Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer derartigen Kupplung.

Im Folgenden werden bei den Bezeichnungen spezieller kryogener Medien entsprechend ihrem Aggregatzustand die Buchstaben"G"für"gasförmig"und"L"für "flüssig"bzw."liquid"vorangestellt bzw. verwendet ; also z. B. GH2 bzw. LH2 für gasförmigen bzw. flüssigen Wasserstoff. Des Weiteren werden die Begriffe"CNG"und "LNG"für komprimiertes bzw. verflüssigtes Erdgas verwendet.

Insbesondere Wasserstoff und Erdgas gewinnen gegenwärtig durch den steigenden Energiebedarf und das gestiegene Umweltbewußtsein als Energieträger zunehmend an Bedeutung. So werden bereits Lastkraftwagen, Busse, Personenkraftwagen und Lokomotiven mittels mit Erdgas-oder Wasserstoff-betriebenen Motoren sowie mittels Kombinationen aus Brennstoffzelle und Elektromotor angetrieben. Darüber hinaus sind erste Versuche im Gange, Flugzeuge mit den genannten Medien anzutreiben.

Die Speicherung des Wasserstoffs oder Erdgases"an Bord"der oben genannten Verkehrsmittel ist dabei in flüssiger Form am sinnvollsten. Zwar müssen der Wasserstoff und LNG dazu auf etwa 25 K bzw. 112 K abgekühlt und auf dieser Temperatur gehalten werden-was nur durch entsprechende Isoliermaßnahmen an den Speicherbehältern bzw.-tanks realisiert werden kann-, doch ist eine Speicherung in gasförmigem Zustand aufgrund der geringen Dichte von GH2 und CNG in der Regel

in den obengenannten Verkehrsmitteln ungünstiger, da die Speicherung hierbei in großvolumigen und schweren Speicherbehältern bei hohen Drücken erfolgen muss.

Aus der DE-A 41 04. 711 ist eine gattungsgemäße Kupplung bekannt. Das Prinzip einer derartigen Kupplung basiert auf einem System, bei welchem zwei Kugelhähne-einer auf der Kupplungss. teckerseite und einer auf der Kupplungsdosenseite-miteinander verflanscht werden. Anschließend fährt von der Steckerseite her durch die Durchgangsbohrungen der Kugelhähne ein vakuumisoliertes Füllrohr hindurch, durch welches das (kryogene) Medium zur Kupplungsdosenseite strömt. Nach dem Füllvorgang fährt der Stecker zurück, und die Kugelhähne werden wieder geschlossen.' Anschließend wird die Verflanschung der Kugelhähne getrennt. Eine derartige Betankungskupplung ermöglicht ein Überfüllen von (kryogenen) Flüssigkeiten, ohne dass äußerlich eine Abkühlung der sichtbaren Komponenten zu erkennen ist.

Bei der Anwendung des vorbeschriebenen Prinzips ist es somit notwendig, das vakuumisolierte Füllrohr, das in axialer Richtung beweglich zum Kupplungsstecker ausgebildet sein muss, durch die Kupplungsebene hindurch aus dem Kupplungsstecker in die Kupplungsdose hinein vor-und nach Beendigung des Betankungsvorganges wieder zurückzuschieben. Nachteilig bei gattungsgemäßen Kupplungskonstruktionen ist die relativ große Baulänge des kupplungssteckerseitigen Bauteiles. Die Ursache hierfür liegt in der Abdichtung des Kupplungssteckers zur Atmosphäre mittels bspw. eines Membranbalges oder anderer abdichtender Maßnahmen.

Das beschriebene Verschieben des vakuumisolierten Füllrohres aus dem Kupplungsstecker in die Kupplungsdose hinein erfolgt bisher mittels eines an dem Kupplungsstecker angeordneten pneumatischen Kolbens, der über eine Leitung mit dem zu verfahrenden Füllrohr in Wirkverbindung steht. Die erforderliche Abdichtung bzw. Isolierung dieser Leitung stellt in der Praxis das größte Problem dar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Kupplung für vakuumisolierte Rohr-oder Schlauchleitungen anzugeben, die die vorgenannten Nachteile vermeidet, insbesondere eine kürzere Baulänge des Kupplungssteckers ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine gattungsgemäße Kupplung für vakuumisolierte Rohr-oder Schlauchleitungen vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungsrohr durch wenigstens einen innerhalb des Kupplungssteckers angeordneten Antrieb in axialer Richtung verfahrbar ist.

Im Gegensatz zu den bekannten Kupplungskonstruktionen kann die Vorschubeinrichtung des Steckers bzw. Leitungsrohres nunmehr ohne Verwendung eines Membranbalges oder eines anderen zur Atmosphäre abdichtenden Mittels realisiert werden. Dadurch kann die Baulänge des Kupplungssteckers wesentlich verkürzt werden, was einen für den Bediener handlicheren Kupplungsstecker zur Folge hat.

Hierbei ist der innerhalb des Kupplungssteckers angeordnete Antrieb vorzugsweise als wenigstens ein mit dem Leitungsrohr in Wirkverbindung stehender Druckkolben ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Kupplung sowie weitere Ausgestaltungen derselben, die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche sind, seien im Folgenden anhand des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Hierbei zeigen : Figur 1 : Seitliche Schnittdarstellung der Kupplung in zusammengekuppelten Zustand, wobei das Leitungsrohr des Kupplungssteckers hinter das steckerseitige Absperrorgan zurückgezogen ist Figur 2 : Seitliche Schnittdarstellung der Kupplung in zusammengekuppelten Zustand, wobei das Leitungsrohr bis zum Anschlag in die Kupplungsdose eingeführt ist Die Figuren 1 und 2 zeigen eine zweiadrige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplung, bestehend aus dem Kupplungsstecker S sowie der Kupplungsdose D, die an der Trennebene T miteinander verbunden sind.

Die Kuppiungsdose D weist eine Außenwandung 1 auf, in die das Leitungsrohr 3 des Kupplungssteckers S während des Betankungsvorganges bis zu einem Anschlag 2' eingeschoben wird. Ferner weisen Kupplungsstecker S und Kupplungsdose D je einen Kugelhahn 5 bzw. 4 auf, wobei deren Durchgangsbohrungen zur Aufnahme des Leitungsrohres 3 des Kupplungssteckers S vorgesehen sind. Das axial verschiebbare Leitungsrohr 3 ist innerhalb des Kupplungssteckers S in einem Führungsrohr 6 angeordnet.

Erfindungsgemäß ist nunmehr innerhalb des Kupplungssteckers S ein Raum P, der mit einem Gasdruck beaufschlagt werden kann, vorgesehen. Dazu ist der Raum P über Leitung 7 mit einer externen, in den Figuren 1 und 2 nicht dargestellten Gasquelle verbunden. Aus dieser wird er bspw. mit Helium oder einem HeliumNVasserstoff- Gasgemisch beaufschlagt. Prinzipiell können eine Vielzahl unterschiedlicher Gase zur Anwendung kommen, jedoch sollten diese-entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung-beim Umfüllen der kryogenen Flüssigkeit selbst nicht verflüssigbar sein.

Wird der Raum P mit einem Gasdruck beaufschlagt, so werden der Kolben K und damit das Leitungsrohr 3-bei geöffneten Kugelhähnen 4 und 5-bis zu dem beschriebenen Anschlag 2 aus dem Kupplungsstecker S nach vorne in die Kupplungsdose D geschoben. Nach Entspannung des Raumes P werden der Kolben K und das Leitungsrohr 3 vom Gasdruck der Fülleitung wieder zurückgefahren.

Zum ÜberFüllen des kryogenen Mediums in den fahrzeugseitigen Speicherbehälter wird das Leitungsrohr 3 durch die geöffneten Kugelhähne 4 und 5 bzw. deren Durchgangsbohrungen bis zum dem Anschlag 2 der Kupplungsdose D geführt. In dieser Position kommen die Öffnungen 11 der Zuführleitung 8 mit den Öffnungen 10 des Leitungsrohres 3 zur Deckung, so dass dem kryogenen Medium L, das vorzugsweise in flüssiger Form überfüllt wird, ein geringer Strömungswiderstand geboten wird. Gleichzeitig kommen die Öffnungen 12 der Rückgasleitung 9 mit den Öffnungen 13 des Leitungsrohres zur Deckung, so dass das koaxial geführte Rückgas G abgeführt und vorzugsweise zur Füllanlage zurückgeführt werden kann.

Hierbei sind die Öffnungen 10 und 13 des Leitungsrohre 3 mit den entsprechenden Öffnungen 11 und 12 der Zuführ-sowie Rückgasleitung 8 bzw. 9 vorzugsweise erst bei

einem vollständigen Einschieben des Leitungsrohres 3 in die Kupplungsdose D zur Deckung bringbar. Dadurch wird sichergestellt, dass ein Überströmen des Mediums aus dem Kupplungsstecker S in die Kupplungsdose D erst dann erfolgt, wenn das Leitungsrohr 3 vollständig-also bis zu dem dafür vorgesehenen Anschlag 2-in die Kupplungsdose D eingeschoben ist.

Das Verschieben des Leitungsrohrs 3 kann mittels pneumatisch und/oder mechanisch wirkender Vorrichtungen erfolgen. Im Regelfall wird das Einschieben des Leitungsrohres 3 in die Kupplungsdose D mit dem Verklammern von Kupplungsstecker . S und Kupplungsdose D sowie dem Öffnen der Kugelhähne 4 und 5 gekoppelt sein, wodurch die Bedienbarkeit der erfindungsgemäßen Kupplung vereinfacht wird.

Die erfindungsgemäße Kupplung für vakuumisolierte Rohr-oder Schlauchleitungen eignet sich insbesondere als Betankungskupplung für Fahrzeuge jeder Art, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die mit flüssigem Wasserstoff und/oder verflüssigtem Erdgas betrieben werden und bei denen der fahrzeugseitige Speicherbehälter mit flüssigem Wasserstoff oder LNG betankt wird.