeder 10, so dass diese schließlich das Ventilschließelement 6 aus dem Ventilsitz 5 zieht. Die Zugfeder 11 ist zur Kraftübertragung an ihren beiden Enden jeweils über ein Verankerungselement 18 im Steuerventilkolben 8 und im Ventilschließelement 6 gehalten. Über den Magnetanker 12 bzw. den Steuerventilkolben 8 ist die Zugfeder geführt. Mit Öffnen des Ventilsitzes 5 öffnet ein größerer Öffnungsquerschnitt, so dass der Durchfluss durch das Absperrventil 1 maximal ist. Das dem Speichervolumen 13 des Brenngastanks 2 entnommene Brenngas wird bei geöffnetem Absperrventil 1 in einen Entnahmepfad 19 eingeleitet.
  • Wie beispielhaft in der 2 dargestellt, kann das Absperrventil 1 in eine Tankeinheit 14 integriert sein, das darüber hinaus weitere Komponenten aufnehmen kann. Vorliegend umfasst die Tankeinheit 14 ein weiteres Ventil 15, das als Rückschlagventil ausgeführt ist und das Speichervolumen 13 mit einem Betankungspfad 20 verbindet. Über die Komponenten der Tankeinheit 14 kann somit Brenngas dem Speichervolumen 13 entnommen, als auch zugeführt werden. Optional können in die Tankeinheit 14 weitere Komponenten integriert werden.
  • Der Brenngastank 2 ist in der 2 ballon- bzw. flaschenartig ausgeführt. Die Tankeinheit 14 ist endseitig in den Brenngastank 2 eingesetzt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102018221602 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Absperrventil (1) für einen Brenngastank (2), umfassend ein Ventilgehäuse (3), das einen Ventilraum (4) und einen Ventilsitz (5) ausbildet, wobei im Ventilraum (4) ein mit dem Ventilsitz (5) zusammenwirkendes Ventilschließelement (6) hin und her beweglich aufgenommen ist und wobei das Ventilschließelement (6) einen Steuerventilsitz (7) für einen koaxial zum Ventilschließelement (6) angeordneten hubbeweglichen Steuerventilkolben (8) ausbildet, der über die Federkraft einer Druckfeder (9) in Richtung des Steuerventilsitzes (7) beaufschlagt und in Öffnungsrichtung über eine Zugfeder (10) mit dem Ventilschließelement (6) gekoppelt ist.
  2. Absperrventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Magnetspule (11) zum Einwirken auf einen Magnetanker (12) vorgesehen ist, der zugleich den Steuerventilkolben (8) ausbildet oder mit dem Steuerventilkolben (8) verbunden ist.
  3. Absperrventil (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerventilsitz (7) einen kleineren Sitzdurchmesser als der Ventilsitz (5) aufweist.
  4. Absperrventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilschließelement (6) und/oder der Steuerventilkolben (8) zur Anbindung des Ventilraums (4) an ein Speichervolumen (13) des Brenngastanks (2) zumindest abschnittsweise hohl ausgeführt ist bzw. sind.
  5. Absperrventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder (9) und/oder die Zugfeder (10) zumindest abschnittsweise im Steuerventilkolben (8) aufgenommen ist bzw. sind.
  6. Absperrventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerventilkolben (8) und/oder der Magnetanker (12) über das Ventilgehäuse (3) axial geführt ist bzw. sind.
  7. Absperrventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilschließelement (6) über den Steuerventilkolben (8) axial geführt ist.
  8. Brenngastank (2) mit einem Absperrventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vorzugsweise das Absperrventil (1) in eine mit dem Brenngastank (2) verbundene Tankeinheit (14) integriert ist.
  9. Brenngastank (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die Tankeinheit (14) mindestens ein weiteres Ventil (15), insbesondere ein Rückschlagventil zum Betanken eines Speichervolumens (13) des Brenngastanks (2), integriert ist.
  10. Brenngastanksystem, umfassend mindestens einen Brenngastank (2) nach Anspruch 8 oder 9.
DE102022208071.8A 2022-08-03 2022-08-03 Absperrventil für einen Brenngastank, Brenngastank mit Absperrventil sowie Brenngastanksystem Pending DE102022208071A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022208071.8A DE102022208071A1 (de) 2022-08-03 2022-08-03 Absperrventil für einen Brenngastank, Brenngastank mit Absperrventil sowie Brenngastanksystem
PCT/EP2023/068223 WO2024028010A1 (de) 2022-08-03 2023-07-03 Absperrventil für einen brenngastank, brenngastank mit absperrventil sowie brenngastanksystem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022208071.8A DE102022208071A1 (de) 2022-08-03 2022-08-03 Absperrventil für einen Brenngastank, Brenngastank mit Absperrventil sowie Brenngastanksystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022208071A1 true DE102022208071A1 (de) 2024-02-08

Family

ID=87074823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022208071.8A Pending DE102022208071A1 (de) 2022-08-03 2022-08-03 Absperrventil für einen Brenngastank, Brenngastank mit Absperrventil sowie Brenngastanksystem

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102022208071A1 (de)
WO (1) WO2024028010A1 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018221602A1 (de) 2018-12-13 2020-06-18 Robert Bosch Gmbh Tankvorrichtung zur Speicherung eines gasförmigen Mediums

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4699351A (en) * 1984-07-11 1987-10-13 Target Rock Corporation Pressure responsive, pilot actuated, modulating valve
US5048790A (en) * 1990-07-18 1991-09-17 Target Rock Corporation Self-modulating control valve for high-pressure fluid flow
DE102012206604A1 (de) * 2012-04-20 2013-10-24 Hyptec Gmbh Elektromagnetisches Ventil für ein Behälterventil einer Kraftstoffversorgungsanlage
JP6007317B2 (ja) * 2012-06-04 2016-10-12 ヨンド・アイエヌデー・カンパニー・リミテッド 流体制御用バルブアセンブリ
DE102018215380A1 (de) * 2018-09-11 2020-03-12 Robert Bosch Gmbh Ventilvorrichtung für ein gasförmiges Medium und Tankvorrichtung zur Speicherung eines gasförmigen Mediums
JP7266415B2 (ja) * 2019-01-31 2023-04-28 川崎重工業株式会社 ガス用電磁弁
DE102020201364A1 (de) * 2020-02-05 2021-08-05 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Tankvorrichtung zur Speicherung eines gasförmigen Mediums
DE102020203700A1 (de) * 2020-03-23 2021-09-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Ventilvorrichtung für ein Brennstoffzellensystem und Tankvorrichtung zur Speicherung eines gasförmigen Mediums

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018221602A1 (de) 2018-12-13 2020-06-18 Robert Bosch Gmbh Tankvorrichtung zur Speicherung eines gasförmigen Mediums

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024028010A1 (de) 2024-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018215380A1 (de) Ventilvorrichtung für ein gasförmiges Medium und Tankvorrichtung zur Speicherung eines gasförmigen Mediums
DE102009012688B3 (de) Ventil zum Einblasen von Gas
EP3478957A1 (de) Ventil zum eindüsen von gasförmigem kraftstoff
DE102013211173A1 (de) Elektromagnetisch ansteuerbares Saugventil
DE102018207287A1 (de) Ventilanordnung zur Gasdruckregelung, Kraftstoffsystem mit Ventilanordnung zur Gasdruckregelung
DE102007044361A1 (de) Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor
DE102020201364A1 (de) Tankvorrichtung zur Speicherung eines gasförmigen Mediums
DE102022208071A1 (de) Absperrventil für einen Brenngastank, Brenngastank mit Absperrventil sowie Brenngastanksystem
WO2002077437A1 (de) Einspritzventil
DE102009045995A1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung
DE102018200247A1 (de) Ventilanordnung zur Gasdruckregelung, Kraftstoffsystem mit Ventilanordnung zur Gasdruckregelung
DE102013210881A1 (de) Elektromagnetisch ansteuerbares Saugventil für eine Hochdruckpumpe
EP4217640A1 (de) Tankvorrichtung zur speicherung eines gasförmigen mediums mit einer ventilvorrichtung
DE102016206963A1 (de) Elektromagnetisch betätigbares Saugventil für eine Hochdruckpumpe
EP0535394A1 (de) Magnetventil für tiefkalte verflüssigte Gase
DE102020212068A1 (de) Absperrventil für einen Druckgasbehälter, Druckgasbehälter
DE102019211730A1 (de) Tankvorrichtung zur Speicherung eines gasförmigen Mediums
DE102021205684A1 (de) Absperrventil für Wasserstofftanksysteme, Wasserstofftanksystem sowie Verwendung eines Absperrventils in einem Wasserstofftanksystem
DE102018202807A1 (de) Ventilanordnung zur Gasdruckregelung, Kraftstoffsystem mit Ventilanordnung zur Gasdruckregelung
DE102022208072A1 (de) Ventilbaugruppe für einen Brenngastank, Brenngastank mit Ventilbaugruppe sowie Brenngastanksystem
WO2023160889A1 (de) Absperrventil für brenngastanksysteme sowie brenngastanksystem mit absperrventil
DE102018200359A1 (de) Ventilanordnung zur Gasdruckregelung, Kraftstoffsystem mit Ventilanordnung zur Gasdruckregelung
DE102010030403A1 (de) Steuerventil
DE102021205990A1 (de) Absperrventil für Wasserstofftanksysteme, Druckgasbehälter sowie Wasserstofftanksystem
DE102022201983A1 (de) Absperrventil sowie Wasserstofftanksystem mit Absperrventil