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DE102024200649A1 - Valve assembly for a fuel gas tank, fuel gas tank and fuel gas tank system - Google Patents

Valve assembly for a fuel gas tank, fuel gas tank and fuel gas tank system

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Publication number
DE102024200649A1
DE102024200649A1 DE102024200649.1A DE102024200649A DE102024200649A1 DE 102024200649 A1 DE102024200649 A1 DE 102024200649A1 DE 102024200649 A DE102024200649 A DE 102024200649A DE 102024200649 A1 DE102024200649 A1 DE 102024200649A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel gas
valve
path
gas tank
refueling
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
DE102024200649.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Friedrich Howey
Guenter Neumann
Till Westenberger
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
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Publication of DE102024200649A1 publication Critical patent/DE102024200649A1/en
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventilbaugruppe (1) für einen Brenngastank (2), umfassend einen Ventilblock (3), in dem ein Brenngaspfad (4) ausgebildet ist, der sich innerhalb des Ventilblocks (3) in einen Betankungspfad (5) mit integriertem Rückschlagventil (6) und einen Entnahmepfad (7) mit integriertem Absperrventil (8) verzweigt. Erfindungsgemäß ist in Betankungsrichtung stromaufwärts des Rückschlagventils (6) eine Drosselstelle (9) im oder am Betankungspfad (5) ausgebildet.Die Erfindung betrifft ferner einen Brenngastank (2) sowie ein Brenngastanksystem (20).The invention relates to a valve assembly (1) for a fuel gas tank (2), comprising a valve block (3) in which a fuel gas path (4) is formed, which branches within the valve block (3) into a refueling path (5) with an integrated check valve (6) and a removal path (7) with an integrated shut-off valve (8). According to the invention, a throttle point (9) is formed in or on the refueling path (5) upstream of the check valve (6) in the refueling direction. The invention further relates to a fuel gas tank (2) and a fuel gas tank system (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilbaugruppe für einen Brenngastank. Bei dem Brenngas kann es sich insbesondere um Wasserstoff oder Erdgas handeln, das im Brenngastank unter Druck gespeichert wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Brenngastank mit einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe sowie ein Brenngastanksystem mit mindestens einem erfindungsgemäßen Brenngastank.The invention relates to a valve assembly for a fuel gas tank. The fuel gas can, in particular, be hydrogen or natural gas, which is stored under pressure in the fuel gas tank. Furthermore, the invention relates to a fuel gas tank with a valve assembly according to the invention and to a fuel gas tank system with at least one fuel gas tank according to the invention.

Bevorzugter Anwendungsbereich der Erfindung sind Brennstoffzellen- und/oder Gasfahrzeuge, die mit Hilfe eines Brenngases angetrieben werden.The preferred field of application of the invention is fuel cell and/or gas vehicles that are powered by a fuel gas.

Stand der TechnikState of the art

Bekannt sind mobile Brenngastanksysteme, die aufgrund vorgegebener Bauraumbedingungen häufig mehrere Brenngastanks in unterschiedlichen Größen umfassen. Auf jeden Brenngastank ist üblicherweise eine Tankventil zum Befüllen des Brenngastanks mit Brenngas sowie zur Entnahme von Brenngas aus dem Brenngastank montiert. Das Tankventil weist hierzu zwei Gaspfade auf, einen Betankungspfad und einen Entnahmepfad. Diese können miteinander verschaltet sein, so dass nur ein Systemanschluss erforderlich ist.Mobile fuel gas tank systems are known, which, due to given installation space constraints, often comprise several fuel gas tanks of different sizes. Each fuel gas tank is typically mounted with a tank valve for filling the fuel gas tank with fuel gas and for removing fuel gas from the fuel gas tank. The tank valve has two gas paths for this purpose: a refueling path and a removal path. These can be interconnected, so that only one system connection is required.

In den Betankungspfad ist in der Regel ein Rückschlagventil integriert, das beim Betanken aufgedrückt wird und ansonsten geschlossen ist, um ein unkontrolliertes Ausströmen von Brenngas aus dem Brenngastank zu verhindern. Zur gezielten Entnahme von Brenngas aus dem Brenngastank ist in den Entnahmepfad ein ansteuerbares Ventil integriert, das aus Gründen der Sicherheit als stromlos geschlossenes Ventil ausgeführt ist. Zur weiteren Absicherung kann ein Massenstrombegrenzungsventil in den Entnahmepfad integriert sein, das bei hoher Strömungsgeschwindigkeit, beispielsweise aufgrund einer defekten Leitung, ein stark gedrosseltes und damit kontrolliertes Abblasen von Brenngas aus dem Brenngastank sicherstellt.A check valve is usually integrated into the refueling path. This valve is pushed open during refueling and remains closed otherwise to prevent uncontrolled discharge of fuel gas from the fuel gas tank. For targeted removal of fuel gas from the fuel gas tank, a controllable valve is integrated into the removal path. For safety reasons, this valve is designed as a normally closed valve. For further protection, a mass flow limiting valve can be integrated into the removal path. This valve ensures a significantly throttled and thus controlled discharge of fuel gas from the fuel gas tank in the event of high flow velocities, for example, due to a defective line.

Beim Betanken eines Brenngastanksystems kommt es zwischen Tankstelle und den Brenngastanks zu unvermeidbaren Druckverlusten, die den Brenngasmassenstrom in den jeweiligen Brenngastank begrenzen. Dies führt bei unterschiedlich großen Brenngastanks, die mit gleichen Tankventilen ausgestattet sind, dazu, dass kleinere Brenngastanks schneller befüllt werden als größere. Damit steigen auch Druck und Temperatur in den kleineren Brenngastanks schneller als in den größeren. Um dem entgegenzuwirken, können in den Verbindungsleitungen, welche einen gemeinsamen Tankstellenanschluss des Brenngastanksystems mit den Tankventilen der kleineren Brenngastanks verbinden, Drosseln vorgesehen werden. Diese begrenzen jedoch nicht nur den Durchfluss in Betankungsrichtung, sondern auch in Entnahmerichtung. Dies kann dazu führen, dass die Strömungsgeschwindigkeit so weit sinkt, dass die Funktion des in den Entnahmepfad integrierten Massenstrombegrenzungsventils nicht mehr gewährleistet ist. Dies gilt es zu vermeiden.When refueling a fuel gas tank system, unavoidable pressure losses occur between the filling station and the fuel gas tanks, which limit the fuel gas mass flow into the respective fuel gas tank. When fuel gas tanks of different sizes are equipped with the same tank valves, this leads to smaller fuel gas tanks filling more quickly than larger ones. This means that the pressure and temperature in the smaller fuel gas tanks also rise more quickly than in the larger ones. To counteract this, throttles can be installed in the connecting lines that connect a common filling station connection of the fuel gas tank system to the tank valves of the smaller fuel gas tanks. However, these restrict the flow not only in the refueling direction, but also in the withdrawal direction. This can lead to the flow velocity dropping so much that the function of the mass flow limiting valve integrated in the withdrawal path is no longer guaranteed. This must be avoided.

Mit dieser Aufgabe ist die vorliegende Erfindung befasst. Zur Lösung der Aufgabe wird die Ventilbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Des Weiteren werden ein Brenngastank mit einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe sowie ein Brenngastanksystem mit einem erfindungsgemäßen Brenngastank angegeben.The present invention addresses this problem. To achieve this problem, the valve assembly having the features of claim 1 is proposed. Advantageous developments of the invention are set forth in the subclaims. Furthermore, a fuel gas tank having a valve assembly according to the invention and a fuel gas tank system having a fuel gas tank according to the invention are specified.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ventilbaugruppe für einen Brenngastank, umfassend einen Ventilblock, in dem ein Brenngaspfad ausgebildet ist, der sich innerhalb des Ventilblocks in einen Betankungspfad mit integriertem Rückschlagventil und einen Entnahmepfad mit integriertem Absperrventil verzweigt. Erfindungsgemäß ist in Betankungsrichtung stromaufwärts des Rückschlagventils eine Drosselstelle im oder am Betankungspfad ausgebildet.A valve assembly for a fuel gas tank, comprising a valve block in which a fuel gas path is formed, which branches within the valve block into a refueling path with an integrated check valve and a removal path with an integrated shut-off valve. According to the invention, a throttle point is formed in or on the refueling path upstream of the check valve in the refueling direction.

Mit Hilfe der im oder am Betankungspfad ausgebildeten Drosselstelle kann beim Betanken der Brenngasdurchfluss in den Brenngastank reduziert werden, was insbesondere bei einem Brenngastanksystem mit mehreren, unterschiedlich großen Brenngastanks von Vorteil ist. Denn dann kann über die Drosselstelle eine weitgehend gleichmäßige Betankung der unterschiedlich großen Brenngastanks sichergestellt werden. Bei einem Brenngastanksystem, das Brenngastanks in lediglich zwei unterschiedlichen Größen aufweist, genügt es, dass lediglich der kleinste Brenngastank bzw. die kleineren Brenngastanks eine erfindungsgemäße Ventilbaugruppe aufweisen, um zu verhindern, dass dieser bzw. diese schneller befüllt werden als der mindestens eine größere Brenngastank. Sofern Brenngastanks in mehr als zwei unterschiedlichen Größen vorhanden sind, müssen die Drosselquerschnitte der Drosselstellen an das Speichervolumen des jeweiligen Brenngastanks angepasst werden. Je kleiner das Speichervolumen des Brenngastanks ist, desto kleiner ist der Drosselquerschnitt der Drosselstelle auszulegen. Der jeweils größte Brenngastank oder die größeren Brenngastanks des Brenngastanksystems kann bzw. können eine herkömmliche Ventilbaugruppe ohne Drosselstelle aufweisen.With the help of the throttle point formed in or on the refueling path, the fuel gas flow into the fuel gas tank can be reduced during refueling, which is particularly advantageous in a fuel gas tank system with several fuel gas tanks of different sizes. This is because the throttle point can then ensure largely uniform refueling of the different sized fuel gas tanks. In a fuel gas tank system that has fuel gas tanks in only two different sizes, it is sufficient for only the smallest fuel gas tank or the smaller fuel gas tanks to have a valve assembly according to the invention in order to prevent it or these from being filled faster than the at least one larger fuel gas tank. If fuel gas tanks are present in more than two different sizes, the throttle cross-sections of the throttle points must be adapted to the storage volume of the respective fuel gas tank. The smaller the storage volume of the fuel gas tank, the smaller the throttle cross-section of the throttle point must be designed. The largest fuel gas tank or the larger fuel gas tanks in the fuel gas tank system can have a conventional valve assembly without a throttle point.

Durch die vorgesehene Anordnung der Drosselstelle im oder am Betankungspfad kann die Durchflussbegrenzung auf den Betankungspfad beschränkt werden, so dass es bei der Entnahme von Brenngas aus dem Brenngastank nicht zu einer Durchflussbegrenzung kommt. Somit ist zugleich die Funktion eines in den Entnahmepfad integrierten Massenstrombegrenzungsventils sichergestellt. Dabei macht es keinen Unterschied, ob die Drosselstelle im Betankungspfad oder am - vorzugsweise abzweigenden - Betankungspfad ausgebildet ist.Due to the intended arrangement of the throttle point in or on the refueling path, the flow limitation can be limited to the refueling path so that the flow rate is not restricted when fuel gas is withdrawn from the fuel gas tank. This simultaneously ensures the function of a mass flow limiting valve integrated into the withdrawal path. It makes no difference whether the throttle point is located in the refueling path or on the refueling path—preferably a branching one.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Betankungspfad eine Querschnittsverengung zur Ausbildung der Drosselstelle auf. Die Drosselstelle ist demnach im Betankungspfad angeordnet, wobei die Lage der Drosselstelle beliebig gewählt werden kann. Beispielsweise kann die Querschnittsverengung gleich im Verzweigungsbereich ausgebildet sein, so dass der Betankungspfad über die Drosselstelle an den Brenngaspfad angebunden ist. Die Querschnittsverengung kann aber auch in Betankungsrichtung weiter stromabwärts zum Rückschlagventil hin ausgebildet sein.According to a first preferred embodiment of the invention, the refueling path has a cross-sectional constriction to form the throttle point. The throttle point is thus arranged in the refueling path, whereby the location of the throttle point can be chosen arbitrarily. For example, the cross-sectional constriction can be formed directly in the branching region, so that the refueling path is connected to the fuel gas path via the throttle point. However, the cross-sectional constriction can also be formed further downstream in the refueling direction, toward the check valve.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in den Betankungspfad ein Element mit einer Drosselbohrung zur Ausbildung der Drosselstelle eingesetzt. Das Element kann beispielsweise eine Platte oder eine Scheibe sein, die zur Ausbildung der Drosselbohrung bzw. Drosselstelle von einer Axialbohrung durchsetzt ist. Die Ausbildung der Drosselstelle über ein separates Element besitzt den Vorteil, dass vorhandene Ventilblöcke sehr einfach nachgerüstet werden können. Änderungen am Ventilblock sind hierzu nicht erforderlich. Ferner können eine Vielzahl von Elementen mit unterschiedlich großen Drosselbohrungen vorgehalten werden, so dass die Realisierung unterschiedlicher Durchflüsse jeweils nur ein anderes Element, nicht aber einen andere Ventilblock erfordert.According to a further preferred embodiment of the invention, an element with a throttle bore is inserted into the refueling path to form the throttle point. The element can, for example, be a plate or a disk through which an axial bore passes to form the throttle bore or throttle point. Forming the throttle point using a separate element has the advantage that existing valve blocks can be very easily retrofitted. Modifications to the valve block are not necessary for this. Furthermore, a large number of elements with throttle bores of different sizes can be kept in stock, so that the implementation of different flow rates requires only a different element, not a different valve block.

Das zur Ausbildung der Drosselstelle in den Betankungspfad eingesetzte Element ist vorzugsweise eingepresst oder eingeklemmt. Der Presssitz wird vorzugsweise über den Umfang des Elements erzielt. Das heißt, dass das Element in Bezug auf seinen Durchmesser ein gewisses Pressübermaß gegenüber dem Durchmesser des Betankungspfads aufweist. Der Klemmsitz wird vorzugsweise über die Stirnflächen des Elements erzielt. Das Element kann beispielsweise zwischen einem im Betankungspfad ausgebildeten Absatz und dem Rückschlagventil eingeklemmt sein.The element inserted into the refueling path to form the throttle point is preferably pressed or clamped in. The interference fit is preferably achieved around the circumference of the element. This means that the element has a certain press fit relative to the diameter of the refueling path. The clamp fit is preferably achieved across the end faces of the element. The element can, for example, be clamped between a shoulder formed in the refueling path and the check valve.

In Weiterbildung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, dass das Element scheibenförmig ausgeführt ist und zwischen einem im Betankungspfad ausgebildeten Absatz und einem Bauteil des Rückschlagventils eingeklemmt ist. Das Bauteil kann beispielsweise einen Ventilsitz des Rückschlagventils ausbilden. Anstelle das Bauteil unmittelbar am Absatz abzustützen, erfolgt die Abstützung nun mittelbar über das scheibenförmige Element. Hierzu muss vor der Montage des Rückschlagventils lediglich das scheibenförmige Element in den Ventilblock eingesetzt werden.In a further development of the invention, it is therefore proposed that the element be disc-shaped and be clamped between a shoulder formed in the refueling path and a component of the check valve. The component can, for example, form a valve seat of the check valve. Instead of supporting the component directly on the shoulder, the support is now provided indirectly via the disc-shaped element. To achieve this, the disc-shaped element simply needs to be inserted into the valve block before mounting the check valve.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in den Brenngaspfad eine Hülse eingesetzt, in der eine die Drosselstelle ausbildende Radialbohrung ausgebildet ist, über die der Betankungspfad an den Brenngaspfad angeschlossen ist. Hierzu ist die Hülse derart im Brenngaspfad positioniert, dass die Radialbohrung in Überdeckung mit dem Betankungspfad gebracht ist. Zur Lagefixierung in axialer Richtung sowie zur Verdrehsicherung ist die Hülse bevorzugt in den Brenngaspfad eingepresst. Die Drosselstelle ist in diesem Fall am und nicht im Betankungspfad angeordnet.According to a further preferred embodiment of the invention, a sleeve is inserted into the fuel gas path, in which a radial bore forming the throttle point is formed, via which the refueling path is connected to the fuel gas path. For this purpose, the sleeve is positioned in the fuel gas path such that the radial bore overlaps with the refueling path. To fix its position in the axial direction and to prevent rotation, the sleeve is preferably pressed into the fuel gas path. In this case, the throttle point is located on the refueling path and not in it.

Die Hülse ist vorzugsweise aus einem gewickelten Blech gefertigt. Das heißt, dass es sich bei der Hülse um ein einfaches Stanz-/Biegeteil handeln kann, das somit sehr kostengünstig herstellbar ist.The sleeve is preferably made of wound sheet metal. This means that the sleeve can be a simple stamped/bent part, which can therefore be manufactured very cost-effectively.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das in den Entnahmepfad integrierte Absperrventil einen Ventilkörper auf, der zur Ausbildung der Drosselstelle den vom Brenngaspfad abzweigenden Betankungspfad teilweise überdeckt. Die Ausbildung der Drosselstelle erfordert in diesem Fall kein separates Element oder Bauteil, sondern die Drosselstelle wird allein über die Lage und/oder Gestaltung des Ventilkörpers des Absperrventils realisiert. Die Drosselstelle ist auch hier nicht im, sondern am Betankungspfad ausgebildet, und zwar im Anschlussbereich des Betankungspfads an den Brenngaspfad.According to a further preferred embodiment of the invention, the shut-off valve integrated into the extraction path has a valve body that partially covers the refueling path branching off from the fuel gas path to form the throttle point. In this case, the formation of the throttle point does not require a separate element or component; rather, the throttle point is realized solely through the position and/or design of the valve body of the shut-off valve. Here, too, the throttle point is not formed in the refueling path, but rather on the refueling path, specifically in the connection area of the refueling path to the fuel gas path.

Bevorzugt ist bzw. sind in den Ventilblock mindestens ein weiteres Ventil und/oder mindestens ein Filter integriert. Das mindestens eine weitere Ventil kann insbesondere ein weiteres Absperrventil und/oder ein manuell betätigbares Sicherheitsventil sein, um erhöhten Sicherheitsanforderungen zu genügen. Mit Hilfe des mindestens einen Filters kann beispielsweise der Eintrag schädlicher Partikel in den Brenngastank verhindert werden.Preferably, at least one additional valve and/or at least one filter is/are integrated into the valve block. The at least one additional valve can, in particular, be an additional shut-off valve and/or a manually operable safety valve to meet increased safety requirements. The at least one filter can, for example, prevent the entry of harmful particles into the fuel gas tank.

Da der bevorzugte Anwendungsbereich einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe ein Brenngastank ist, wird darüber hinaus ein Brenngastank mit einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe vorgeschlagen. Der Brenngastank kann insbesondere flaschenförmig gestaltet sein. Die Ventilbaugruppe ist dann vorzugsweise im Bereich eines Flaschenhalses mit dem Brenngastank verbunden, vorzugsweise auf den Brenngastank aufgeschraubt.Since the preferred application area of a valve assembly according to the invention is a fuel gas tank, a fuel gas tank with a valve assembly according to the invention is also proposed. The fuel gas tank can, in particular, be bottle-shaped. The valve assembly is then preferably connected to the fuel gas tank in the region of a bottle neck, preferably screwed onto the fuel gas tank.

Darüber hinaus wird ein Brenngastanksystem mit mindestens einem erfindungsgemäßen Brenngastank vorgeschlagen. Bevorzugt weist das Brenngastanksystem mehrere Brenngastanks unterschiedlicher Größe auf. In diesem Fall ist bzw. sind zumindest der kleinste Brenngastank oder die kleineren Brenngastanks erfindungsgemäß ausgebildet, um beim Betanken zu verhindern, dass dieser schneller befüllt wird als die anderen. Sofern Brenngastanks unterschiedlicher Größe erfindungsgemäß ausgebildet sind, weisen die mit den Brenngastanks verbundenen erfindungsgemäßen Ventilbaugruppen Drosselstellen mit unterschiedlichen Drosselquerschnitten auf.In addition, a fuel gas tank system with at least one inventive A fuel gas tank is proposed. Preferably, the fuel gas tank system comprises a plurality of fuel gas tanks of different sizes. In this case, at least the smallest fuel gas tank or the smaller fuel gas tanks are designed according to the invention to prevent it from being filled faster than the others during refueling. If fuel gas tanks of different sizes are designed according to the invention, the valve assemblies according to the invention connected to the fuel gas tanks have throttle points with different throttle cross-sections.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:

  • 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erste erfindungsgemäße Ventilbaugruppe auf einem Brenngastank,
  • 2 einen schematischen Längsschnitt durch eine zweite erfindungsgemäße Ventilbaugruppe auf einem Brenngastank,
  • 3 einen schematischen Längsschnitt durch eine dritte erfindungsgemäße Ventilbaugruppe auf einem Brenngastank,
  • 4 einen schematischen Längsschnitt durch eine vierte erfindungsgemäße Ventilbaugruppe auf einem Brenngastank,
  • 5 einen schematischen Längsschnitt durch eine fünfte erfindungsgemäße Ventilbaugruppe auf einem Brenngastank und
  • 6 eine schematische Darstellung eines Brenngastanksystems mit mehreren Brenngastanks.
Preferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. These show:
  • 1 a schematic longitudinal section through a first valve assembly according to the invention on a fuel gas tank,
  • 2 a schematic longitudinal section through a second valve assembly according to the invention on a fuel gas tank,
  • 3 a schematic longitudinal section through a third valve assembly according to the invention on a fuel gas tank,
  • 4 a schematic longitudinal section through a fourth valve assembly according to the invention on a fuel gas tank,
  • 5 a schematic longitudinal section through a fifth valve assembly according to the invention on a fuel gas tank and
  • 6 a schematic representation of a fuel gas tank system with multiple fuel gas tanks.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Der 1 ist eine erfindungsgemäße Ventilbaugruppe 1 zu entnehmen, die auf einen Brenngastank 2 aufgeschraubt ist. Bei der Ventilbaugruppe 1 handelt es sich demnach um ein Tankventil.The 1 , a valve assembly 1 according to the invention can be seen, which is screwed onto a fuel gas tank 2. The valve assembly 1 is therefore a tank valve.

Die Ventilbaugruppe 1 weist einen Ventilblock 3 auf, in dem ein Brenngaspfad 4 ausgebildet ist, der sich innerhalb des Ventilblocks 3 in einen Betankungspfad 5 und einen Entnahmepfad 7 verzweigt. Über den Betankungspfad 5 kann der Brenngastank 2 mit Brenngas befüllt werden. Über den Entnahmepfad 7 kann Brenngas aus dem Brenngastank 2 entnommen werden (siehe Pfeile in der 1).The valve assembly 1 comprises a valve block 3 in which a fuel gas path 4 is formed, which branches within the valve block 3 into a refueling path 5 and a removal path 7. The fuel gas tank 2 can be filled with fuel gas via the refueling path 5. Fuel gas can be removed from the fuel gas tank 2 via the removal path 7 (see arrows in the 1 ).

Beim Betanken strömt Brenngas über den Brenngaspfad 4 zunächst durch einen Filter 18 und ein Ventil 19, bei dem es sich um ein Absperrventil handelt. Über den abzweigenden Betankungspfad 5 gelangt dann das Brenngas zu einem Rückschlagventil 6, das in Betankungsrichtung über die anliegenden Druckverhältnisse aufgedrückt wird. Der Betankungspfad 5 endet in einem Füllrohr 17, mittels dessen das Brenngas orientiert in den Brenngastank 2 eingeblasen wird. Wird der Brenngastank 2 nicht betankt, ist das Rückschlagventil 6 geschlossen und verhindert auf diese Weise, dass Brenngas unkontrolliert aus dem Brenngastank 2 ausströmen kann.During refueling, fuel gas flows via the fuel gas path 4, first through a filter 18 and a valve 19, which is a shut-off valve. The fuel gas then flows via the branching refueling path 5 to a check valve 6, which is forced open in the refueling direction by the prevailing pressure conditions. The refueling path 5 ends in a filler pipe 17, through which the fuel gas is injected into the fuel gas tank 2 in a directed manner. If the fuel gas tank 2 is not being refueled, the check valve 6 is closed, thus preventing fuel gas from escaping uncontrollably from the fuel gas tank 2.

Zur Entnahme von Brennstoff aus dem Brenngastank 2 muss ein in den Entnahmepfad 7 integriertes Absperrventil 8 geöffnet werden, das hierzu gezielt angesteuert wird. Dem Absperrventil 8 ist in Entnahmerichtung ein Filter 18 vorgeschaltet, der den Eintrag von schädlichen Partikeln in das Absperrventil 8 verhindern soll.To remove fuel from the fuel gas tank 2, a shut-off valve 8 integrated into the removal path 7 must be opened and specifically controlled for this purpose. A filter 18 is installed upstream of the shut-off valve 8 in the removal direction to prevent harmful particles from entering the shut-off valve 8.

Um beim Betanken den Durchfluss in Richtung des Brenngastanks 2 zu drosseln, ist im Betankungspfad 5 eine Drosselstelle 9 ausgebildet. Dadurch, dass die Drosselstelle 9 im Betankungspfad 5 ausgebildet ist, wird der Durchfluss in Entnahmerichtung nicht gedrosselt. Zur Ausbildung der Drosselstelle 9 weist der Betankungspfad 5 eine Querschnittsverengung auf. Diese ist vorliegend im Anschlussbereich des Betankungspfads 5 an den Brenngaspfad 4 angeordnet. Optional kann die Drosselstelle 9 in Betankungsrichtung weiter stromabwärts, das heißt näher am Rückschlagventil 6 angeordnet werden.To throttle the flow toward the fuel gas tank 2 during refueling, a throttle point 9 is formed in the refueling path 5. Because the throttle point 9 is formed in the refueling path 5, the flow in the withdrawal direction is not throttled. To form the throttle point 9, the refueling path 5 has a cross-sectional constriction. In this case, this is arranged in the connection area of the refueling path 5 to the fuel gas path 4. Optionally, the throttle point 9 can be arranged further downstream in the refueling direction, i.e., closer to the check valve 6.

Der 2 ist eine weitere erfindungsgemäße Ventilbaugruppe 1 zu entnehmen, die sich von der der 1 lediglich hinsichtlich der Anordnung und Ausbildung der im Betankungspfad 5 ausgebildeten Drosselstelle 9 unterscheidet. Zur Ausbildung der Drosselstelle 9 ist in den Betankungspfad 5 ein Element 10 mit einer Drosselbohrung eingesetzt, vorzugsweise eingepresst. Mit Hilfe des Elements 10 können bereits vorhandene Ventilbaugruppen 1 in einfacher Weise nachgerüstet werden, da die Ausbildung der Drosselstelle 9 keine Modifikation des Ventilblocks 3 erfordert. Das Element 10 ist vorliegend in unmittelbarer Nähe zum Rückschlagventil 6 angeordnet. Optional kann das Element 10 in Betankungsrichtung weiter stromaufwärts, das heißt näher am Brenngaspfad 4 angeordnet werden.The 2 a further valve assembly 1 according to the invention can be seen, which differs from that of the 1 only differs with regard to the arrangement and design of the throttle point 9 formed in the refueling path 5. To form the throttle point 9, an element 10 with a throttle bore is inserted, preferably pressed into the refueling path 5. With the aid of the element 10, existing valve assemblies 1 can be easily retrofitted, since the design of the throttle point 9 does not require any modification of the valve block 3. The element 10 is arranged in the immediate vicinity of the check valve 6. Optionally, the element 10 can be arranged further upstream in the refueling direction, i.e. closer to the fuel gas path 4.

Der 3 ist eine Abwandlung der Ventilbaugruppe 1 der 2 zu entnehmen. Hier ist in den Betankungspfad 5 eingesetzte Element 10 scheibenförmig ausgeführt und zwischen einem Absatz 11 und einem Bauteil 12 des Rückschlagventils 6 eingeklemmt. Das Bauteil 12 bildet vorliegend einen Ventilsitz für ein bewegliches Ventilglied 16 des Rückschlagventils 6 aus. Das Element 10 ist einfach herstellbar und leicht zu montieren.The 3 is a modification of the valve assembly 1 of the 2 Here, element 10 inserted into refueling path 5 is disc-shaped and clamped between a shoulder 11 and a component 12 of check valve 6. Component 12 forms a valve seat for a movable valve member 16 of check valve 6. Element 10 is simple to manufacture and easy to assemble.

Die 4 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe 1, bei der die Drosselstelle 9 am Betankungspfad 5 angeordnet ist. Zur Ausbildung der Drosselstelle 9 ist in den Brenngaspfad 4 eine Hülse 13 eingesetzt, vorzugsweise eingepresst, die eine Radialbohrung 14 aufweist, über die der Betankungspfad 5 an den Brenngaspfad 4 angeschlossen ist. Der Innendurchmesser der Hülse 13 ist so groß dimensioniert, dass der Durchfluss in Entnahmerichtung nicht gedrosselt wird.The 4 shows an embodiment of a valve assembly 1 according to the invention, in which the throttle point 9 is arranged on the refueling path 5. To form the throttle point 9, a sleeve 13 is inserted, preferably pressed, into the fuel gas path 4. The sleeve has a radial bore 14 through which the refueling path 5 is connected to the fuel gas path 4. The inner diameter of the sleeve 13 is dimensioned so large that the flow in the withdrawal direction is not throttled.

Eine weitere erfindungsgemäße Ventilbaugruppe 1 zeigt die 5. Hier werden zur Ausbildung der Drosselstelle 9 weder ein Element 10 noch eine Hülse 13 benötigt. Die Drosselung erfolgt stattdessen mit Hilfe des in den Entnahmepfad 7 integrierten Absperrventils 8. Dieses weist einen Ventilkörper 15 auf, der den vom Brenngaspfad 4 abzweigenden Betankungspfad 5 teilweise abdeckt, so dass der Durchfluss in den Betankungspfad 5 gedrosselt wird.Another valve assembly 1 according to the invention shows the 5 Here, neither an element 10 nor a sleeve 13 is required to form the throttle point 9. Instead, the throttling is achieved by means of the shut-off valve 8 integrated into the extraction path 7. This has a valve body 15 that partially covers the refueling path 5 branching off from the fuel gas path 4, so that the flow into the refueling path 5 is throttled.

Idealerweise gelangt die erfindungsgemäße Ventilbaugruppe 1 in einem Brenngastanksystem 20 zum Einsatz, das - wie beispielhaft in der 6 dargestellt - mehrere unterschiedlich große Brenngastanks 2, 2' aufweist. Zumindest die kleineren Brenngastanks 2 sind in diesem Fall mit einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe 1 ausgestattet, um beim Betanken durch Drosselung des Durchflusses in Betankungsrichtung eine gleichmäßige Befüllung der unterschiedlich großen Brenngastanks 2, 2' sicherzustellen. Die größeren Brenngastanks 2' können dagegen mit einer herkömmlichen Ventilbaugruppe 1' ausgestattet sein. Das dargestellte Brenngastanksystem 20 weist ein Rail 21 auf, das über Verbindungsleitungen 22 mit den Ventilbaugruppen 1, 1' der Brenngastanks 2, 2' verbunden ist. Das Rail 21 weist einen Tankstellenanschluss 23 auf, über den die Betankung des Tanksystems 20 erfolgt. Brenngas, das aus den Brenngastanks 2, 2' entnommen wird, wird über einen dem Rail 21 nachgeschalteten Druckregler 24 dem jeweiligen Verbraucher zugeführt.Ideally, the valve assembly 1 according to the invention is used in a fuel gas tank system 20 which - as exemplified in the 6 shown - has a plurality of differently sized fuel gas tanks 2, 2'. In this case, at least the smaller fuel gas tanks 2 are equipped with a valve assembly 1 according to the invention in order to ensure uniform filling of the differently sized fuel gas tanks 2, 2' during refueling by throttling the flow in the refueling direction. The larger fuel gas tanks 2', on the other hand, can be equipped with a conventional valve assembly 1'. The fuel gas tank system 20 shown has a rail 21 which is connected to the valve assemblies 1, 1' of the fuel gas tanks 2, 2' via connecting lines 22. The rail 21 has a filling station connection 23 via which the refueling of the tank system 20 takes place. Fuel gas withdrawn from the fuel gas tanks 2, 2' is supplied to the respective consumer via a pressure regulator 24 connected downstream of the rail 21.

Claims (10)

Ventilbaugruppe (1) für einen Brenngastank (2), umfassend einen Ventilblock (3), in dem ein Brenngaspfad (4) ausgebildet ist, der sich innerhalb des Ventilblocks (3) in einen Betankungspfad (5) mit integriertem Rückschlagventil (6) und einen Entnahmepfad (7) mit integriertem Absperrventil (8) verzweigt, dadurch gekennzeichnet, dass in Betankungsrichtung stromaufwärts des Rückschlagventils (6) eine Drosselstelle (9) im oder am Betankungspfad (5) ausgebildet.Valve assembly (1) for a fuel gas tank (2), comprising a valve block (3) in which a fuel gas path (4) is formed, which branch off within the valve block (3) into a refueling path (5) with an integrated non-return valve (6) and a removal path (7) with an integrated shut-off valve (8), characterized in that a throttle point (9) is formed in or on the refueling path (5) upstream of the non-return valve (6) in the refueling direction. Ventilbaugruppe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betankungspfad (5) eine Querschnittsverengung zur Ausbildung der Drosselstelle (9) aufweist.Valve assembly (1) according to Claim 1 , characterized in that the refueling path (5) has a cross-sectional constriction to form the throttle point (9). Ventilbaugruppe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Betankungspfad (5) ein Element (10) mit einer Drosselbohrung zur Ausbildung der Drosselstelle (9) eingesetzt, vorzugsweise eingepresst oder eingeklemmt, ist.Valve assembly (1) according to Claim 1 , characterized in that an element (10) with a throttle bore for forming the throttle point (9) is inserted, preferably pressed or clamped, into the refueling path (5). Ventilbaugruppe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (10) scheibenförmig ausgeführt ist und zwischen einem im Betankungspfad (5) ausgebildeten Absatz (11) und einem Bauteil (12) des Rückschlagventils (6) eingeklemmt ist.Valve assembly (1) according to Claim 3 , characterized in that the element (10) is disc-shaped and is clamped between a shoulder (11) formed in the refueling path (5) and a component (12) of the check valve (6). Ventilbaugruppe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Brenngaspfad (4) eine Hülse (13) eingesetzt, vorzugsweise eingepresst, ist, in der eine die Drosselstelle (9) ausbildende Radialbohrung (14) ausgebildet ist, über die der Betankungspfad (5) an den Brenngaspfad (4) angeschlossen ist.Valve assembly (1) according to Claim 1 , characterized in that a sleeve (13) is inserted, preferably pressed, into the fuel gas path (4), in which a radial bore (14) forming the throttle point (9) is formed, via which the refueling path (5) is connected to the fuel gas path (4). Ventilbaugruppe (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (13) aus einem gewickelten Blech gefertigt ist.Valve assembly (1) according to Claim 5 , characterized in that the sleeve (13) is made of a wound sheet metal. Ventilbaugruppe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Entnahmepfad (7) integrierte Absperrventil (8) einen Ventilkörper (15) aufweist, der zur Ausbildung der Drosselstelle (9) den vom Brenngaspfad (4) abzweigenden Betankungspfad (5) teilweise überdeckt.Valve assembly (1) according to Claim 1 , characterized in that the shut-off valve (8) integrated into the extraction path (7) has a valve body (15) which, in order to form the throttle point (9), partially covers the refueling path (5) branching off from the fuel gas path (4). Ventilbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Ventilblock (3) mindestens ein weiteres Ventil (19) und/oder mindestens ein Filter (18) integriert ist bzw. sind.Valve assembly (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one further valve (19) and/or at least one filter (18) is/are integrated into the valve block (3). Brenngastank (2) mit einer Ventilbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Fuel gas tank (2) with a valve assembly (1) according to one of the preceding claims. Brenngastanksystem (20) mit mindestens einem Brenngastank (2) nach Anspruch 9.Fuel gas tank system (20) with at least one fuel gas tank (2) according to Claim 9 .
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