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Title:
VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/056037
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a valve (100) comprising a housing (1), an inlet (2), an outlet (5), and a valve piston (500) that can move in the housing (3) and comprises an actuation element (16) and a sealing element (4), which can be brought into a blocking position and an open position by moving the actuation element (16). The sealing element (4) rests on a valve seat (3) in the housing (1) in the blocking position, and is raised away from the valve seat (3) in the open position. The sealing element (4) is attached to the actuation element (16) in such a way that it can be shifted relative to the actuation element (16) in the direction of the longitudinal axis of the actuation element (16) and can perform the function of a check valve (200). The axial movement of the actuation element (16) in the housing (1) is limited by a first stop (7) and a second stop (10) that can be mounted in two positions, wherein the two positions of the second stop (10) can be achieved by placing a third stop (11) underneath and by removing the third stop (11).

Inventors:
ZIEGER ANDREAS (AT)
Application Number:
PCT/AT2020/060312
Publication Date:
April 01, 2021
Filing Date:
August 20, 2020
Export Citation:
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Assignee:
ZIEGER ANDREAS (AT)
International Classes:
F16K15/06; F16K1/30; F17C13/04
Foreign References:
EP0708281A11996-04-24
DE835969C1952-04-07
DE1900854U1964-09-17
DE60218306T22007-10-31
US20100207047A12010-08-19
DE102016008107A12018-01-04
Attorney, Agent or Firm:
SCHWARZ & PARTNER PATENTANWÄLTE OG et al. (AT)
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Claims:
Patentansprüche:

1. Ventil (100) mit einem Gehäuse (1), einem Zulauf (2), einem Ablauf (5), einem im Gehäuse (3) durch manuelle Betätigung in Richtung seiner Längsachse bewegbaren Ventilkolben (500) umfassend ein Betätigungselement (16) und einen Dichtkörper (4), der durch Bewegung des Betätigungselements (16) in eine Sperrsteilung und eine Offenstellung gebracht werden kann, wobei der Dichtkörper (4) in der Sperrsteilung an einem Ventilsitz (3) im Gehäuse (1) anliegt und eine Strömung vom Zulauf (2) zum Ablauf (5) unabhängig von den Druckverhältnissen im Zu- und Ablauf (2, 5) unterbindet, und wobei der Dichtkörper (4) in der Offenstellung vom Ventilsitz (3) abgehoben ist und die Strömung vom Zulauf (2) zum Ablauf (5) unabhängig von den Druckverhältnissen im Zu- und Ablauf (2, 5) ermöglicht , dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (4) am Betätigungselement (16) so angebracht ist, dass er relativ zum Betätigungselement (16) in Richtung der Längsachse des Betätigungselements (16) verschiebbar ist und die Funktion eines Rückschlagventils (200) ausüben kann, wenn sich das Betätigungselement (16) in einer Zwischenstellung zwischen der Sperrsteilung und der Offenstellung befindet, wobei die axiale Bewegung des Betätigungselements (16) im Gehäuse (1) durch einen ersten Anschlag (7) und einen in zwei Positionen montierbaren zweiten Anschlag (10) begrenzt ist, wobei die beiden Positionen des zweiten Anschlags (10) durch Unterlegen eines dritten Anschlags (11) und durch Entfernen des dritten Anschlags (11) erreicht werden.

2. Ventil (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (4) und das Betätigungselement (16) in axialer Richtung formschlüssig durch ein Koppelglied (15, 23, 42) verbunden sind.

3. Ventil (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Dichtkörper (4) und dem Betätigungselement (16) eine axial wirkende Druckfeder als Schließfeder (14) des Rückschlagventils (200) angeordnet ist.

4. Ventil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (4) in radialer Richtung und in axialer Richtung gegenüber dem Betätigungselement (16) beweglich ist.

5. Ventil (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (16) in der Zwischenstellung, in der er die Funktion des Ventils (100) als Rückschlagventil (200) ermöglicht, an dem mit dem dritten Anschlag (11) unterlegten zweiten Anschlag (10) anliegt.

6. Ventil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (16) in der Sperrsteilung am ersten Anschlag (7) anliegt.

7. Ventil (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (16) in der Offenstellung am zweiten Anschlag (10), bei entferntem dritten Anschlag (11) anliegt.

8. Ventil (100) nach einem der Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bauteilkopplung zwischen dem Dichtkörper (4) und dem Betätigungselement (16) mittels einer elasto-plasti sehen Umformung eines zylindrischen und/oder konischen Koppelglieds (15f) in einer zylindrischen und/oder konischen Bohrung (23f) erfolgt.

9. Ventil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bauteilkopplung zwischen dem Dichtkörper (4) und dem Betätigungselement (16) an dem Betätigungselement (16) angeordnete federnde Elemente vorgesehen sind, welche einen Clip- Mechanismus zur Kopplung mit dem Dichtkörper (4) bereitstellen, oder dass zur Bauteilkopplung zwischen dem Dichtkörper (4) und dem Betätigungselement (16) an dem Dichtkörper (4) angeordnete federnde Elemente vorgesehen sind, welche einen Clip- Mechanismus zur Kopplung mit dem Betätigungselement (16) bereitstellen.

10. Ventil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bauteilkopplung zwischen dem Dichtkörper (4) und dem Betätigungselement (16) das Betätigungselement (16) eine Hülse (42) zur zumindest teilweisen Aufnahme des Dichtkörpers (4) umfasst, wobei die Hülse (42) zur Befestigung des Dichtkörpers (4) an dem Betätigungselement (16) verformbar ausgebildet ist.

11. Ventil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bauteilkopplung zwischen dem Dichtkörper (4) und dem Betätigungselement (16) der Ventilkolben (500) eine verformbare Hülse zur Verbindung des Betätigungselements (16) mit dem Dichtkörper (4) umfasst.

12. Ventil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bauteilkopplung zwischen dem Dichtkörper (4) und dem Betätigungselement (16) der Ventilkolben (500) eine mit dem Betätigungselement (16) verlötete Hülse zur Aufnahme des Dichtkörpers (4) umfasst.

13. Ventil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bauteilkopplung zwischen dem Dichtkörper (4) und dem Betätigungselement (16) der Ventilkolben (500) eine klammerartige Hülse (42), eine Schwalbenschwanzverbindung (15c, 23c), eine abgefräste Nut-Feder- Verbindung (15e, 23 e), eine ausgeschnittene Nut-Feder- Verbindung (15d, 23d), einen Sicherungs- oder Runddrahtring (15g, 23g), einen zentrischen oder exzentrischen Querstift (15h, 23h,) eine verlötete, verschweißte oder verklebte Hülse, eine Schraubhülse (15k, 23k), oder eine formschlüssige Verbindung (15, 23, 42) umfasst.

Description:
Ventil

Die Erfindung betrifft ein Ventil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Behälterventile für Druckgasbehälter zur Speicherung von gasförmigen Kraftstoffen wie z.B. Erdgas oder Wasserstoff mit getrenntem Betankungs- und Entnahmepfad sind im Betankungspfad u.a. mit einem Rückschlagventil und einem manuellen Absperrventil und im Entnahmepfad u.a. mit einem elektromagnetischen Absperrventil, einer Rohrbruchsicherung und einem manuellen Absperrventil und weiters mit einem manuellen Entleerventil und einem temperaturgesteuerten Sicherheitsventil TPRD ausgeführt, wobei das Rückschlagventil den Betankungspfad nach der Betankung verschließt, die manuellen Absperrventile den Betankungspfad bei der Betankung und den Entnahmepfad bei der Entnahme verschließen, das elektromagnetische Absperrventil den Entnahmepfad im bestromten Zustand öffnet oder stromlos verschließt, die Rohrbruchsicherung den Entnahmepfad bei großen Entnahmemengen wie z.B. einem Rohrabriss verschließt, das manuelle Entleerventil einen Behälterzugang für die Notentleerung öffnet und das temperaturgesteuerte Sicherheitsventil einen Behälterzugang bei hohen Temperaturen wie z.B. bei einem Feuer öffnet.

Derartige Behälterventile sind u.a. aus DE102016008107 bekannt. DE102016008107 offenbart für jede Funktion ein eigenes Bauteil, d.h. das Rückschlagventil, das manuelle Absperrventil, das elektromagnetische Absperrventil, die Rohrbruchsicherung, das manuelle Entleerventil und das temperaturgesteuerte Sicherheitsventil sind als eigenständiges Bauteil mit entsprechendem Aufwand für Einzelteilfertigung und Montage ausgeführt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Kombinationsventils, dass die Funktionen eines Rückschlagventils, eines manuellen Absperrventils und eines manuellen Entleerventils zuverlässig, in einfacher Bauweise und kleinem Bauraum in einer Baugruppe zusammenführt.

Die Aufgabe wird durch ein Ventil mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Ventil umfasst ein Gehäuse, einen Zulauf, einen Ablauf, und einen im Gehäuse durch manuelle Betätigung in Richtung seiner Längsachse bewegbaren Ventilkolben. Der Ventilkolben umfasst ein Betätigungselement und einen Dichtkörper, der durch Bewegung des Betätigungselements in eine Sperrsteilung und eine Offenstellung gebracht werden kann, wobei der Dichtkörper in der Sperrsteilung an einem Ventilsitz im Gehäuse anliegt und eine Strömung vom Zulauf zum Ablauf unabhängig von den Druckverhältnissen im Zu- und Ablauf unterbindet. Der Dichtkörper ist in der Offenstellung vom Ventilsitz abgehoben, und ermöglicht die Strömung vom Zulauf zum Ablauf unabhängig von den Druckverhältnissen im Zu- und Ablauf. Erfindungsgemäß ist der Dichtkörper am Betätigungselement so angebracht, dass er relativ zum Betätigungselement in Richtung der Längsachse des Betätigungselements verschiebbar ist, und die Funktion eines Rückschlagventils ausüben kann, wenn sich das Betätigungselement in einer Zwischenstellung zwischen der Sperrsteilung und der Offenstellung befindet. Hierbei wird die axiale Bewegung des Betätigungselements im Gehäuse durch einen ersten Anschlag und einen in zwei Positionen montierbaren zweiten Anschlag begrenzt, wobei die beiden Positionen des zweiten Anschlags durch Unterlegen eines dritten Anschlags und durch Entfernen des dritten Anschlags erreicht werden.

Hierdurch kann die Bewegungsfreiheit des Ventilkolbens variiert werden, wodurch eine Anpassung des Ventils an die jeweilige Anwendung und spezifische Druck- und Strömungsverhältnisse erfolgen kann.

Vorzugsweise sind der Dichtkörper und das Betätigungselement in axialer Richtung formschlüssig durch ein Koppelglied verbunden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils ist zwischen dem Dichtkörper und dem Betätigungselement eine axial wirkende Druckfeder als Schließfeder des Rückschlagventils angeordnet. Diese bewirkt eine lineare Druckkraft auf den Dichtkörper. Bevorzugt stellt die Schließfeder eine Druckkraft in Richtung des Zulaufs bereit.

Vorzugsweise ist der Dichtkörper in radialer Richtung und in axialer Richtung gegenüber dem Betätigungselement beweglich.

Das Betätigungselement liegt vorzugsweise in der Zwischenstellung, in der er die Funktion des Ventils als Rückschlagventil ermöglicht, an dem mit dem dritten Anschlag unterlegten zweiten Anschlag an.

Erfindungsgemäß kann das Betätigungselement in der Sperrsteilung am ersten Anschlag anliegen.

Zusätzlich kann das das Betätigungselement in der Offenstellung am zweiten Anschlag bei entferntem dritten Anschlag anliegen.

Vorzugsweise erfolgt eine Bauteilkopplung zwischen dem Dichtkörper und dem Betätigungselement mittels einer elasto-plasti sehen Umformung eines zylindrischen und/oder konischen Koppelglieds in einer zylindrischen und/oder konischen Bohrung. Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante sind zur Bauteilkopplung zwischen dem Dichtkörper und dem Betätigungselement an dem Betätigungselement angeordnete federnde Elemente vorgesehen, welche einen Clip-Mechanismus zur Kopplung mit dem Dichtkörper bereitstellen. Alternativ können zur Bauteilkopplung zwischen dem Dichtkörper und dem Betätigungselement an dem Dichtkörper angeordnete federnde Elemente vorgesehen sein, welche einen Clip-Mechanismus zur Kopplung mit dem Betätigungselement bereitstellen.

Zur Bauteilkopplung zwischen dem Dichtkörper und dem Betätigungselement kann das Betätigungselement auch eine Hülse zur zumindest teilweisen Aufnahme des Dichtkörpers umfassen, wobei die Hülse zur Befestigung des Dichtkörpers an dem Betätigungselement verformbar ausgebildet ist.

Alternativ kann zur Bauteilkopplung zwischen dem Dichtkörper und dem Betätigungselement der Ventilkolben eine verformbare Hülse zur Verbindung des Betätigungselements mit dem Dichtkörper umfassen.

Zur Bauteilkopplung zwischen dem Dichtkörper und dem Betätigungselement kann der Ventilkolben auch eine mit dem Betätigungselement verlötete Hülse zur Aufnahme des Dichtkörpers umfassen.

Des Weiteren kann zur Bauteilkopplung zwischen dem Dichtkörper und dem Betätigungselement der Ventilkolben eine klammerartige Hülse, eine

Schwalbenschwanzverbindung, eine abgefräste Nut-Feder- Verbindung, eine ausgeschnittene Nut-Feder- Verbindung, einen Sicherungs- oder Runddrahtring, einen zentrischen oder exzentrischen Querstift eine verlötete, verschweißte oder verklebte Hülse, eine Schraubhülse, oder eine formschlüssige Verbindung umfasst.

Bevorzugte und alternative Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Ventils werden in weiterer Folge anhand der Figuren erläutert.

Figur 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Kombinationsventils in der Funktion eines geschlossenen Rückschlagventils, nachfolgend auch als geschlossenes Rückschlagventil bezeichnet.

Figur 2 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Kombinationsventils in der Funktion eines Rückschlagventils bei der Betankung, nachfolgend auch als Betankung bezeichnet.

Figur 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Kombinationsventils in der Funktion eines verschlossenen manuellen Absperrventils, nachfolgend auch als verschlossenes manuelles Absperrventil bezeichnet.

Figur 4 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Kombinationsventils in der Funktion eines geöffneten manuellen Entleerventils, nachfolgend auch als geöffnetes manuelles Entleerventil bezeichnet. Figur 5a bis Figur 51 zeigen weitere Ausführungsformen der Bauteilkopplung am Ventilkolben.

Figur 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Kombinationsventils 100 als Kombination eines Rückschlagventils 200 mit einem manuellen Absperrventil 300 und einem manuellen Entleerventil 400 bei geschlossenem Rückschlagventil 200 in einem Ausschnitt eines Behälterventil-Gehäuses 1 mit einem Zulauf 2 zur Zufuhr des Gases bei der Betankung, einem Ventilsitz 3 zur Abdichtung gegen den Dichtkörper 4 des Ventilkolbens 500 und einem Ablauf 5 zur Abfuhr des Gases in einen Speicherbehälter bei der Betankung, eine Dichtfläche 6 zur äußeren Abdichtung und radialen Führung des Ventilkolbens 500, ein erster Anschlag 7 zur Lagefixierung des Ventilkolbens 500 bei verschlossenem Absperrventil 300, ein Gewinde 8 zur Lageänderung des Ventilkolbens 500 und eine Nut 9 zur Aufnahme eines zweiten Anschlags 10 zur Lagefixierung des Ventilkolbens 500 bei geschlossenem bzw. geöffnetem Rückschlagventil 200 oder bei geöffnetem Entleerventil 400 und eines dritten Anschlags 11 zur Lagefixierung des zweiten Anschlags 10. Weiters ein Ventilkolben 500 mit einem in axialer Richtung beweglichen Dichtkörper 4 umfassend eine Dichtfläche 12 zur Abdichtung gegen den Ventilsitz 3 im Gehäuse 1, eine Stützfläche 13 zur Abstützung der Schließfeder 14, ein Koppel glied 15 als formschlüssiges Bindeglied zwischen dem Dichtkörper 4 und dem Betätigungselement 16 in Form eines federnden Clip-Mechanismus aus einem mehrfach geschlitzten Zylinder 17 mit gestufter und hinterschnittener Innenbohrung 18 aus einer ersten Bohrung 19 mit kleinerem Durchmesser als die zweite dahinterliegende Bohrung 20 samt mit einer Stützfläche 21 zur Abstützung am Betätigungselement 16 bei geöffnetem Entleerventil 400 und einer Stützfläche 22 zur Abstützung am Betätigungselement 16 bei verschlossenem Absperrventil 300 sowie einem in axialer Richtung beweglichen Betätigungselement 16 umfassend ein Koppelglied 23 als Gegenstück zum Koppelglied 15 am Dichtkörper 4 in Form eines mehrfach gestuften Zylinders 24 aus einem ersten Zylinder 25 mit größerem Durchmesser als der dahinterliegende zweite Zylinder 26 samt einer Stützfläche 27 zur Abstützung an der Stützfläche 21 des Dichtkörpers 4 bei geöffnetem Entleerventil 400 und einer Stützfläche 28 zur Abstützung an der Stützfläche 22 des Dichtkörpers 4 bei verschlossenem Absperrventil 300, eine Bohrung 29 zur Aufnahme der Schließfeder 14, eine Nut 30 zur Aufnahme einer geeigneten Dichtung 31 zur äußeren Abdichtung des Ventilkolbens 500 gegen das Gehäuse 1, eine Stützfläche 32 zur Lagefixierung am ersten Anschlag 7 des Gehäuses 1, ein Gewinde 33 zur Lageänderung des Ventilkolbens 500 in Verbindung mit dem Gewinde 8 des Gehäuses 1, eine Stützfläche 34 zur Lagefixierung des Ventilkolbens 500 im geöffneten Zustand am zweiten Anschlag 10 mit oder ohne entferntem dritten Anschlag 11 und einer Werkzeugaufnahme 35 zur Aufnahme und Übertragung des zur Lageänderung oder Lagefixierung erforderlichen Drehmoments sowie eine Schließfeder 14 zum Schließen des Rückschlagventils 200 bei geeigneten Druckverhältnissen. Gemäß Figur 1 liegt bei geschlossenem Rückschlagventil 200 des Kombinationsventils 100 das Betätigungselement 16 mit der Stützfläche 34 am zweiten Anschlag 10 an und fixiert das Betätigungselement 16 in einer ersten Lage. Die Schließfeder 14 drückt die Dichtfläche 12 des Dichtkörpers 4 gegen den Ventilsitz 3 im Gehäuse und verschließt den Strömungspfad zwischen dem Zulauf 2 und dem Ablauf 5. Der Differenzdruck zwischen dem Ablauf 5 und dem Zulauf 2 erhöht die Anpresskraft des Dichtkörpers 4 am Gehäuse 1 und verbessert die Dichtwirkung.

Gemäß Figur 2 liegt bei der Betankung das Betätigungselement 16 mit der Stützfläche 34 am zweiten Anschlag 10 an und fixiert das Betätigungselement 16 in einer ersten Lage. Der Dichtkörper 4 wird infolge der Druckdifferenz zwischen dem Zulauf 2 und dem Ablauf 5 entgegen der Kraft der Schließfeder 14 in Strömungsrichtung verschoben und liegt mit seiner Stützfläche 22 an der Stützfläche 28 des Betätigungselements 16 an und öffnet den Strömungspfad zwischen dem Zulauf 2 und dem Ablauf 5 für die Betankung. Sobald die Kraft der Schließfeder 14 größer als die Öffnungskraft infolge der Druckdifferenz zwischen dem Zulauf 2 und dem Ablauf 5 ist, drückt die Schließfeder 14 den Dichtkörper 4 mit seiner Dichtfläche 12 gegen den Ventilsitz 3 im Gehäuse und verschließt den Strömungspfad zwischen dem Zulauf 2 und dem Ablauf 5.

Gemäß Figur 3 liegt bei verschlossenem Absperrventil 300 des Kombinationsventils 100 das Betätigungselement 16 mit der Stützfläche 32 am ersten Anschlag 7 im Gehäuse 1 an und fixiert das Betätigungselement 16 in einer zweiten Lage. Durch die geometrischen Abmessungen des Ventilkolbens 500 liegt die Stützfläche 28 des Betätigungselements 16 an der Stützfläche 22 des Dichtkörpers 4 an, drückt die Dichtfläche 12 des Dichtkörpers 4 gegen den Dichtsitz 3 im Gehäuse und verschließt den Strömungspfad zwischen dem Zulauf 2 und dem Ablauf 5. Die Hubbegrenzung durch den ersten Anschlag 7 verhindert das ungewollte Hineindrehen des Ventilkolbens 500 und damit eine Beschädigung des Ventilsitzes 3 des Gehäuses 1 und/oder der Dichtfläche 12 am Dichtkörper 4. Bei weiterer Erhöhung des Montagemomentes kann der Ventilkolben 500 nur unwesentlich im Gehäuse 1 verschoben werden, wodurch eine Beschädigung der Dichtflächen vermieden und eine hohe Wiederholbarkeit erreicht wird.

Gemäß Figur 4 liegt bei geöffnetem Entleerventil 400 des Kombinationsventils 100 das Betätigungselement 16 mit der Stützfläche 34 bei entferntem dritten Anschlag 11 am zweiten Anschlag 10 an und fixiert das Betätigungselement 16 in einer dritten Lage. Durch die formschlüssige Verbindung des Dichtkörpers 4 mit dem Betätigungselement 16 über das Koppelglied 15, 23 liegt die Stützfläche 21 des Dichtkörpers 4 an der Stützfläche 27 der Betätigung 16 an und öffnet den Strömungspfad zwischen dem Ablauf 5 und dem Zulauf 2.Der zweite Anschlag 10 verhindert das ungewollte Herausdrehen des Ventilkolbens 500. Figur 5a bis Figur 51 zeigt weitere Ausführungsformen des Koppelglieds 15, 23, 42 am Ventilkolben 500, wobei der Dichtkörper 4 und das Betätigungselement 16 formschlüssig und mit axialem und radialem Spiel verbunden sind, u.a. ein Clip-Mechanismus 15a, 23a mit federnden Elementen am Dichtkörper 4, eine verformte Hülse 15b, 23b des Betätigungselements 16, eine Schwalbenschwanz-Verbindung 15c, 23c, eine ausgeschnittene Nut-Feder- Verbindung 15d, 23d an der Betätigung 16, eine abgefräste Nut-Feder- Verbindung 15e, 23e am Dichtkörper 4, ein zylindrisches und/oder konischen Koppelglied 15f, 23f am Dichtkörper 4, ein Sicherungs- oder Runddrahtring 15g, 23g, 42 in der Betätigung, ein zentrischer oder exzentrischer Querstift 15h, 23h, 42, eine verformte Hülse 15i, 23i, 42, eine verlötete, verschweißte oder verklebte Hülse 15j, 23j, 42, eine Schraubhülse 15k, 23k, 42, eine hülsenförmige Klammer 151, 231, 42 oder eine beliebige formschlüssige Verbindung 15,23, 42.

Figur 5a bis Figur 51 zeigt einen Ventilkolben 500 mit einem zylindrischen und/oder konischen Koppelglied 15f am Dichtkörper 4 und eine zylindrische und/oder konische Bohrung 23f am Betätigungselement 16 zur Aufnahme des Koppel glieds 15f. Die formschlüssige Verbindung des Dichtkörpers 4 und des Betätigungselements 16 erfolgt durch eine Längskraft im Zuge der Vormontage, beim Montagevorgang durch Verschließen des Absperrventils 300 oder durch Druckkräfte im geöffneten Zustand, indem das zylindrische und/oder konische Koppelglied 15f des Dichtkörpers 4 in der zylindrischen und/oder konischen Bohrung 23f des Betätigungselements 16 elasto-plastisch verformt wird und das Koppelglied 15f des Dichtkörpers 4 nach der Umformung die Bohrung 23f soweit ausfüllt, dass die beiden Bauteile bei den auftretenden Betriebskräften untrennbar verbunden sind. Wahlweise ist das zylindrische und/oder konische Koppelglied 15f des Dichtkörpers 4 am Ende mit einem zylindrischen oder konischen Ansatz 35 größeren Durchmessers ausgeführt.

Wahlweise werden am Dichtkörper 4 ausgeführte Verbindungsteile der beziehungsweise zur Bauteilkopplung 15 am Betätigungelement 16 und am Betätigungselement 16 ausgeführte Verbindungsteile der beziehungsweise zur Bauteilkopplung 23 am Dichtkörper 4 ausgeführt. Zwischen dem Dichtkörper 4 und dem Betätigungselement 16 besteht durch das Koppelglied 15, 23, 42 eine formschlüssige Verbindung, und der Dichtkörper 4 kann sich in axialer Richtung entsprechend den vorherrschenden Druckverhältnissen bzw. Strömungskräften, der Kraft der Schließfeder 14 und der Lage des Betätigungselements 16 am ersten Anschlag 7 oder am zweiten Anschlag 10 bei montiertem oder entferntem dritten Anschlag 11 frei bewegen, und bei der Betankung als geöffnetes Rückschlagventil 200 entsprechend dem maximalen Betankungshub als Abstand zwischen der Stützfläche 22 des Dichtkörpers 4 und der Stützfläche 28 des Betätigungselements 16 bei fixiertem Betätigungselement 16 am zweiten Anschlag 10 eine erste Endlage bei geöffnetem Strömungspfad zwischen dem Zulauf 2 und dem Ablauf 5 mit einer ersten Durchflussrate, bei der Entleerung als manuelles Entleerventil 400 mit entsprechendem Entleerhub als Differenz aus der Bauhöhe des dritten Anschlags 11 und dem Abstand zwischen der Stützfläche 21 am Dichtkörper 4 und der Stützfläche 27 am Betätigungselement 16 bei fixiertem Betätigungselement 16 am zweiten Anschlag 10 eine zweite Endlage bei geöffnetem Strömungspfad zwischen dem Zulauf 2 und dem Ablauf 5 mit einer zweiten Durchflussrate, im verschlossenen Zustand als manuelles Absperrventil 300 bei fixiertem Betätigungselement 16 am ersten Anschlag 7 eine dritte Endlage bei geschlossenem Strömungspfad zwischen dem Zulauf 2 und dem Ablauf 5 mit einer dritten Durchflussrate und im geschlossenen Zustand des Rückschlagventils 200 bei fixiertem Betätigungselement 16 am zweiten Anschlag 10 eine erste Endlage bei geschlossenem Strömungspfad zwischen dem Zulauf 2 und dem Ablauf 5 mit einer dritten Durchflussrate, sowie bei der Betankung als Rückschlagventil 200 beliebige Lagen mit einem Öffnungshub zwischen der Stützfläche 22 des Dichtkörpers 4 und der Stützfläche 28 des Betätigungselements 16 bei fixiertem Betätigungselement 16 am zweiten Anschlag 10 mit zugehöriger Durchflussrate zwischen der ersten und der zweiten Endlage in Abhängigkeit der resultierenden Kraft aus den vorherrschenden Druckverhältnissen bzw. Strömungskräften und der Kraft der Schließfeder 14 einnehmen. Die erste Durchflussrate entspricht dem nominellen Durchfluss des geöffneten Rückschlagventils 200 bei der Betankung. Die zweite Durchflussrate entspricht dem nominellen Durchfluss des geöffneten Entleerventils 400 bei der Entleerung. Die dritte Durchflussrate entspricht dem nominellen Durchfluss des verschlossenen Absperrventils 300 oder des geschlossenen Rückschlagventils 200 und beträgt Null.

Durch die Koppelung des Dichtkörpers 4 mit dem Betätigungelement 16 kann das manuelle Entleerventil 300 des Kombinationsventil 100 bei allen Druckverhältnissen zwischen dem Zulauf 2 und dem Ablauf 5 geöffnet werden.

Wahlweise wird das Kombinationsventil 100 als Rückschlagventil 200 und als manuelles Absperrventil 300 ohne manuelles Entleerventil 400 eingesetzt. Wahlweise wird das Kombinationsventil 100 als Rückschlagventil 200 und als manuelles Entleerventil 400 ohne manuelles Absperrventil 300 eingesetzt. Wahlweise wird das Kombinationsventil 100 mit oder ohne Schließfeder 14 als manuelles Absperrventil 300 oder manuelles Entleerventil 400 eingesetzt.

Durch geeignete Abmessungen der Kontaktflächen und Abstände wird stets eine elastische oder nur geringe plastische Verformung des Dichtkörpers 4 und/oder Teile des Gehäuses 1 erreicht, wodurch toleranzbedingte, thermische und druckbedingte Längenänderungen ausgeglichen werden. Durch die konstruktive Vorgabe der Verschiebewege aufgrund der Lage des ersten Anschlags 7, der Nut 9, des zweiten Anschlags 10 und des dritten Anschlags 11 kann die Dichtung 31 nicht in eine für die äußere Dichtheit ungünstige Position verschoben werden.

Durch die Beeinflussung der Reibungsverhältnisse der Stützfläche 22 des Dichtkörpers 4 und der Stützfläche 28 des Betätigungselements 16 als Kontaktflächen, der Dichtfläche 12 am Dichtkörper 4 und des Ventilsitzes 3 im Gehäuse 1 als Kontaktflächen und der Dichtung 31 zur Dichtfläche 6 des Gehäuses 1 wird das Mitdrehen des Dichtkörpers 4 beim Schließvorgang verhindert. Wahlweise wird die Reibung durch ein weiteres Element 36 zwischen der Stützfläche 22 des Dichtkörpers 4 und der Stützfläche 28 des Betätigungselements 16 vermindert.

Wahlweise begrenzt eine Druckschraube 37 als zweiter Anschlag 10 und/oder dritter Anschlag 11 die axiale Beweglichkeit des Ventilkolbens 500. Wahlweise wird der Ventilkolben 500 in einem Gehäuse 38 gedichtet und geführt, der mit dem Gehäuse 1 verschraubt ist und gegen das Gehäuse 1 dichtet, wobei das Gehäuse 38 wahlweise den zweiten Anschlag 10 und/oder den dritten Anschlag 11 darstellt. Wahlweise ist der erste Anschlag 7 ein im Gehäuse 1 oder im Gehäuse 39 eingeschraubter oder eingelegter Bauteil 40, bevorzugt ein Sicherungs- oder ein Runddrahtring. Wahlweise ist der Ventilsitz 3 oder die Dichtfläche 12 ein separater Bauteil 41.

Wahlweise ist die Nut 30 zur Aufnahme der Dichtung 31 im Gehäuse 1, 37, 38 ausgeführt.

Wahlweise entfällt der erste Anschlag 7 und/oder die Nut 9 mit dem zweiten Anschlag 10 und dem dritten Anschlag 11.

Bevorzugt ist der Dichtkörper 4 aus einem polymeren Werkstoff und das Betätigungselement 16 aus einem metallischen Werkstoff gefertigt. Wahlweise ist der Dichtkörper 4 aus einem metallischen Werkstoff gefertigt. Wahlweise ist der Dichtkörper 4 mehrteilig aus einem metallischen Innenteil und einem polymeren Außenteil ausgeführt. Wahlweise ist der Dichtkörper 4 mehrteilig mit einer elastomeren oder polymeren Dichtung ausgeführt. Wahlweise ist das Betätigungselement 16 mehrteilig ausgeführt.