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    • 专利摘要:
    Die Gassteuervorrichtung umfasst ein Gehäuse, das an einen Behälterhals angeschraubt wird, um sich in den Behälter hinein zu erstrecken, der unter Druck stehendes Fluid enthält, wobei ein Anschlussstück in die Gehäusebohrung geschraubt ist und ein Ventilkörper an dem Anschlussstück außerhalb des Halses angeschraubt ist. Das Gehäuse und das Anschlussstück haben einen ersten Durchgang, der zu der Umgebungsatmosphäre und zu einer Begrenzungsvorrichtung an dem inneren Ende des Gehäuses öffnet, um das Ablassen von Fluid durch den ersten Durchgang zu erlauben, wenn die Temperatur und/oder Druck in dem Behälter ein vorgegebenes Niveau übersteigen. Das Gehäuse, das Anschlussstück und der Ventilkörper bieten einen zweiten Durchgang, der sich zu dem Behälterinneren und einem Auslassanschluss öffnet. Das Anschlussstück und das Gehäuse tragen ein Hauptventil in dem zweiten Durchgang, während ein Solenoid an dem Ventilkörper angebracht ist, der, wenn er mit Energie versorgt wird, über einen Stift das Hauptventil in einen geöffneten Zustand stellt.
    公开号:DE102004003573A1
    申请号:DE200410003573
    申请日:2004-01-23
    公开日:2004-11-11
    发明作者:Thomas M. Blaine Bydalek；Todd L. Milaca Larsen
    申请人:Tescom Corp；
    IPC主号:F16K17-04
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern des Durchflussesvon Gas in und aus einem Zylinder oder einer anderen Art von Gefäß für unter Druckstehendes Gas.
    [0002] US-PatentNr. 5,458,151 von Wass beschreibt ein Solenoidsteuerungsventil,das am Hals eines Gaszylinders anbringbar ist, wobei der Solenoidim Inneren des Zylinders ist, um ein Ventil zur Steuerung des Durchflussesvon unter Druck stehendem Gas aus dem Zylinder zu steuern. In US-PatentNr. 6,041,762 von Sirosh et al. ist eine Steuerungsvorrichtung offenbart,um die Zufuhr von Gas aus einem Gasbehälter zu steuern, wobei dieVorrichtung ein Modul mit einem Druckregler im Inneren des Behälters, Druck- und Temperatursensoren,ein Druckbegrenzungsventil, ein Solenoidventil und ein Rückschlagventilenthält.US-Patent Nr. 5,562,117 von Borland et al. beschreibt einen Ventilkörper, derauf den Hals eines Druckbehältersaufgeschraubt ist, wobei der Ventilkörper eine Bohrung hat, diesich in die umgebende Atmosphäreund in das Innere des Behälters öffnet, wobeiein Druckbegrenzungsventil in der Bohrung angebracht ist. Fernerhat der Ventilkörpereine zweite Bohrung, die sich axial dadurch hindurch erstreckt,mit einem Solenoidventil angebracht am inneren Endbereich des Ventilkörpers, um sichin den Behälterhinein zu erstrecken.
    [0003] Umeine verbesserte Vorrichtung zur Steuerung des Durchflusses vonunter Druck stehendem Fluid bereitzustellen, wurde die vorliegendeErfindung gemacht. Die Gassteuervorrichtung der Erfindung ist amHals eines Behältersanbringbar, der unter Druck stehendes Gas oder Flüssigkeitenhält,und sie kann beispielsweise zur Steuerung des Durchflusses von brennbaremGas, einschließlichErdgas, zum Motor eines Kraftfahrzeugs verwendet werden, zur Steuerungdes Durchflusses von Gas zu Brennstoffzellen, zur Steuerung desDurchflusses von Gasen wie etwa Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstofffür verschiedeneindustrielle Anwendungen und zur Steuerung des Durchflusses vonFlüssigkeitfür verschiedeneindustrielle Anwendungen verwendet werden.
    [0004] DieGassteuerungsvorrichtung umfasst ein längliches Gehäuse, dasmit einem Gewinde an dem Hals eines Zylinders (Behälters) für unterDruck stehendes Gas angebracht ist, um sich in das Innere des Zylinderszu erstrecken und an seinem inneren Ende eine Druckbegrenzungsvorrichtungzu tragen, um Fluiddurchfluss aus dem Inneren des Zylinders in dieGehäusebohrungzu blockieren, bis die Temperatur und/oder der Druck in dem Zylinderein vorgegebenes Niveau übersteigen.Ein Anschlussstückist an das Gehäusegeschraubt, um in die Gehäusebohrunghinein zu verlaufen, und trägteinen Ventilkörper außerhalbdes Zylinders. Das Anschlussstückund das Gehäusetragen in Kombination ein betätigbares Ventilim Inneren des Zylinders, wobei ein erster Fluiddurchflussdurchgangdurch die Druckbegrenzungsvorrichtung, die Gehäusebohrung, den Ventilschaft desbetätigbarenVentils und das Anschlussstückzu der umgebenden Atmosphärevorhanden ist. Ferner ist ein zweiter Fluiddurchflussweg aus demInneren des Zylinders und in die Gehäusebohrung und durch das Anschlussstück zu einemZwischenraum, der durch den Ventilkörper und das Anschlussstück bereitgestelltwird, und dadurch zu einem Hauptauslass vorhanden, wobei das betätigbareVentil in dem zweiten Durchgang vorgesehen ist, um den Durchfluss durchden zweiten Durchgang zu steuern. Ein Solenoid ist an dem Ventilkörper angebrachtund bewegt bei Aktivierung seinen Tauchkolben, um über einen Stiftden Ventilschaft des betätigbarenVentils in seine offene Stellung zu bewegen. In dem zweiten Fluiddurchflussdurchgangist auch ein manuell betätigbaresVentil und ein Druckregler vorhanden, der zum Teil durch den Ventilkörper definiertist. Zusätzlichist ein Einlassrückschlagventilam Ventilkörperangebracht und öffnetsich in den zweiten Durchgang, um ausschließlich Durchfluss von unterDruck stehendem Fluid in den zweiten Durchgang, aber keinen Durchflussin die entgegengesetzte Richtung zu erlauben.
    [0005] EineAufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue Vorrichtungzur Steuerung des Durchflusses von unter Druck stehendem Fluid ausdem Inneren eines Zylinders (Behälters)bereitzustellen, der Fluid unter hohem Druck enthält. Es isteine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Vorrichtung mitzwei separaten Fluiddurchflussdurchgängen zu gestalten, wobei einDurchgang mit einer Druckbegrenzungsvorrichtung versehen ist, diesich in den Durchgang öffnetund die Fluiddurchfluss durch den Durchgang erlaubt, falls der Druckund/oder die Temperatur in dem Zylinder ein vorgegebenes Niveau übersteigenund wobei der andere Durchgang einen Druckregler darin hat, derdazu betätigtwerden kann, um Fluid unter Druck zu dem Hauptauslass fließen zu lassen,wenn der Druck am Auslass unter dem gewünschten Wert liegt.
    [0006] 1 ist eine Längsansichtder Gassteuervorrichtung der Erfindung, wobei Teile davon im Querschnittund nur ein Teil des Gaszylinders gezeigt ist; diese Ansicht istentlang der Richtung der Pfeile 1-1 in 5 dargestellt;
    [0007] 2 ist eine vergrößerte Teilansichtder in 1 gezeigten Vorrichtung;
    [0008] 3 ist eine weiter vergrößerte Ansicht,die einen Teil der Vorrichtung aus 1 zeigt;
    [0009] 4 ist eine Querschnittsansicht,die teilweise in Richtung des Pfeils 4-4 aus 1, teilweise entlang der Richtung derPfeile 3A-3A aus 1 und teilweiseauf einer anderen Höhegenommen ist;
    [0010] 5 ist eine Querschnittsteilansichtdes Anschlussstückes,die allgemein entlang der Linie und in Richtung der Pfeile 5-5 aus 2 genommen ist;
    [0011] 6 ist eine schematischeDarstellung der Steuerungskomponenten der Vorrichtung.
    [0012] UnterBezugnahme auf die Zeichnungen umfasst die Gassteuerungsvorrichtungeine Ventil-Unteranordnung, die allgemein mit 10 bezeichnetist und ein AnschlussstückF und ein axial länglichesGehäuseH aufweist, das sich innerhalb eines Behälters (Zylinders) 12 für Gas unterhohem Druck erstreckt. Der obere Endbereich des Gehäuses hatein Außengewindezur Einschraubung in den Anschluss- oder Halsbereich 12A desBehälters 12,der mit einem Innengewinde versehen ist. Eine Bohrung B verläuft axialdurch das Gehäuse,wobei der obere Endbereich des Gehäuses einen Bereich mit Innengewinde hat,damit ein axial mittlerer Bereich 14 des Anschlussstücks F daranangeschraubt werden kann, um sich innerhalb der Gehäusebohrungund weiter axial aus dem Gehäuseund dem Halsbereich des Behältersheraus zu erstrecken.
    [0013] Genauunterhalb der ineinander greifenden Gewindebereiche des Gehäuses unddes Anschlussstückeshaben sie Bereiche mit reduziertem Durchmesser, wobei ein O-Ring 19 indem Gehäusebohrungsbereich 17 mitreduziertem Durchmesser angebracht ist, um eine Fluiddichung zwischendem Gehäusewandbereich 17 unddem radial angrenzenden Bereich des Anschlussstücks zu schaffen. Unter der Fluiddichtung 19 hatder untere Endbereich 20 des Anschlussstücks weitereinen weiter reduzierten Außendurchmesser,um einen ringförmigenZwischenraum 21 mit dem Gehäuse zu bilden. Der Boden des Anschlussstücks liegtan einem Ventilsitzfuß 22 an undder Fuß wiederumliegt an dem Ventilsitz 23 an, um den Sitz in Anlage ander ringförmigenSchulter 26 der Bohrung B zu halten, wobei der Ventilsitzein Teil des Hauptventils M ist.
    [0014] DasAnschlussstückhat eine Hauptbohrung 25, die axial hindurch verläuft, wobeiin dem unteren Endbereich 25A der Bohrung der obere Endbereich desringförmigenVentilschafts 28 des Haupt ventils M axial verschiebbarverläuft,wobei ein O-Ring 29 von dem Anschlussstück getragen wird, um eine Fluiddichtungmit dem Ventilschaft zu bilden. Der Ventilschaft hat einen axialmittleren, in Bezug auf den Durchmesser vergrößerten Bereich 28A,um eine Fluiddichtung mit dem Ventilsitz zu bilden, wenn er darananliegt, um axialen Fluiddurchfluss durch den Ventilsitz zu blockieren.Die Gehäusebohrunghat einen Bohrungsbereich 31 mit größerem Durchmesser als den Innendurchmesserndes Ventilsitzes und des in Bezug auf den Durchmesser vergrößerten Bereichs 28A,um in Verbindung mit dem Ventilschaft einen ringförmigen Freiraum 30 zubilden. Der axial mittlere Bereich des Gehäuses hat Querbohrungen 32,die sich in den Gehäusebohrungsbereich 31 und durchdie Außenfläche desGehäusesin das Innere des Behälters öffnen. Wennder Ventilschaft in seiner offenen Position ist, kann Fluid durchden Ventilsitz in den ringförmigenFreiraum 27 zwischen dem Ventilsitzfuß und dem Ventilschaft undvon da aus durch die radialen Schlitze 24 in dem Ventilfuß in denringförmigenFreiraum 21 fließen.
    [0015] DerGehäusebohrungsbereich 36 mitminimalem Durchmesser öffnetsich axial in den Bohrungsbereich 31 und trägt einenO-Ring 33, damit der untere Endbereich des Ventilschaftsgleitfähighindurch und in fluiddichter Beziehung damit verläuft. Dasuntere Ende des Ventilschafts liegt an einem ringförmigen Federhalter 34 an,der sich in dem unteren Endbereich 35 der Gehäusebohrungbefindet. Eine Schraubenfeder 37 liegt an dem Federhalter undan einem ringförmigenTeil 38A, das an einem Anschlag 38 anliegt, oderdirekt an dem Anschlag an. Der Anschlag ist in das innere Ende derGehäusebohrungeingeschraubt, wodurch die Feder den Ventilschaft elastisch in Anlagean den Ventilsitz drückt, umFluidfluss dadurch zu blockieren.
    [0016] EineherkömmlicheDruck- und/oder Temperatur-Begrenzungsvorrichtung 40 wirdin Gewindeverbindung von dem Anschlag getragen, um bei Überschreitenvon einem oder beiden von Druck und Temperatur in dem Behälter über vorgegebenNiveaus hinaus, zu erlauben, dass Fluid (Gas) in dem Behälter ausdem Inneren des Behältersdort hindurch und durch den Anschlag in den Bohrungsbereich 35 fließt.
    [0017] Dasobere Ende des Ventilschafts hat einen Schlitz 42, derdie diametral hindurch verläuft,wobei sich die Ventilschaftbohrung 43 in den Schlitz und durchdas untere Ende des Ventilschafts zu der Mittelbohrung des Federhalters öffnet.
    [0018] DieHauptbohrung 25 des Anschlussstückes hat einen axialen mittlerenBohrungsbereich 25B, der sich an seinem unteren Ende inden Bohrungsbereich 25A öffnet, um eine ringförmige Schulter über demoberen Ende des Ventilschafts zu bilden, wenn dieser sich in derPosition des geschlossenen Ventils befindet, und der sich an seinemoberen Ende zu dem Anschlussstückbohrungsbereich 25C mitreduziertem Durchmesser öffnet.In der Bohrung 25 ist ein Stift 44 angeordnet,der an seinem unteren Ende in anliegender Beziehung mit dem oberenEnde des Ventilschafts ist und dessen oberes Ende sich über dasAnschlussstückhinaus erstreckt. Der Stift hat einen solchen Durchmesser, um eineeng anliegende, gleitfähigePassung mit dem Anschlussstückbohrungsbereich 25C zubilden und um einen ringförmigenZwischenraum 47 mit dem Bohrungsbereich 25B zubilden.
    [0019] Deraxial mittlere Bereich des Anschlussstücks hat eine größere Querschnittsfläche alsder Behälteranschluss(Innendurchmesser des Halses) und kann beispielsweise im Querschnitteine sechseckige Form haben. Der Bereich 45 des Anschlussstückes hateine Querbohrung 48, die sich quer hindurch erstreckt undden Zwischenraum 47 mit der Umgebungsatmosphäre verbindet.Wenn daher der Druck und/oder die Temperatur in dem Behälterinnerenein vorgegebenes Niveau übersteigt,fließtunter Druck stehendes Fluid in dem Behälter durch die Begrenzungsvorrichtungund einen Fluiddurchgang P, der durch den Anschlag 38 bereitgestelltwird, durch den Teil des Bohrungsbereichs 35 zwischen demAnschlag und dem Federhalter, durch die Ventilschaftbohrung 43,den Schlitz 42, den ringförmigen Zwischenraum 42 unddie Querbohrung 48 in die Umgebungsatmosphäre.
    [0020] DieGassteuervorrichtung umfasst auch einen Ventilkörper V, der auf den oberenEndbereich der Ventil-Untereinheit aufgeschraubt ist. D.h. der Ventilkörper V hateine Bohrung X, die sich axial hindurch erstreckt, wobei ein axialmittlerer Bereich durch Gewindeverbindung an dem oberen (äußeren) Endbereich 51 desAnschlussstücksangebracht ist, wobei das untere Ende der Bohrung X einen ausreichendgrößeren Durchmesserals der Anschlussstückbereich 45 hat,um eine schraubende Bewegung des Ventilkörpers relativ zu dem Anschlussstück zu erlauben.Die Mittelachsen der Ventilkörperbohrungund der Anschlussstückbohrung 25 sindaxial ausgerichtet. Überden Gewindebereichen der Ventilkörperbohrungund des Anschlussstückes,haben die Ventilkörperbohrungbzw. das Anschlussstückweiter reduzierte Durchmesser 57 bzw. 58, wobeiein O-Ring 52 eine Fluiddichtung dazwischen bildet. Über demAnschlussstückbereich 58 hatdas Anschlussstückeinen noch weiter im Durchmesser reduzierten oberen Endbereich 54 ummit dem Anschlussstückbereich 58 eineringförmigeSchulter 53 zu bilden. In axialem Abstand oberhalb derringförmigenSchulter verläuftder obere Endbereich 54 des Anschlussstücks in einen Ventilkörperbohrungsbereich 55 mitweiter reduziertem Durchmesser, wobei ein O-Ring 59 eineFluiddichtung dazwischen bildet. Mit dem obigen Aufbau wird eineringförmigeHauptkammer (Zwischenraum) 70 gebildet, die den Anschlussstückbereich 54 umgibt.Eine Lüftungsöffnung 71 öffnet sichin den Ventilkörperbohrungsbereich 55 über demAnschlussstück.
    [0021] DieVentilkörperhauptbohrunghat einen Bereich 74 mit minimalem Durchmesser, der sichzu dem Bohrungsbereich 55 und zu dem oberen Endbereich 57 derHauptbohrung öffnetund der sich durch die obere Oberfläche des Ventilkörpers öffnet. Der Bohrungsbereich 74 mitminimalem Durchmesser bildet eine eng anliegende Passung mit demStift 44, der axial darin beweglich ist und durch einenO-Ring verläuft,der eine Fluiddichtung zwischen dem Stift und dem Bohrungsbereich 74 bildet.Der Stift 44 erreicht sowohl in der geöffneten als auch in der geschlossenenPosition des Ventilschafts in den Bohrungsbereich 74.
    [0022] EinLinear-Solenoid, allgemein mit 77 bezeichnet, hat ein Gehäuse, dasdurch Kopfschrauben 78 an dem Ventilkörper V befestigt ist, wobeider Solenoid einen Tauchkern in anliegender Beziehung mit dem oberenEnde des Stiftes 44 hat. Wenn die Solenoidspule 75 mitEnergie versorgt wird, drücktder Tauchkern den Stift 44, um den Ventilschaft 28 indie geöffneteStellung des Ventils zu bewegen. Wenn der Solenoid abgeschaltetwird, drücktdie durch den Federhalter wirkende Feder 37 den Ventilschaftin die geschlossene Stellung des Ventilschafts. Wenn daher irgendeineUnterbrechung der Energieversorgung des Solenoids auftritt, wirdder Ventilschaft elastisch zurückbewegt,um den Fluidfluss durch den Ventilsitz 23 zu blockieren.In dieser Beziehung ist zu bemerken, dass der Stift 44 inAnlage gegen den Tauchkern und den Ventilschaft kommt, aber nichtan einem an diesen befestigt ist.
    [0023] EinherkömmlichesEinlassrückschlagventil 80 istin eine Ventilkörperbohrung 81 eingeschraubt, wobeisich die Ventilkörperbohrung 81 zudem Zwischenraum 70 öffnet,um zu erlauben, dass unter Druck stehendes Fluid durch das Rückschlagventil undzu dem Zwischenraum und dann durch die axiale Anschlussstückdurchgänge 72 zuden Querbohrungen 73, die sich zu dem Zwischenraum 21 öffnen. wennder Solenoid aktiviert wird, um den Ventilschaft in seine geöffnete Stellungzu bringen und wenn unter Druck stehendes Fluid durch das Rückschlagventilaus einer herkömmlichenQuelle fürunter Druck stehendes Fluid (nicht gezeigt) zugeführt wird,fließt dasunter Druck stehende Fluid in den Zwischenraum 21 durchden Schlitz 24 zu der Anschlussstückhauptbohrung, durch den Ventilsitzzu dem ringförmigen Zwischenraum 30 undvon da aus zu und durch die Querbohrungen 32, um in dasInnere des Behälters 12 zufließen.Sobald der Druck in dem Behälterrelativ zu dem Einlassdruck hinreichend angestiegen ist und/oderdie Zufuhr von unter Druck stehendem Fluid an das Rückschlagventilunterbrochen wird, wird der Solenoid abgeschaltet und der Ventilschaftbewegt sich elastisch in seine geschlossene Position.
    [0024] Inden Zwischenraum 70 öffnetsich ebenfalls der Bereich mit reduziertem Durchmesser einer Bohrung 83 indem Ventilkörper.Der Ventilschaftfuß 82 einesmanuell betätigtenSchaltventils, das allgemein mit 86 bezeichnet ist, ist in die Bohrung 83 eingeschraubt.Das Ventil umfasst einen darin eingeschraubten Ventilschaft 84,der einen Bereich mit vergrößertem Durchmesserhat, um in geschlossener Stellung an einem Ventilsitz 85 anzuliegen,um Fluiddurchfluss aus dem Zwischenraum 70, durch die Querschlitzezwischen dem Ventilsitz und dem Ventilschaftfuß und zu dem ringförmigen Zwischenraum 87 zublockieren, der durch die Wand der Bohrung 83, den Ventilschaftfuß und denVentilsitz definiert wird. Wenn der Ventilschaft 84 inseine offene Position geschraubt wird, ermöglicht er den Fluiddurchflussaus dem Zwischenraum 70 zu dem Zwischenraum 87.
    [0025] DerVentilkörperhat eine Druckbohrung W mit variierendem Durchmesser, wobei der äußere Bohrungsbereich 92 mitgrößtem Durchmessereinen ringförmigenBereich 93A einer Kappe, allgemein mit 93 bezeichnet,des Druckreglers R darin umfasst. Der Regler enthält einenKolben 94 mit einem Bereich 94A mit vergrößertem Durchmesser,der axial beweglich in der ringförmigenAusnehmung 95 der Kappe und dem Ventilkörperbohrungsbereich 97 ist, dersich zu dem Bohrungsbereich 92 öffnet und einen kleineren Durchmesserals der Bohrungsbereich 92 hat. Der Kolbenbereich 94A trägt einenO-Ring in fluiddichtender Beziehung mit dem radial benachbarten Teildes ringförmigenBereichs der Kappe und der Innenwand, die den Bohrungsbereich 97 definiert, wenndie Innenwand sich axial angrenzend dazu befindet. Der Bohrungsbereich 97 öffnet sichweiter zu einem Bohrungsbereich 98 mit reduziertem Durchmesser,um eine Schulter zu bilden, um die axiale Bewegung des Kolbens wegvon der Kappe zu begrenzen, währendeine in der Ausnehmung angeordnete und an dem Kolbenbereich mitvergrößertem Durchmesseranliegende Schraubenfeder 99 den Kolben elastisch weg vonder Kappe rückt.Die Kappe hat Lüftungslöcher 100,die sich in die Ausnehmung 95 öffnen.
    [0026] DieKappe enthälteinen axial länglichen Ventilschaft 102,der zum Teil mit dem ringförmigen Kappenbereich 93A zusammenmit der inneren Oberflächedes Kappenendbereichs 93B die Kappenausnehmung definiert.Der Ventilschaft reicht weiter weg von dem Endbereich 93B alsder ringförmigeKappenendbereich. Der Endbereich des Ventilschaftes, der entferntvon dem Kappenendbereich liegt, trägt einen Ventilsitz 103.Der Ventilschaft hat eine ringförmigeSchulter 104, die axial in der Mitte seiner gegenüberliegendenEnden liegt, um die axiale Bewegung des Kolbens auf den Kappenendbereichzu zu begrenzen, vorausgesetzt, dass der Ventilsitz 103 nochnicht durch Anlage gegen den Teil des Kolbens an der Öffnung desBohrungsbereichs 111 mit reduziertem Durchmesser zu demZwischenraum 107 die Bewegung des Kolbens in der gleichenRichtung begrenzt hat.
    [0027] DerKolben hat eine axial hindurch verlaufende Bohrung, wobei die Kolbenbohrungeinen Bohrungsbereich 105 an einem Axialende hat, um einen Teildes Ventilschafts mit mittlerem Durchmesser hindurch verlaufendaufzunehmen, wobei der Kolben einen O-Ring in abdichtender Beziehungmit dem Ventilschaft trägt.In einer geschlossenen Position des Kolbens hat die Kolbenbohrung,an der dem Bohrungsbereich 105 axial gegenüberliegendenSeite, einen größeren Durchmesser,währendder Ventilschaft einen weiter reduzierten Durchmesser hat, um einenringförmigenZwischenraum 107 zu bilden. In axialer Richtung weg vonder Ventilschaftschulter und auf den Ventilsitz zu hat der Kolbengegenüber demKolbenbereich mit vergrößertem Durchmesser reduzierteAußendurchmesser,um in Kombination mit der den Bohrungsbereich 98 definierendenWand eine Steuerkammer 108 (ein relativ großer ringförmiger Zwischenraum)zu bilden. Es ist eine Mehrzahl von Öffnungen 110 vorhanden,um die Zwischenräume 107, 108 zum Fluiddurchflusszu verbinden, unabhängigdavon, ob der Kolben in seiner offenen oder in seiner geschlossenenPosition ist.
    [0028] DieKolbenbohrung hat axial gegenüberder Kappe einen Endbereich 111 mit reduziertem Durchmesser,wobei die Öffnungdes Bohrungsbereichs 111 zu dem Zwischenraum 107 einensolchen Durchmesser hat, dass, wenn der Ventilsitz 103 darananliegt, der Kolben in seiner geschlossenen Position ist, um Fluiddurchflussaus dem Bohrungsbereich 111 zu dem Zwischenraum 107 zublockieren, und wenn er axial auf Abstand dazu liegt, der Kolbenin seiner geöffnetenPosition ist. Der VentilkörperV hat einen zentralen (röhrenförmigen)Hülsenbereich 112,der in Richtung auf die Kappe zu und weg von der Endwand 113 verläuft, diezum Teil das axiale Ende des Bohrungsbereichs 98 entferntvon der Kappe definiert. Der Kolben trägt einen O-Ring, um eine axialgleitfähigeFluiddichtung zwischen dem Kolben und der Hülse zu bilden. Die Bohrung 88 verläuft axialdurch die Hülse,um sich in den Bohrungsbereich 111 zu öffnen.
    [0029] Wennder Druck in der Steuerkammer 108 unter ein vorher ausgewähltes Niveaufällt,bewegt die Feder 99 den Kolben weg von der Endkappe 108 ineine geöffneteStellung des Kolbens. Durch Auswahl der Feder 99 mit dengewünschtenFedereigenschaften kann das gewünschteNiveau des Ausgangsdrucks gesteuert werden, und wenn es gewünscht ist,den Auslassdruck zu ändern,kann eine Feder mit anderen Federeigenschaften verwendet werden.Daher kann die gewünschteDruckreduktion von dem Druck in dem Bohrungsbereich 111 zudem in der Steuerkammer erhalten werden.
    [0030] DerVentilkörperhat eine Bohrung 115, in die ein herkömmlicher Drucksensor eingeschraubtist. Die Bohrung 115 öffnetsich in die Steuerkammer 108, wodurch der Druck in derKammer abgefühlt werdenkann. Ebenfalls in die Steuerkammer 108 öffnet sicheine Bohrung 117, wobei das Auslassende der Bohrung 117 eingeschraubtein Druckbegrenzungs- oder Überdruckventil 118 trägt, dasdas Ablassen von Fluid aus der Steuerkammer in die Umgebungsatmo sphäre erlaubt,falls der Druck in der Steuerkammer einen vorgewählten Wert überschreitet. Eine Auslassbohrung 119 öffnet sichzu der Bohrung 117 und ist mit einem Gewinde versehen,damit ein geeigneter Auslassanschluss 120 damit verbunden werdenkann, um einen Mechanismus (nicht gezeigt) anzuschließen, beispielsweiseden Motor eines Fahrzeugs oder eine andere Vorrichtung, die dasFluid aus dem Behälterverwendet. Daher wird ein Durchgang von dem Behälter zu dem Auslassanschluss bereitgestellt,der durch Querbohrungen 32, die sich radial zu der äußeren Umfangsoberfläche desGehäusesin das Behälterinnereund zu dem Zwischenraum 30 öffnen, durch den Ventilsitz 23 zudem Zwischraum 27, wenn das Ventilteil 28 in seinergeöffnetenPosition ist, dann durch Schlitze 24 zu dem Raum 21 unddanach aufeinanderfolgend durch Querbohrungen 73, axialeDurchgänge 72 indem Anschlussstück,Raum 70, Bohrung 83, das manuelle Ventil 86, wennes geöffnetist, die Bohrung 88, die Steuerkammer 108, wennder Kolben 94 in seiner geöffneten Stellung ist, die Bohrung 117 unddie Bohrung (Haupauslass) 119 verläuft, die sich zu dem Auslassanschluss 120 öffnet. Mithinhat der genannte Durchgang das manuelle Ventil 86 und denDruckregler darin, die den Fluiddurchfluss dadurch erlauben, wenn dieVentilschäfte 28 und 84 inihrer geöffnetenStellung und der Kolben 94 in seiner geschlossenen Stellungist.
    权利要求:
    Claims (11)
    [1] Gassteuervorrichtung, die an einem mit Gewindeversehenem Hals (12A) eines Behälters (12) montierbarist, der Fluid unter Druck enthält,und in das Halsinnere einführbarist, mit einem Vorrichtungsgewindebereich (11) zum Einschraubenan dem Hals, einem inneren Endbereich (H), der sich im Behälterinnerenbefindet, und einem äußeren Endbereich(V), der sich außerhalbdes Behältersbefindet, wenn der Gewindebereich in den Hals eingeschraubt ist,einem ersten Fluiddurchflussdurchgang (32, 30, 27, 21, 72, 73, 70, 87, 88, 117, 119),der sich durch den Gewindebereich, den äußeren Endbereich, den innerenEndbereich der Vorrichtung erstreckt und ein erstes Ende (32)im Inneren des Behältersund einen Hauptauslass (119) hat, der sich zu der Umgebungsatmosphäre öffnet, wennder Gewindebereich in den Hals eingeschraubt ist, einem Hauptventil(M) in dem ersten Durchgang, das zwischen einer geöffnetenPosition, die den Fluiddurchfluss durch den Durchgang erlaubt, undeiner geschlossenen Position einstellbar ist, um den Fluiddurchflussdurch den Durchgang zu blockieren, Mitteln (44, 77)zum Stellen des Hauptventils in seine geöffnete Stellung, wobei dieMittel einen Solenoid (77) mit einer Solenoidspule (75)und einem Tauchkern (79) umfasst, der bei Energieversorgungder Spule in eine ausgestellte Position beweglich ist, einem manuellbetätigtenSchaltventil (86) in dem Durchgang zwischen dem Hauptventilund dem zweiten Ende des Durchgangs, um zu ermöglichen, den Fluiddurchflussdurch den Durchgang zu blockieren, und einem Druckregler (R), derin den Durchgang zwischen dem Hauptventil und dem Durchgangshauptauslasseingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Solenoid an dem äußeren Vorrichtungsendbereichentfernt von dem inneren Vorrichtungsendbereich angebracht ist.
    [2] Gassteuervorrichtung nach Anspruch 1, weiter dadurchgekennzeichnet, dass ein Einlassrückschlagventil (80)an dem äuße ren Endbereichangebracht ist, um sich zu dem Durchgang zwischen dem Hauptventilund dem Druckregler und dem Schaltventil zu öffnen.
    [3] Gassteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiterdadurch gekennzeichnet, dass der Druckregler in den äußeren Vorrichtungsbereichin den Durchgang zwischen dem Schaltventil und dem Hauptauslasseingebaut ist.
    [4] Gassteuervorrichtung nach Anspruch 3, weiter dadurchgekennzeichnet, dass der Druckregler eine Ventilkörperbohrung(W), einen Ventilsitz (103), einen Kolben (94)mit einer Kolbenbohrung (105, 111), die sich axialhindurch erstreckt, wobei der Ventilsitz in der Kolbenbohrung liegt,und die sich zu einem Durchgangsteil (88) öffnet, umden Fluiddurchfluss von dem ersten Durchgangsende den Durchflussin die Kolbenbohrung zu ermöglichen,wobei die Ventilkörperbohrungin Kombination mit dem Kolben eine Steuerkammer (108) bildet,wobei der Durchgang einen Teil (117) hat, der sich zu demHauptauslass und zu der Steuerkammer öffnet, und Mittel (99)umfasst, die gegen den Kolben wirken, um ihn aus einer den Fluidausflussaus der Kolbenkammer in die Steuerkammer blockierenden Stellungin eine Position in der Ventilkörperbohrungund relativ zu dem Ventilsitz zu bewegen, um den Fluiddurchflussvon der Kolbenbohrung zu der Steuerkammer zu erlauben, wenn der Druckin dem Hauptauslass unter einem vorgewählten Niveau ist.
    [5] Gassteuervorrichtung nach Anspruch 3, weiter dadurchgekennzeichnet, dass der äußere Vorrichtungsendbereicheinen Ventilkörperbereich(V) außerhalbdes Behälters,wenn der Vorrichtungsgewindebereich an dem Hals eingeschraubt ist,aufweist, wobei der Ventilkörperbereichden Hauptauslass und den darin verlaufenden Durchgang umfasst undder Solenoid an dem Ventilkörperbereichangebracht ist.
    [6] Gassteuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,dass der Ventilkörperbereich eineHauptkammer (70) hat, die Teil des Durchgangs ist, wobeidas manuell betätigteSchaltventil zwischen dem Druckregler und der Hauptkammer angeordnetist, wobei der Druckregler und der Ventilkörperbereich eine Steuerkammer(108) bilden, wobei der Regler Mittel (94, 103)zum Reduzieren des Fluiddrucks des von dem Schaltventil zu der SteuerkammerfließenenFluids und zum Zulassen von Fluiddurchfluss von dem Schaltventilzu der Steuerkammer, wenn der Fluiddruck an dem Hauptauslass unter einemvorgewähltenNiveau ist, aufweist, wobei ein Drucksensor (119) an demVentilkörperangebracht ist, um den Druck in wenigstens einem aus der Steuerkammerund dem Hauptauslass abzufühlen,und wobei eine Auslassdruckbegrenzungsvorrichtung (118)an dem Ventilkörperbereichangebracht ist, um sich zu dem Durchgang an dem Schaltventil unddem Auslass zu öffnen,um Fluid abzulassen, wenn der Fluiddruck in der Steuerkammer oberhalbeines vorgewähltenNiveaus ist.
    [7] Gassteuervorrichtung nach Anspruch 6, weiter dadurchgekennzeichnet, dass das Hauptventil einen Ventilsitz (23),einen Ventilschaft (28), der axial beweglich zwischen einergeöffnetenVentilstellung und einer geschlossenen Stellung ist, wobei der Ventilschaftdurch den Hauptventilsitz hindurch verläuft, und Mittel (37)zum elastischen Drückendes Ventilschaftes in seine geschlossene Ventilstellung aufweist.
    [8] Gassteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis5, weiter dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Durchgang (P)vorgesehen ist, der durch den inneren Endbereich und den Gewindebereichder Vorrichtung verläuft,wobei der zweite Durchgang einen inneren Endbereich (38),der in dem Behälter liegt,und einen äußeren Endbereich(48) hat, der sich zu der Umgebungsatmosphäre öffnet, wennder Gewindebereich in den Hals eingeschraubt ist, und dass eineBegrenzungsvorrichtung (40) sich zu dem zweiten Durchgang öffnet, umden Fluiddurchfluss durch den zweiten Durchgang zu blockieren, biswenigstens eines von Druck und Temperatur ein vorgegebenes Niveau überschreitet.
    [9] Gassteuervorrichtung nach Anspruch 8, weiter dadurchgekennzeichnet, dass das Hauptventil einen Ventilsitz (23),einen Ventilschaft (28), der axial beweglich zwischen einergeöffnetenVentilstellung und einer geschlossenen Stellung ist, wobei der Ventilschaftdurch den Hauptventilsitz hindurch verläuft und eine axial hindurchverlaufende Bohrung (43) aufweist, wobei der zweite Durchgangzum Teil durch die Ventilschaftbohrung definiert ist, und Mittel(37) aufweist, um den Ventilschaft elastisch in die geöffnete Ventilstellungzu drücken.
    [10] Gassteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis5, weiter dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Fluiddurchflussdurchgang(P) vorgesehen ist, dessen eines Ende sich in das Behälterinnere öffnet unddessen zweites Ende sich zur Umgebungsatmosphäre öffnet, wenn der Vorrichtungsgewindebereichin den Hals eingeschraubt ist, und ein axial längliches Gehäuse (H)vorgesehen ist, das den Vorrichtungsgewindebereich und den inneren Endbereichumfasst, wobei ein äußerer Umfangsoberflächenbereichinnerhalb des Behälterinneren, wennder Vorrichtungsgewindebereich an dem Hals angeschraubt ist, befindetund eine erste Bohrung (B) axial hindurch verläuft, wobei das Hauptventileinen Ventilsitz (23), einen Ventilschaft (28),der durch den Hauptventilsitz hindurch verläuft und zwischen einer geschlossenenPosition, in der Fluiddurchfluss durch den Hauptventilsitz blockiertist, und einer offenen Position beweglich ist, und Mittel (37)in der ersten Gehäusebohrungaufweist, um den Ventilschaft elastisch in seine geschlossene Positionzu drücken,wobei eine Begrenzungsvorrichtung (40) sich in den zweitenDurchgang öffnet,um den Fluiddurchfluss durch den zweiten Durchgang zu blockieren,bis wenigstens einer von Druck und Temperatur ein vorgegebenes Niveau überschreitet,wobei die Begrenzungsvorrichtung sich zu der ersten Gehäusebohrung öffnet, wobeidas Gehäuseeine zweite Bohrung (32) hat, die sich durch den Umfangsoberflächenbereich öffnet undzu der ersten Gehäusebohrungaxial gegenüberdem Ventil sitzt, von dem ersten Durchgangsende öffnet, wobei die ersten undzweiten GehäusebohrungenTeile des ersten Durchgangs definieren.
    [11] Gassteuerungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurchgekennzeichnet, dass der Ventilschaft eine Bohrung (43)hat, die axial hindurch verläuftund einen Teil des zweiten Durchgangs bildet, um Fluiddurchflussdadurch zu erlauben, unabhängigdavon, ob der Ventilschaft in seiner geöffneten oder geschlossenenPosition ist, und dass der innere Vorrichtungsendbereich ein axiallänglichesAnschlussstück(F) umfasst, das einen Mittelbereich (14) hat, der miteinem Gewinde an dem Gehäusemontiert ist und innerhalb der Gehäusebohrung verläuft, undeinen äußeren Endbereich(51) hat, wobei einer von dem äußeren Anschlussstückendbereichund dem Mittelbereich das zweite Ende des zweiten Durchgang umfasst,wobei das Anschlussstückeinen Durchgang (47) in Fluidverbindung mit der Ventilschaftbohrungund dem zweiten Ende des zweiten Durchgangs hat, wobei der Anschlussstückdurchgangeinen Teil des zweiten Durchgangs bildet und wobei die Mittel zumEinwirken gegen das Hauptventil auf den Ventilschaft einwirken,um den Ventilschaft selektiv in seine geöffnete Stellung zu bewegen.
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    同族专利:
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2011-02-03| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2014-07-04| R016| Response to examination communication|
    2014-07-11| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2015-07-31| R020| Patent grant now final|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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