WO2022069078A1 - Kryo-betankungsanordnung und verfahren - Google Patents

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receiver
face
arrangement
receiving section
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Florian Ehegartner
Bernhard Reiter
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Linde Gmbh
Rte Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the invention relates to a cryo-refueling arrangement and a method for operating such a cryo-refueling arrangement.
  • a cryogenic refueling system comprises a storage container which can be coupled to a storage container of the vehicle with the aid of a refueling hose or pipe, a coupling device provided on the refueling hose or pipe and a receiving socket provided on a vehicle, so that the vehicle can be supplied with cryogenic media, such as hydrogen, can be refueled.
  • the coupling device is locked to the receiver socket by means of a locking device. This locking is done manually, so that it can only be unlocked manually. In an emergency, for example if there is a leak, this can mean that the lock can no longer be released safely.
  • a cryo-fuelling arrangement with a coupling device and a receiver nozzle is proposed.
  • the coupling device and the receiver port are designed to complement one another, with the cryo-fueling arrangement being in an unlocked state in which the coupling device and the receiver port are accommodated in one another at least in sections, so that the coupling device and the receiver port form an intermediate space that is closed off from the environment of the cryo-fueling arrangement , which is arranged between an end face of the coupling device and an end face of the receiver socket, can be brought into a locking state with the aid of a pressure change in the intermediate space, in which the end face of the coupling device is pressed against the end face of the receiver socket due to the pressure change.
  • a cryo-fuelling arrangement with a coupling device and a receiver nozzle is proposed.
  • the cryo-refuelling arrangement is in an unlocked state, in which the coupling device is accommodated in the receiver socket in such a way that an intermediate space is provided between the coupling device and the receiver socket, which is closed off from an area surrounding the cryo-refuelling arrangement, with the aid of a pressure change in the intermediate space into a Locked state can be brought, in which the coupling device is pressed due to the change in pressure against the receiver port.
  • cryogenic refueling arrangement can be brought from the unlocked state into the locked state with the aid of the pressure change in the intermediate space, manual unlocking can be dispensed with.
  • the coupling device By pressurizing the intermediate space, the coupling device can be separated from or ejected from the receiver connection piece in a simple and automated manner.
  • the cryogenic refueling arrangement can also be referred to as a cryogenic refueling arrangement.
  • the coupling device may also be referred to as a clutch, hydrogen coupling device, or hydrogen coupling.
  • the coupling device is adapted to be received in a vehicle's receiver socket for refueling the vehicle.
  • a tank hose is assigned to the coupling device.
  • the tank hose can be part of the coupling device.
  • the coupling device In the unlocked state, the coupling device is in particular received in the receiver connector to such an extent that the intermediate space is provided on the face side between the coupling device and the receiver connector.
  • the receiver socket can also be accommodated in the coupling device.
  • a vacuum or negative pressure is preferably applied to the gap. This change in pressure creates a force that pulls the coupling device and receiver port together.
  • the coupling device While the cryo-refuelling assembly is in the unlocked state, the coupling device can be withdrawn from the receiver port. Only when the intermediate space is subjected to the change in pressure is the cryogenic fueling arrangement brought into the locked state. In the locked condition, the vacuum prevents the coupling device from self-disengaging from the receiver port. Thus, the force created by the pressure change locks the coupling device to the receiver port. In the unlocked state, the coupling device provides a fluid-tight seal with respect to the receiver port, so that the intermediate space is isolated from the environment.
  • “Due to pressure” or “due to the force generated by pressure” means in particular that the change in pressure or the force acting in the now closed gap is the cause of the coupling device being pressed against the receiver socket.
  • the gap is preferably closed. That is, the gap no longer exists in the locked state.
  • the coupling device is pressed or pressed against the receiver port with the aid of the force caused by the pressure change.
  • a “change in pressure” is preferably to be understood as meaning a pressure reduction, in particular the creation of a vacuum.
  • the fact that the coupling device and the receiver connection piece are “complementary” to one another means in particular that the coupling device and the receiver connection piece can be plugged into one another, preferably in the manner of a plug connection.
  • the coupling device and the receiver socket each have a similarly shaped geometry, which allows such a plugging into one another.
  • the coupling device has a cylindrical geometry and the receiver socket has a complementary hollow-cylindrical geometry. In this case, either the coupling device can be plugged into the receiver socket or the receiver socket can be plugged into the coupling device.
  • “receive” can in particular be understood to mean “insert” or “insert into one another".
  • the coupling device be male and the receiver socket female or vice versa.
  • male means that the coupling device is suitable for being received in the receiver socket.
  • female as used herein with reference to the receiver socket means that the receiver socket is suitable for accommodating the coupling device.
  • the fact that the coupling device and the receiver connection piece are "accommodated in one another" can in particular mean that either the coupling device is accommodated in the receiver connection piece or, conversely, that the receiver connection piece is accommodated in the coupling device.
  • the intermediate space is preferably delimited or enclosed by the two end faces and a peripheral receiving section which is provided on the coupling device or on the receiver socket.
  • the intermediate space is sealed off from the environment in particular in a fluid-tight, preferably gas-tight manner.
  • Fluid-tight means in the present case that no fluid can escape from the intermediate space into the environment and also that no fluid can enter the intermediate space from the environment.
  • the first end face and the second end face are in contact with one another, in particular over an area.
  • “Flat” here means with the largest possible surface and is to be seen in contrast to a line contact or a point contact or a line contact or a point contact.
  • the first end face can also be referred to as the first end face.
  • the second end face can be referred to as the second end face.
  • the coupling device has a counter-receiving section, wherein the receiver connector has a receiving section complementary to the counter-receiving section, and the counter-receiving section is at least partially received in the receiving section both in the unlocked state and in the locked state.
  • the counter-receiving section can also be provided on the receiver socket and the receiving section can be provided on the coupling device.
  • the counter-receiving section and the receiving section are each cylindrical.
  • the counter-receiving section and the receiving section are each in the form of a hollow cylinder.
  • the counter-receiving section can be accommodated in the receiving section.
  • the counter-receiving section and the receiving section can also each be designed to be polygonal, for example hexagonal, or star-shaped.
  • first end face and the second end face are each ring-shaped.
  • annular is to be understood as meaning that the first end face and the second end face are each closed circumferentially.
  • the faces may also be referred to as faces or are faces.
  • the first end face is provided on a housing of the coupling device, with the second end face being provided on a housing of the receiver socket.
  • an end face of the coupling device rests against an end face of the receiver socket, with the intermediate space being arranged between the face side of the coupling device and the face side of the receiver socket in the unlocked state.
  • the receiver socket comprises a receiving section for receiving the coupling device at least in sections.
  • the receiving section can be cylindrical, in particular tubular. Viewed in a radial direction, the intermediate space is delimited circumferentially by the receiving section. Viewed in the axial direction, the intermediate space is delimited by the end faces.
  • the cryo-fuelling arrangement also includes a unit for generating the pressure change in the intermediate space.
  • the unit can be a vacuum pump.
  • the unit is preferably assigned to the coupling device. However, the unit can also be assigned to the recipient socket.
  • the cryo-refuelling arrangement further comprises a locking device for locking the coupling device in the receiver nozzle as soon as the cryo-refuelling arrangement is in the locking state.
  • the cryo-refuelling arrangement further comprises a locking device for locking the coupling device and the receiver nozzle once the cryo-refuelling arrangement is in the locking state.
  • the locking device secures the coupling device in the receiver port even when the gap is no longer subjected to the pressure change.
  • the locking device can be controlled automatically.
  • the connection of the coupling device and the receiver socket and the disconnection of the coupling device from the receiver socket can be automated.
  • the locking device comprises an engagement element and a counter-engagement element, in which the engagement element engages in a form-fitting manner in the locking state.
  • a form-fitting connection is created by the meshing or rear gripping of two connection partners, in this case the engagement element and the counter engagement element.
  • the engagement element can be a bolt, for example.
  • the counter-engagement element can be a recess or bore.
  • the locking device is activated electrically, electromagnetically, mechanically, pneumatically or hydraulically.
  • a method for operating a cryogenic refueling arrangement with a coupling device and a receiver nozzle is proposed.
  • the coupling device and the receiver socket are designed to be complementary to one another.
  • the method comprises the following steps: a) receiving the coupling device and the receiver connection piece in one another in sections, so that the coupling device and the receiver connection piece form an intermediate space which is closed off from the surroundings of the cryogenic refueling arrangement and is arranged between an end face of the coupling device and an end face of the receiver connection piece, enclose, and b) generating a pressure change in the intermediate space, so that the end face of the coupling device is pressed against the end face of the receiver connection due to the pressure change.
  • a further development proposes a method for operating such a cryo-fuelling arrangement with a coupling device and a receiver connector.
  • the method comprises the steps: a) accommodating the coupling device in the receiver connection in such a way that an intermediate space closed off from an environment of the cryo-refuelling arrangement is provided between the coupling device and the receiver connection, and b) generating a pressure change in the intermediate space in such a way that the coupling device is pressed against the receiver port due to the pressure change.
  • the coupling device is pressed against the receiver socket by the force generated with the aid of the pressure change.
  • step a the coupling device is inserted into the receiver socket by a user. However, it is only inserted so far that the gap remains between the coupling device and the receiver socket.
  • step b) the cryo Refueling arrangement brought from the unlocked state to the locked state. In the locked state, the coupling device is initially locked on the receiver socket purely with the aid of the pressure change or a negative pressure or with the aid of the force generated by the pressure change.
  • the coupling device is locked electrically, electromagnetically, mechanically, pneumatically or hydraulically with the aid of a locking device on the receiver socket.
  • the coupling device and the receiver socket are locked together electrically, electromagnetically, mechanically, pneumatically or hydraulically with the aid of a locking device.
  • the locking device can comprise an engagement element assigned to the coupling device and a counter-engagement element assigned to the receiver socket.
  • the engagement element engages in the counter-engagement element in a form-fitting manner.
  • steps a) and b) are carried out automatically.
  • cryogenic fueling arrangement and/or the method also include combinations of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned.
  • the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the cryogenic fueling arrangement and/or the method.
  • Further advantageous refinements of the cryo-refueling arrangement and/or the method are the subject matter of the subclaims and the exemplary embodiments of the cryo-refueling arrangement and/or the method described below.
  • the cryogenic fueling arrangement and/or the method are explained in more detail below on the basis of preferred embodiments with reference to the enclosed figures.
  • FIG. 1 shows a schematic view of one embodiment of a cryogenic fueling arrangement
  • FIG. 2 shows a further schematic view of the cryo-fuelling arrangement according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a further schematic view of the cryo-fuelling arrangement according to FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a schematic block diagram of an embodiment of a method for operating the cryo-fuelling arrangement according to FIG. 1.
  • FIGS. 1 to 3 show a schematic view of a cryo or cryo-fueling arrangement 1.
  • FIGS. 2 and 3 show further schematic views of the cryo-fueling arrangement 1. In the following, reference is made to FIGS. 1 to 3 simultaneously.
  • the cryogenic refueling arrangement 1 can also be referred to as a cryogenic refueling arrangement.
  • the cryogenic refueling arrangement 1 is suitable, for example, for refueling a storage container with a cryogen or a cryogenic medium.
  • the cryogen can be, for example, liquid hydrogen, monosilane, ethylene or the like.
  • the cryogenic refueling arrangement 1 comprises a coupling device 2 which can be accommodated in a receiver socket 3 at least in sections.
  • the receiver nozzle 3 can be a tank nozzle.
  • the coupling device 2 and the receiver socket 3 are essentially cylindrical.
  • the coupling device 2 comprises a cylindrical housing 4.
  • the coupling device 2 is coupled to a flexible refueling hose 5.
  • the receiver socket 3 has a cylindrical housing 6 with a tubular receiving section 7 .
  • the receiving section 7 is suitable for receiving the coupling device 2 at least in sections.
  • the receiving section 7 can also be provided on the coupling device 2 , in particular on the housing 4 .
  • the receiver socket 3 can then be accommodated in the coupling device 2 .
  • the receiving section 7 can have a cylindrical, in particular a hollow-cylindrical, geometry.
  • a central axis or axis of symmetry 8 is assigned to the cryogenic fueling arrangement 1 .
  • the coupling device 2 and the receiver socket 3 can be constructed essentially rotationally symmetrically to the axis of symmetry 8 .
  • an axial direction A which is oriented along the axis of symmetry 8
  • a radial direction R are assigned to the cryogenic refueling arrangement 1 .
  • the radial direction R is oriented perpendicular to the axis of symmetry 8 and away from it.
  • the coupling device 2 In order to connect the coupling device 2 to the receiver socket 3, the coupling device 2, as shown in Fig. 2, is first inserted into the receiving section 7 until there is a gap or Gap 11 is provided.
  • the intermediate space 11 is delimited by the receiving section 7 viewed in the radial direction R. Viewed along the axial direction A, the intermediate space 11 is delimited by the end faces 9, 10.
  • the end faces 9, 10 are each ring-shaped.
  • the end faces 9, 10 can also be referred to as end faces.
  • the first end face 9 is assigned to the housing 4 of the coupling device 2 .
  • the second end face 10 is assigned to the housing 6 of the receiver socket 3 .
  • the intermediate space 11 is sealed in a fluid-tight manner with respect to an environment U of the cryogenic fueling arrangement 1 .
  • the cryogenic refueling arrangement 1 is now in an unlocked state E.
  • the intermediate space 11 is delimited or defined on both sides by the end faces 9 , 10 .
  • the intermediate space 11 is delimited or defined by the receiving section 7 .
  • a pressure change in particular a pressure reduction, is then generated in the intermediate space 11 .
  • a vacuum is generated in the intermediate space 11 .
  • a unit 12 for generating the pressure change is provided for this purpose.
  • the unit 12 is a vacuum pump.
  • the locking device 13 is an electrical, electromagnetic, mechanical, pneumatic or hydraulic locking device.
  • the locking device 13 can have an engagement element 14 assigned to the coupling device 2 , which is set up to positively engage in the locking state V in a counter-engagement element 15 assigned to the receiver connection piece 3 .
  • the engagement element 14 is a slidably mounted bolt.
  • the counter-engagement element 15 can be a corresponding recess.
  • the separation of the coupling device 2 from the recipient port 3 is reversed and is fully automated, so that in an emergency safe unlocking and separation of the coupling device 2 from the receiver port 3 is possible.
  • the housing 4 of the coupling device 2 is in particular tubular or hollow-cylindrical and has an inner wall 16 that runs completely around the axis of symmetry 8 .
  • a counter-receiving section 17 is provided on the outside of the housing 4 , ie facing away from the inner wall 16 .
  • the counter receiving section 17 can be received in the receiving section 7 .
  • the counter-receiving section 17 can also be provided on the receiver socket 3 .
  • the receiving section 7 is then provided on the coupling device 2 .
  • the first end face 9 is delimited in the radial direction R by the inner wall 16 and the counter-receiving section 17 . This results in the ring shape of the first end face 9.
  • the coupling device 2, in particular its counter-receiving section 17, and the receiver socket 3, in particular its receiving section 7, are designed to complement one another.
  • "complementary" means in particular that the coupling device 2, in particular the counter-receiving section 17, and the receiver socket 3, in particular the receiving section 7, can be plugged into one another according to a plug-socket principle. Either the coupling device 2 can be inserted into the receiver connection piece 3 or, conversely, the receiver connection piece 3 can be inserted into the coupling device 2 .
  • the receiving section 7 and the counter-receiving section 17 are each cylindrical, in particular hollow-cylindrical, and can therefore be plugged into one another.
  • the receiving section 7 and the counter-receiving section 17 can also each have a polygonal, in particular a hexagonal, or a star-shaped geometry in cross section.
  • the housing 6 of the receiver connection piece 3 is in particular likewise tubular or hollow-cylindrical and has an inner wall 18 which runs completely around the axis of symmetry 8 .
  • the inner wall 18 can have a smaller diameter than the receiving section 7 have.
  • the receiving section 7 can be an inner wall that runs completely around the axis of symmetry 8 and is cylindrical.
  • the receiving section 7 can thus be constructed rotationally symmetrically to the axis of symmetry 8 .
  • the counter-receiving section 17 can be constructed rotationally symmetrically to the axis of symmetry 8 .
  • FIG. 4 shows a schematic block diagram of an embodiment of a method for operating the cryogenic refueling arrangement 1.
  • the coupling device 2 is accommodated in the receiver socket 3 in such a way that between the coupling device 2 and the receiver socket 3 the Cryo-fuelling arrangement 1 closed space 11 is provided.
  • the receiver socket 3 can also be accommodated in the coupling device 2 in step S1.
  • the cryogenic refueling arrangement 1 is now in the unlocked state E.
  • a pressure change in particular a pressure reduction, is generated in the intermediate space 11, so that the coupling device 2 is pressed against the receiver socket 3 due to the pressure.
  • a vacuum is generated in the intermediate space 11 .
  • the end faces 9, 10 are pressed against one another.
  • the coupling device 2 is drawn into the receiver port 3 .
  • the coupling device 2 is locked electrically, electromagnetically, mechanically, pneumatically or hydraulically on the receiver socket 3 with the aid of the locking device 13. Steps S1, S2 can be carried out automatically.

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Abstract

Eine Kryo-Betankungsanordnung (1) mit einer Kupplungsvorrichtung (2) und einem Empfängerstutzen (3), wobei die Kupplungsvorrichtung (2) und der Empfängerstutzen (3) komplementär zueinander ausgebildet sind, wobei die Kryo-Betankungsanordnung (1) von einem Entriegelungszustand (E), in welchem die Kupplungsvorrichtung (2) und der Empfängerstutzen (3) zumindest abschnittsweise ineinander aufgenommen sind, so dass die Kupplungsvorrichtung (2) und der Empfängerstutzen (3) einen zu einer Umgebung (U) der Kryo-Betankungsanordnung (1) abgeschlossenen Zwischenraum (11), der zwischen einer Stirnseite (9) der Kupplungsvorrichtung (2) und einer Stirnseite (10) des Empfängerstutzens (3) angeordnet ist, umschließen, mit Hilfe einer Druckänderung in dem Zwischenraum (11) in einen Verriegelungszustand (V) verbringbar ist, in welchem die Stirnseite (9) der Kupplungsvorrichtung (2) bedingt durch die Druckänderung gegen die Stirnseite (10) des Empfängerstutzens (3) gepresst ist.

Description

Beschreibung
Kryo-Betankungsanordnung und Verfahren
Die Erfindung betrifft eine Kryo-Betankungsanordnung und ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Kryo-Betankungsanordnung.
Eine kryogene Betankungsanlage umfasst einen Speicherbehälter, der mit Hilfe eines Betankungsschlauchs oder -rohres, einer an dem Betankungsschlauch oder -rohr vorgesehenen Kupplungsvorrichtung und eines an einem Fahrzeug vorgesehenen Empfangsstutzens mit einem Speicherbehälter des Fahrzeugs koppelbar ist, so dass das Fahrzeug mit kryogenen Medien, wie beispielsweise Wasserstoff, betankt werden kann. Die Kupplungsvorrichtung ist mit Hilfe einer Verriegelungseinrichtung an dem Empfängerstutzen verriegelt. Diese Verriegelung erfolgt manuell, so dass eine Entriegelung desselben auch nur manuell möglich ist. Im Notfall, beispielsweise bei einer Leckage, kann dies dazu führen, dass die Verriegelung nicht mehr gefahrfrei gelöst werden kann.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Kryo-Betankungsanordnung zur Verfügung zu stellen.
Demgemäß wird eine Kryo-Betankungsanordnung mit einer Kupplungsvorrichtung und einem Empfängerstutzen vorgeschlagen. Dabei sind die Kupplungsvorrichtung und der Empfängerstutzen komplementär zueinander ausgebildet, wobei die Kryo- Betankungsanordnung von einem Entriegelungszustand, in welchem die Kupplungsvorrichtung und der Empfängerstutzen zumindest abschnittsweise ineinander aufgenommen sind, so dass die Kupplungsvorrichtung und der Empfängerstutzen einen zu einer Umgebung der Kryo-Betankungsanordnung abgeschlossenen Zwischenraum, der zwischen einer Stirnseite der Kupplungsvorrichtung und einer Stirnseite des Empfängerstutzens angeordnet ist, umschließen, mit Hilfe einer Druckänderung in dem Zwischenraum in einen Verriegelungszustand verbringbar ist, in welchem die Stirnseite der Kupplungsvorrichtung bedingt durch die Druckänderung gegen die Stirnseite des Empfängerstutzens gepresst ist. In einer Weiterbildung wird eine Kryo-Betankungsanordnung mit einer Kupplungsvorrichtung und einem Empfängerstutzen vorgeschlagen. Dabei ist die Kryo- Betankungsanordnung von einem Entriegelungszustand, in welchem die Kupplungsvorrichtung derart in dem Empfängerstutzen aufgenommen ist, dass zwischen der Kupplungsvorrichtung und dem Empfängerstutzen ein zu einer Umgebung der Kryo-Betankungsanordnung abgeschlossener Zwischenraum vorgesehen ist, mit Hilfe einer Druckänderung in dem Zwischenraum in einen Verriegelungszustand verbringbar, in welchem die Kupplungsvorrichtung bedingt durch die Druckänderung gegen den Empfängerstutzen gepresst ist.
Dadurch, dass die Kryo-Betankungsanordnung mit Hilfe der Druckänderung in dem Zwischenraum aus dem Entriegelungszustand in den Verriegelungszustand verbracht werden kann, ist ein manuelles Entriegeln verzichtbar. Durch eine Druckbeaufschlagung des Zwischenraums kann die Kupplungsvorrichtung einfach und automatisierbar von dem Empfängerstutzen getrennt oder aus diesem ausgeworfen werden.
Die Kryo-Betankungsanordnung kann auch als kryogene Betankungsanordnung bezeichnet werden. Die Kupplungsvorrichtung kann auch als Kupplung, Wasserstoffkupplungsvorrichtung oder Wasserstoffkupplung bezeichnet werden. Die Kupplungsvorrichtung ist geeignet, in dem Empfängerstutzen eines Fahrzeugs aufgenommen zu werden, um das Fahrzeug zu betanken. Der Kupplungsvorrichtung ist ein Tankschlauch zugeordnet. Der Tankschlauch kann Teil der Kupplungsvorrichtung sein. In dem Entriegelungszustand ist die Kupplungsvorrichtung insbesondere so weit in dem Empfängerstutzen aufgenommen, dass stirnseitig zwischen der Kupplungsvorrichtung und dem Empfängerstutzen der Zwischenraum vorgesehen ist. Umgekehrt kann in dem Entriegelungszustand der Empfängerstutzen auch in der Kupplungsvorrichtung aufgenommen sein. Zum Verbringen der Kryo- Betankungsanordnung von dem Entriegelungszustand in den Verriegelungszustand, wird an dem Zwischenraum bevorzugt ein Vakuum oder Unterdrück angelegt. Diese Druckänderung bewirkt eine Kraft, welche die Kupplungsvorrichtung und den Empfängerstutzen zusammenzieht.
Solange sich die Kryo-Betankungsanordnung in dem Entriegelungszustand befindet, kann die Kupplungsvorrichtung aus dem Empfängerstutzen herausgezogen werden. Erst durch das Beaufschlagen des Zwischenraums mit der Druckänderung wird die Kryo-Betankungsanordnung in den Verriegelungszustand verbracht. In dem Verriegelungszustand verhindert das Vakuum, dass sich die Kupplungsvorrichtung selbsttätig von dem Empfängerstutzen löst. Somit verriegelt die durch die Druckänderung erzeugte Kraft die Kupplungsvorrichtung an dem Empfängerstutzen. In dem Entriegelungszustand dichtet die Kupplungsvorrichtung fluiddicht gegenüber dem Empfängerstutzen ab, so dass der Zwischenraum von der Umgebung abgetrennt wird.
Dass die Druckänderung die Kupplungsvorrichtung gegen den Empfängerstutzen "presst" bedeutet vorliegend, dass die Kupplungsvorrichtung und der Empfängerstutzen mit einer Kraft gegeneinandergedrückt werden. "Druckbedingt" oder "durch die druckbedingt erzeugte Kraft" heißt insbesondere, dass das die Druckänderung beziehungsweise die wirkende Kraft in dem nunmehr geschlossenen Spalt dafür ursächlich ist, dass die Kupplungsvorrichtung gegen den Empfängerstutzen gepresst wird. In dem Verriegelungszustand ist der Zwischenraum vorzugsweise geschlossen. Das heißt, der Zwischenraum ist in dem Verriegelungszustand nicht mehr vorhanden. Insbesondere wird die Kupplungsvorrichtung entlang einer Axialrichtung betrachtet mit Hilfe der durch die Druckänderung bedingten Kraft gegen den Empfängerstutzen gepresst oder gedrückt. Unter einer "Druckänderung" ist vorliegend bevorzugt eine Druckreduzierung, insbesondere die Erzeugung eines Vakuums, zu verstehen.
Dass die Kupplungsvorrichtung und der Empfängerstutzen "komplementär" zueinander ausgebildet sind, heißt vorliegend insbesondere, dass die Kupplungsvorrichtung und der Empfängerstutzen bevorzugt in der Art einer Steckverbindung ineinandergesteckt werden können. Hierzu weisen die Kupplungsvorrichtung und der Empfängerstutzen jeweils eine gleichartig geformte Geometrie auf, die ein derartiges Ineinanderstecken erlaubt. Beispielsweise weist die Kupplungsvorrichtung eine zylinderförmige Geometrie auf und der Empfängerstutzen weist eine dazu komplementäre hohlzylinderförmige Geometrie auf. Dabei kann entweder die Kupplungsvorrichtung in den Empfängerstutzen eingesteckt werden oder der Empfängerstutzen kann in die Kupplungsvorrichtung eingesteckt werden.
Unter "aufnehmen" kann vorliegend insbesondere "einstecken" oder "ineinanderstecken" zu verstehen sein. Beispielsweise kann die Kupplungsvorrichtung männlich und der Empfängerstutzen weiblich oder umgekehrt ausgebildet sein. "Männlich" heißt vorliegend mit Bezug auf die Kupplungsvorrichtung, dass die Kupplungsvorrichtung geeignet ist, in dem Empfängerstutzen aufgenommen zu werden. "Weiblich" heißt vorliegend mit Bezug auf den Empfängerstutzen, dass der Empfängerstutzen geeignet ist, die Kupplungsvorrichtung aufzunehmen. Dass die Kupplungsvorrichtung und der Empfängerstutzen "ineinander aufgenommen" sind, kann vorliegend insbesondere bedeuten, dass entweder die Kupplungsvorrichtung in dem Emfängerstutzen aufgenommen ist oder umgekehrt, dass der Empfängerstutzen in der Kupplungsvorrichtung aufgenommen ist.
Der Zwischenraum wird vorzugsweise durch die beiden Stirnseiten und einen umlaufenden Aufnahmeabschnitt, der an der Kupplungsvorrichtung oder an dem Empfängerstutzen vorgesehen ist, begrenzt oder umschlossen. Der Zwischenraum ist insbesondere fluiddicht, bevorzugt gasdicht, zu der Umgebung abgeschlossen. "Fluiddicht" heißt vorliegend, dass sowohl kein Fluid aus dem Zwischenraum in die Umgebung austreten kann als auch, dass kein Fluid aus der Umgebung in den Zwischenraum eintreten kann. In dem Verriegelungszustand liegen die erste Stirnseite und die zweite Stirnseite, insbesondere flächig, aneinander an. "Flächig" heißt hierbei mit einer möglichst großen Oberfläche und ist im Gegensatz zu einer Linienberührung oder einer Punktberührung beziehungsweise einem Linienkontakt oder einem Punktkontakt zu sehen. Die erste Stirnseite kann auch als erste Stirnfläche bezeichnet werden. Dementsprechend kann die zweite Stirnseite als zweite Stirnfläche bezeichnet werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Kupplungsvorrichtung einen Gegenaufnahmeabschnitt auf, wobei der Empfängerstutzen einen zu dem Gegenaufnahmeabschnitt komplementären Aufnahmeabschnitt aufweist, und wobei der Gegenaufnahmeabschnitt sowohl in dem Entriegelungszustand als auch in dem Verriegelungszustand zumindest abschnittsweise in dem Aufnahmeabschnitt aufgenommen ist.
Umgekehrt kann der Gegenaufnahmeabschnitt auch an dem Empfängerstutzen und der Aufnahmeabschnitt an der Kupplungsvorrichtung vorgesehen sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind der Gegenaufnahmeabschnitt und der Aufnahmeabschnitt jeweils zylinderförmig.
Insbesondere sind der Gegenaufnahmeabschnitt und der Aufnahmeabschnitt jeweils hohlzylinderförmig. Dabei ist der Gegenaufnahmeabschnitt in dem Aufnahmeabschnitt aufnehmbar. Der Gegenaufnahmeabschnitt und der Aufnahmeabschnitt können auch jeweils mehreckig, beispielsweise sechseckig, oder sternförmig ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die erste Stirnseite und die zweite Stirnseite jeweils ringförmig.
Unter "ringförmig" ist vorliegend zu verstehen, dass die erste Stirnseite und die zweite Stirnseite jeweils umfänglich geschlossen sind. Wie zuvor erwähnt, können die Stirnseiten auch als Stirnflächen bezeichnet werden oder sind Stirnflächen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die erste Stirnseite an einem Gehäuse der Kupplungsvorrichtung vorgesehen, wobei die zweite Stirnseite an einem Gehäuse des Empfängerstutzens vorgesehen ist.
Das heißt insbesondere, dass das Gehäuse der Kupplungsvorrichtung und das Gehäuse des Empfängerstutzens in dem Verriegelungszustand stirnseitig aneinander anliegen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt in dem Verriegelungszustand eine Stirnseite der Kupplungsvorrichtung an einer Stirnseite des Empfängerstutzens an, wobei der Zwischenraum in dem Entriegelungszustand zwischen der Stirnseite der Kupplungsvorrichtung und der Stirnseite des Empfängerstutzens angeordnet ist.
In dem Verriegelungszustand sind die Stirnseiten gegeneinandergepresst.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Empfängerstutzen einen Aufnahmeabschnitt zum zumindest abschnittsweisen Aufnehmen der Kupplungsvorrichtung. Der Aufnahmeabschnitt kann zylinderförmig, insbesondere rohrförmig, sein. Der Zwischenraum ist in einer Radialrichtung betrachtet umfänglich von dem Aufnahmeabschnitt begrenzt. In der Axialrichtung betrachtet ist der Zwischenraum durch die Stirnseiten begrenzt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Kryo-Betankungsanordnung ferner ein Aggregat zum Erzeugen der Druckänderung in dem Zwischenraum.
Das Aggregat kann eine Vakuumpumpe sein. Das Aggregat ist bevorzugt der Kupplungsvorrichtung zugeordnet. Das Aggregat kann jedoch auch dem Empfängerstutzen zugeordnet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Kryo-Betankungsanordnung ferner eine Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln der Kupplungsvorrichtung in dem Empfängerstutzen, sobald sich die Kryo-Betankungsanordnung in dem Verriegelungszustand befindet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Kryo-Betankungsanordnung ferner eine Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln der Kupplungsvorrichtung und des Empfängerstutzens, sobald sich die Kryo-Betankungsanordnung in dem Verriegelungszustand befindet.
Die Verriegelungseinrichtung sichert die Kupplungsvorrichtung in dem Empfängerstutzen, selbst wenn der Zwischenraum nicht mehr mit der Druckänderung beaufschlagt ist. Die Verriegelungseinrichtung kann automatisiert ansteuerbar sein. Das Verbinden der Kupplungsvorrichtung und des Empfängerstutzens sowie das Trennen der Kupplungsvorrichtung von dem Empfängerstutzen kann automatisiert erfolgen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Verriegelungseinrichtung ein Eingriffselement und ein Gegeneingriffselement, in welches das Eingriffselement in dem Verriegelungszustand formschlüssig eingreift.
Eine formschlüssige Verbindung entsteht durch das Ineinander- oder Hintergreifen von zwei Verbindungspartnern, vorliegend dem Eingriffselement und dem Gegeneingriffselement. Das Eingriffselement kann beispielsweise ein Bolzen sein. Das Gegeneingriffselement kann eine Ausnehmung oder Bohrung sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Verriegelungseinrichtung elektrisch, elektromagnetisch, mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch angesteuert.
Dies ermöglicht ein automatisiertes Ansteuern der Verriegelungseinrichtung.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Betreiben einer Kryo-Betankungsanordnung mit einer Kupplungsvorrichtung und einem Empfängerstutzen vorgeschlagen. Dabei sind die Kupplungsvorrichtung und der Empfängerstutzen komplementär zueinander ausgebildet. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: a) abschnittsweises ineinander Aufnehmen der Kupplungsvorrichtung und des Empfängerstutzens, so dass die Kupplungsvorrichtung und der Empfängerstutzen einen zu einer Umgebung der Kryo-Betankungsanordnung abgeschlossenen Zwischenraum, der zwischen einer Stirnseite der Kupplungsvorrichtung und einer Stirnseite des Empfängerstutzens angeordnet ist, umschließen, und b) Erzeugen einer Druckänderung in dem Zwischenraum, so dass die Stirnseite der Kupplungsvorrichtung bedingt durch die Druckänderung gegen die Stirnseite des Empfängerstutzens gepresst wird.
In einer Weiterbildung wird ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Kryo- Betankungsanordnung mit einer Kupplungsvorrichtung und einem Empfängerstutzen vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte: a) Aufnehmen der Kupplungsvorrichtung in dem Empfängerstutzen derart, dass zwischen der Kupplungsvorrichtung und dem Empfängerstutzen ein zu einer Umgebung der Kryo- Betankungsanordnung abgeschlossener Zwischenraum vorgesehen wird, und b) Erzeugen einer Druckänderung in dem Zwischenraum derart, dass die Kupplungsvorrichtung bedingt durch die Druckänderung gegen den Empfängerstutzen gepresst wird.
Insbesondere wird die Kupplungsvorrichtung durch die mit Hilfe der Druckänderung erzeugte Kraft gegen den Empängerstutzen gepresst. In dem Schritt a) wird die Kupplungsvorrichtung von einem Benutzer in den Empfängerstutzen eingesteckt. Das Einstecken erfolgt jedoch nur so weit, dass zwischen der Kupplungsvorrichtung und dem Empfängerstutzen der Zwischenraum verbleibt. In dem Schritt b) wird die Kryo- Betankungsanordnung von dem Entriegelungszustand in den Verriegelungszustand verbracht. In dem Verriegelungszustand erfolgt die Verriegelung der Kupplungsvorrichtung an dem Empfängerstutzen zunächst rein mit Hilfe der Druckänderung beziehungsweise eines Unterdrucks beziehungsweise mit Hilfe der von der Druckänderung erzeugten Kraft.
Gemäß einer Ausführungsform wird nach oder bei dem Schritt b) die Kupplungsvorrichtung mit Hilfe einer Verriegelungseinrichtung an dem Empfängerstutzen elektrisch, elektromagnetisch, mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch verriegelt.
Gemäß einer Ausführungsform werden nach oder bei dem Schritt b) die Kupplungsvorrichtung und der Empfängerstutzen mit Hilfe einer Verriegelungseinrichtung elektrisch, elektromagnetisch, mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch miteinander verriegelt.
Die Verriegelungseinrichtung kann ein der Kupplungsvorrichtung zugeordnetes Eingriffselement und ein dem Empfängerstutzen zugeordnetes Gegeneingriffselement umfassen. Zum Verriegeln der Kupplungsvorrichtung an dem Empfängerstutzen greift das Eingriffselement formschlüssig in das Gegeneingriffselement ein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Schritte a) und b) automatisiert durchgeführt.
Dies ermöglicht ein automatisiertes Verbinden beziehungsweise Trennen der Kupplungsvorrichtung mit dem Empfängerstutzen beziehungsweise von dem Empfängerstutzen.
Weitere mögliche Implementierungen der Kryo-Betankungsanordnung und/oder des Verfahrens umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Kryo- Betankungsanordnung und/oder des Verfahrens hinzufügen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Kryo-Betankungsanordnung und/oder des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Kryo-Betankungsanordnung und/oder des Verfahrens. Im Weiteren werden die Kryo-Betankungsanordnung und/oder das Verfahren anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Kryo- Betankungsanordnung;
Fig. 2 zeigt eine weitere schematische Ansicht der Kryo-Betankungsanordnung gemäß Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine weitere schematische Ansicht der Kryo-Betankungsanordnung gemäß Fig. 1; und
Fig. 4 zeigt eine schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben der Kryo-Betankungsanordnung gemäß Fig. 1.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Cryo- oder Kryo- Betankungsanordnung 1. Die Fig. 2 und 3 zeigen weitere schematische Ansichten der Kryo-Betankungsanordnung 1. Nachfolgend wird auf die Fig. 1 bis 3 gleichzeitig Bezug genommen.
Die Kryo-Betankungsanordnung 1 kann auch als cryogene Betankungsanordnung bezeichnet werden. Die Kryo-Betankungsanordnung 1 ist geeignet, beispielsweise einen Speicherbehälter mit einem Kryogen oder einem kryogenen Medium zu betanken. Das Kryogen kann beispielsweise flüssiger Wasserstoff, Monosilan, Äthylen oder dergleichen sein.
Die Kryo-Betankungsanordnung 1 umfasst eine Kupplungsvorrichtung 2, welche zumindest abschnittsweise in einem Empfängerstutzen 3 aufnehmbar ist. Beispielsweise kann der Empfängerstutzen 3 ein Tankstutzen sein. Die Kupplungsvorrichtung 2 und der Empfängerstutzen 3 sind im Wesentlichen zylinderförmig. Die Kupplungsvorrichtung 2 umfasst ein zylinderförmiges Gehäuse 4. Die Kupplungsvorrichtung 2 ist mit einem flexiblen Betankungsschlauch 5 gekoppelt. Der Empfängerstutzen 3 weist ein zylinderförmiges Gehäuse 6 mit einem rohrförmigen Aufnahmeabschnitt 7 auf. Der Aufnahmeabschnitt 7 ist geeignet, die Kupplungsvorrichtung 2 zumindest abschnittsweise in sich aufzunehmen.
Umgekehrt kann der Aufnahmeabschnitt 7 auch an der Kupplungsvorrichtung 2, insbesondere an dem Gehäuse 4, vorgesehen sein. In diesem Fall ist der Empfängerstutzen 3 dann in der Kupplungsvorrichtung 2 aufnehmbar. Der Aufnahmeabschnitt 7 kann eine zylinderförmige, insbesondere eine hohlzylinderförmige, Geometrie aufweisen.
Der Kryo-Betankungsanordnung 1 ist eine Mittel- oder Symmetrieachse 8 zugeordnet. Die Kupplungsvorrichtung 2 und der Empfängerstutzen 3 können im wesentlichen rotationsymmetrisch zu der Symmetrieachse 8 aufgebaut sein. Der Kryo- Betankungsanordnung 1 sind ferner eine Axialrichtung A, welche entlang der Symmetrieachse 8 orientiert ist, und eine Radialrichtung R zugeordnet. Die Radialrichtung R ist senkrecht zu der Symmetrieachse 8 und von dieser weg orientiert.
Um die Kupplungsvorrichtung 2 mit dem Empfängerstutzen 3 zu verbinden, wird die Kupplungsvorrichtung 2, wie in der Fig. 2 gezeigt, zunächst soweit in den Aufnahmeabschnitt 7 eingesteckt, dass zwischen einer Stirnseite 9 der Kupplungsvorrichtung 2 und einer Stirnseite 10 des Aufnahmeabschnitts 7 ein Spalt oder Zwischenraum 11 vorgesehen ist. Der Zwischenraum 11 ist entlang der Radialrichtung R betrachtet von dem Aufnahmeabschnitt 7 begrenzt. Entlang der Axialrichtung A betrachtet, ist der Zwischenraum 11 von den Stirnseiten 9, 10 begrenzt.
Die Stirnseiten 9, 10 sind jeweils ringförmig. Die Stirnseiten 9, 10 können auch als Stirnflächen bezeichnet werden. Die erste Stirnseite 9 ist dem Gehäuse 4 der Kupplungsvorrichtung 2 zugeordnet. Die zweite Stirnseite 10 ist dem Gehäuse 6 des Empfängerstutzens 3 zugeordnet. Dabei ist der Zwischenraum 11 gegenüber einer Umgebung U der Kryo- Betankungsanordnung 1 fluiddicht abgedichtet. Das heißt, bei dem Einstecken der Kupplungsvorrichtung 2 in den Aufnahmeabschnitt 7 wird zunächst eine fluiddichte Verbindung zwischen der Kupplungsvorrichtung 2 und dem Empfängerstutzen 3 hergestellt, so dass der Zwischenraum 11 von der Umgebung U abgeschlossen ist. Die Kryo-Betankungsanordnung 1 befindet sich nun in einem Entriegelungszustand E.
Der Zwischenraum 11 wird entlang der Axialrichtung A betrachtet beidseitig durch die Stirnseiten 9, 10 begrenzt oder definiert. Entlang der Radialrichtung R betrachtet wird der Zwischenraum 11 durch den Aufnahmeabschnitt 7 begrenzt oder definiert.
Anschließend wird in dem Zwischenraum 11 eine Druckänderung, insbesondere eine Druckreduzierung, erzeugt. Insbesondere wird in dem Zwischenraum 11 ein Vakuum erzeugt. Hierfür ist ein Aggregat 12 zum Erzeugen der Druckänderung vorgesehen. Das Aggregat 12 ist eine Vakuumpumpe. Mit Hilfe der Druckänderung in dem Zwischenraum 11 werden die Kupplungsvorrichtung 2 und der Empfängerstutzen 3 in einen in der Fig. 3 gezeigten Verriegelungszustand V zusammengezogen, in welcher die Stirnseiten 9, 10 aneinander anliegen. Die Druckänderung erzeugt eine auf die Kupplungsvorrichtung 2 wirkende Kraft. Die Kryo-Betankungsanordnung 1 befindet sich nun in dem Verriegelungszustand V.
Abschließend werden die Kupplungsvorrichtung 2 und der Empfängerstutzen 3 in dem Verriegelungszustand V miteinander verriegelt. Hierzu ist eine Verriegelungseinrichtung 13 vorgesehen. Die Verriegelungseinrichtung 13 ist eine elektrische, elektromagnetische, mechanische, pneumatische oder eine hydraulische Verriegelungseinrichtung. Die Verriegelungseinrichtung 13 kann ein der Kupplungsvorrichtung 2 zugeordnetes Eingriffselement 14 aufweisen, das dazu eingerichtet ist, in dem Verriegelungszustand V formschlüssig in ein an dem Empfängerstutzen 3 zugeordnetes Gegeneingriffselement 15 einzugreifen. Beispielsweise ist das Eingriffselement 14 ein verschiebbar gelagerter Bolzen. Das Gegeneingriffselement 15 kann eine entsprechende Ausnehmung sein.
Das Trennen der Kupplungsvorrichtung 2 von dem Empfängerstutzen 3 erfolgt umgekehrt und ist vollständig automatisierbar, so dass bei einem Notfall eine gefahrlose Entriegelung und Trennung der Kupplungsvorrichtung 2 von dem Empfängerstutzen 3 möglich ist.
Das Gehäuse 4 der Kupplungsvorrichtung 2 ist insbesondere rohrförmig oder hohlzylinderförmig und weist eine vollständig um die Symmetrieachse 8 umlaufende Innenwandung 16 auf. An dem Gehäuse 4 ist außenseitig, das heißt der Innenwandung 16 abgewandt ein Gegenaufnahmeabschnitt 17 vorgesehen. Der Gegenaufnahmeabschnitt 17 ist in dem Aufnahmeabschnitt 7 aufnehmbar. Der Gegenaufnahmeabschnitt 17 kann alternativ auch an dem Empfängerstutzen 3 vorgesehen sein. In diesem Fall ist dann der Aufnahmeabschnitt 7 an der Kupplungsvorrichtung 2 vorgesehen. Die erste Stirnseite 9 wird in der Radialrichtung R betrachtet durch die Innenwandung 16 und den Gegenaufnahmeabschnitt 17 begrenzt. Hierdurch ergibt sich die Ringform der ersten Stirnseite 9.
Die Kupplungsvorrichtung 2, insbesondere deren Gegenaufnahmeabschnitt 17, und der Empfängerstutzen 3, insbesondere dessen Aufnahmeabschnitt 7, sind komplementär zueinander ausgebildet. "Komplementär" heißt in diesem Zusammenhang insbesondere, dass die Kupplungsvorrichtung 2, insbesondere der Gegenaufnahmeabschnitt 17, und der Empfängerstutzen 3, insbesondere der Aufnahmeabschnitt 7, gemäß einem Stecker-Steckdose-Prinzip ineinandergesteckt werden können. Dabei kann entweder die Kupplungsvorrichtung 2 in den Empfängerstutzen 3 oder umgekehrt der Empfängerstutzen 3 in die Kupplungsvorrichtung 2 eingesteckt werden.
Dies kann durch eine geeignete Geometrie des Aufnahmeabschnitts 7 und des Gegenaufnahmeabschnitts 17 erreicht werden. Beispielsweise sind der Aufnahmeabschnitt 7 und der Gegenaufnahmeabschnitt 17 jeweils zylinderförmig, insbesondere hohlzylinderförmig, und können somit ineinandergesteckt werden. Der Aufnahmeabschnitt 7 und der Gegenaufnahmeabschnitt 17 können im Querschnitt auch jeweils eine vieleckige, insbesondere eine sechseckige, oder eine sternförmige Geometrie aufweisen.
Das Gehäuse 6 des Empfängerstutzens 3 ist insbesondere ebenfalls rohrförmig oder hohlzylinderförmig und weist eine vollständig um die Symmetrieachse 8 umlaufende Innenwandung 18 auf. Die Innenwandung 18 kann einen kleineren Durchmesser als der Aufnahmeabschnitt 7 aufweisen. Der Aufnahmeabschnitt 7 kann eine vollständig um die Symmetrieachse 8 umlaufende Innenwandung sein, die zylinderförmig ist. Der Aufnahmeabschnitt 7 kann somit rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse 8 aufgebaut sein. Ebenso kann der Gegenaufnahmeabschnitt 17 rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse 8 aufgebaut sein.
Die Fig. 4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben der Kryo-Betankungsanordnung 1. In einem Schritt S1 wird die Kupplungsvorrichtung 2 derart in dem Empfängerstutzen 3 aufgenommen, dass zwischen der Kupplungsvorrichtung 2 und dem Empfängerstutzen 3 der zu der Umgebung U der Kryo-Betankungsanordnung 1 abgeschlossene Zwischenraum 11 vorgesehen wird. Umgekehrt kann in dem Schritt S1 auch der Empfängerstutzen 3 in der Kupplungsvorrichtung 2 aufgenommen werden. Die Kryo-Betankungsanordnung 1 befindet sich nun in dem Entriegelungszustand E.
In einem Schritt S2 wird in dem Zwischenraum 11 eine Druckänderung, insbesondere eine Druckreduzierung, erzeugt, so dass die Kupplungsvorrichtung 2 druckbedingt gegen den Empfängerstutzen 3 gepresst wird. Insbesondere wird in dem Zwischenraum 11 ein Vakuum erzeugt. Insbesondere werden die Stirnseiten 9, 10 gegeneinandergepresst. Die Kupplungsvorrichtung 2 wird in den Empfängerstutzen 3 hineingezogen. Nach oder in dem Schritt S2 wird die Kupplungsvorrichtung 2 mit Hilfe der Verriegelungseinrichtung 13 an dem Empfängerstutzen 3 elektrisch, elektromagnetisch, mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch verriegelt. Die Schritte S1 , S2 können automatisiert durchgeführt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar. Verwendete Bezugszeichen
1 Kryo-Betankungsanordnung
2 Kupplungsvorrichtung
3 Empfängerstutzen
4 Gehäuse
5 Betankungsschlauch
6 Gehäuse
7 Aufnahmeabschnitt
8 Symmetrieachse
9 Stirnseite
10 Stirnseite
11 Zwischenraum
12 Aggregat
13 Verriegelungseinrichtung
14 Eingriffselement
15 Gegeneingriffselement
16 Innenwandung
17 Gegenaufnahmeabschnitt
18 Innenwandung
A Axialrichtung
E Entriegelungszustand
R Radialrichtung
51 Schritt
52 Schritt
U Umgebung
V Verriegelungszustand

Claims

Patentansprüche Kryo-Betankungsanordnung (1) mit einer Kupplungsvorrichtung (2) und einem Empfängerstutzen (3), wobei die Kupplungsvorrichtung (2) und der Empfängerstutzen (3) komplementär zueinander ausgebildet sind, wobei die Kryo- Betankungsanordnung (1) von einem Entriegelungszustand (E), in welchem die Kupplungsvorrichtung (2) und der Empfängerstutzen (3) zumindest abschnittsweise ineinander aufgenommen sind, so dass die Kupplungsvorrichtung (2) und der Empfängerstutzen (3) einen zu einer Umgebung (U) der Kryo- Betankungsanordnung (1) abgeschlossenen Zwischenraum (11), der zwischen einer Stirnseite (9) der Kupplungsvorrichtung (2) und einer Stirnseite (10) des Empfängerstutzens (3) angeordnet ist, umschließen, mit Hilfe einer Druckänderung in dem Zwischenraum (11) in einen Verriegelungszustand (V) verbringbar ist, in welchem die Stirnseite (9) der Kupplungsvorrichtung (2) bedingt durch die Druckänderung gegen die Stirnseite (10) des Empfängerstutzens (3) gepresst ist. Kryo-Betankungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Kupplungsvorrichtung (2) einen Gegenaufnahmeabschnitt (17) aufweist, wobei der Empfängerstutzen (3) einen zu dem Gegenaufnahmeabschnitt (17) komplementären Aufnahmeabschnitt (7) aufweist, und wobei der Gegenaufnahmeabschnitt (17) sowohl in dem Entriegelungszustand (E) als auch in dem Verriegelungszustand (V) zumindest abschnittsweise in dem Aufnahmeabschnitt (7) aufgenommen ist. Kryo-Betankungsanordnung nach Anspruch 2, wobei der Gegenaufnahmeabschnitt (17) und der Aufnahmeabschnitt (7) jeweils zylinderförmig sind. Kryo-Betankungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei die erste Stirnseite (9) und die zweite Stirnseite (10) jeweils ringförmig sind. Kryo-Betankungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 4, wobei die erste Stirnseite (9) an einem Gehäuse (4) der Kupplungsvorrichtung (2) vorgesehen ist, und wobei die zweite Stirnseite (10) an einem Gehäuse (6) des Empfängerstutzens (3) vorgesehen ist. 6. Kryo-Betankungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 5, ferner umfassend ein Aggregat (12) zum Erzeugen der Druckänderung in dem Zwischenraum (11).
7. Kryo-Betankungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 6, ferner umfassend eine Verriegelungseinrichtung (13) zum Verriegeln der Kupplungsvorrichtung (2) und des Empfängerstutzens (3), sobald sich die Kryo-Betankungsanordnung (1) in dem Verriegelungszustand (V) befindet.
8. Kryo-Betankungsanordnung nach Anspruch 7, wobei die Verriegelungseinrichtung (13) ein Eingriffselement (14) und ein Gegeneingriffselement (15) umfasst, in welches das Eingriffselement (14) in dem Verriegelungszustand (V) formschlüssig eingreift.
9. Kryo-Betankungsanordnung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Verriegelungseinrichtung (13) elektrisch, elektromagnetisch, mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch angesteuert ist.
10. Verfahren zum Betreiben einer Kryo-Betankungsanordnung (1) mit einer Kupplungsvorrichtung (2) und einem Empfängerstutzen (3), wobei die Kupplungsvorrichtung (2) und der Empfängerstutzen (3) komplementär zueinander ausgebildet sind, mit folgenden Schritten: a) abschnittsweises ineinander Aufnehmen (S1) der Kupplungsvorrichtung (2) und des Empfängerstutzens (3), so dass die Kupplungsvorrichtung (2) und der Empfängerstutzen (3) einen zu einer Umgebung (U) der Kryo- Betankungsanordnung (1) abgeschlossenen Zwischenraum (11), der zwischen einer Stirnseite (9) der Kupplungsvorrichtung (2) und einer Stirnseite (10) des Empfängerstutzens (3) angeordnet ist, umschließen, und b) Erzeugen (S2) einer Druckänderung in dem Zwischenraum (11), so dass die Stirnseite (9) der Kupplungsvorrichtung (2) bedingt durch die Druckänderung gegen die Stirnseite (10) des Empfängerstutzens (3) gepresst wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei nach oder bei dem Schritt b) die
Kupplungsvorrichtung (2) und der Empfängerstutzen (3) mit Hilfe einer 17
Verriegelungseinrichtung (13) elektrisch, elektromagnetisch, mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch miteinander verriegelt werden. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Schritte a) und b) automatisiert durchgeführt werden.
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