CN105555703A - 加注接头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及设备技术和方法技术方面的、用于为待填充容器填充液体的加注接头，其能够放置在容器上并且具有液体连接件、抽吸连接件、压缩气体连接件和管道，管道与活塞连接并且设置为能够气动地在轴上轴向移动，而且其中，通过与液体连接件、抽吸连接件和压缩气体连接件处于有效连接的管道可以为容器填充液体和/或从容器中通过加注接头吸走气体和/或液体。本发明的目的在于提供与此相关的技术方案，该方案花费较小而且加注接头小而轻。该目的由此得以实现，加注接头(1)在活塞(7)轴向相对的侧面(12,13)上具有第一气缸空腔(10)和第二气缸空腔(11)，其中第一气缸空腔(10)与压缩气体连接而且第二气缸空腔(11)同样与压缩气体连接或者加载有弹力，从而活塞(7)通过在第一气缸空腔(10)和第二气缸空腔(11)中不相等的压力和/或力能够移动并且通过在第一气缸空腔(10)和第二气缸空腔(11)中相等的压力和/或力能够位置固定地锁定，从而管道(8)的通入口(16)能够在两个终端位置(Z-0，Z-1)之间的多个轴向管道位置(Z-F1，Z-F2)上定位，在这些位置上可以进行填充和/或抽吸和液体(9)的加注高度(15)的调整。

Description

加注接头

技术领域

一种用于为待填充容器填充液体的加注接头，该加注接头能够放置在容器上并且具有一个液体连接件、一个抽吸连接件和至少一个压缩气体连接件，其中，液体连接件设计用于将液体输送至加注接头中，抽吸连接件设计用于将气体和/或液体从加注接头中吸走而且至少一个压缩气体连接件设计用于加载压缩气体，其中，加注接头另外还具有管道，该管道与活塞连接并且设置为能够气动地在轴上轴向移动，而且其中，通过与液体连接件、抽吸连接件和压缩气体连接件处于有效连接的管道可以通过加注接头为容器填充液体和/或从容器中吸走气体和/或液体。

背景技术

针对许多技术应用容器必须填充液体或气体。与此相关的典型的应用领域为机动车，对于机动车为壳体、循环系统、平衡储液箱以及类似物填充燃料、润滑剂、冷却剂以及其他的工作原料是必要的。

特别是在制造商的生产线上的首次加注中对加注提出了较高的要求，但是由已知的技术方案仅有限地满足了这些要求。在这类生产线上优选通过加注设备进行组件的首次加注，该加注设备根据所谓的真空压力加注原理工作并且例如在DE2848434A1中已知。在此，机动车系统首先抽真空并随后加注，直到在各个待填充的容器中出现反压。随后借助于真空将容器抽吸至具体所要达到的液位，该液位通过接头上的顶尖套筒长度确定。如果在生产线上制造相同车型的大量件数，该技术能够很好地操作。

但是如果在一个生产线上生产不同车型，可能会出现问题。在此，在加注过程中必要的是，必须通过同一个接头实现不同的液位。这要求顶尖套筒调整，为此常见的有两种变形：

a)借助于气动气缸的两点式调整，通过该两点式调整仅能够实现两个不同的液位，

b)借助于步进电动机的连续式调整，通过该连续式调整能够实现任意多个不同的液位。

但是这两种方案具有一些缺点。在两点式调整中预先固定地限定了两个液位，这两个液位仅能够通过额外的操作机械式地调整。另外一种通过步进电动机的变型成本非常高并且要求较重的发动机，该发动机在对应的接头中要求较大的结构空间并因此妨碍了操作。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于在不同的容器中自动地实现不同的填充状态的设备，其中，该方案仅需要较小的花费并且该加注接头小而轻。本发明的目的还在于，提出一种能够在用于真空压力加注的设备上实施的方法，该方法用于将容器填充至不同的加注高度。

该目的通过一种加注接头得以实现，即，该加注接头在活塞的轴向相对的侧面上具有第一气缸空腔和第二气缸空腔，其中第一气缸空腔与压缩气体连接，而且其中第二气缸空腔同样与压缩气体连接或者加载有弹力，从而活塞通过在第一气缸空腔和第二气缸空腔中不相等的压力和/或力能够移动并且通过在第一气缸空腔和第二气缸空腔中相等的压力和/或力能够位置固定地锁定，从而管道的通入口能够在两个终端位置之间的多个轴向管道位置上定位，在这些位置上可以进行填充和/或抽吸以及由此调整液体加注高度。

按照本发明的加注接头形成用于自动地实现不同的填充状态。该加注接头比常规的加注接头几乎不会更大和更重，但是通过在不同的轴向管道位置上连续式或多阶式的可调性，在这些轴向管道位置上可以进行容器的填充和/或抽吸，该加注接头具有扩展的功能性。仅通过在常规的加注接头上的轻微改造以及通过使用少量额外的标准部件就可以实现该功能性，从而所提出的方案也是成本较低的。通过可调性不仅仅实现了适应于不同的容器，还实现了在相同容器类型上加注高度的优化和调节。

本领域的技术人员应理解为，为了容器的填充，该加注接头为用于真空压力加注的设备的一部分，该设备还包括一个控制单元。在加注接头外部的设备的组件是技术人员已知的并且是他们专业知识的基础，这些组件与一个液体连接件、一个抽吸连接件和至少一个压缩气体连接件连接。这些设备组件的描述偏离了本发明的描述并以此在以下仅选择性地进行说明。

按照本发明的加注接头在一种实施方式中可以具有第一压缩气体连接件和第二压缩气体连接件，它们分别与第一气缸空腔和第二气缸空腔连接。在此，两个压缩气体连接件中的每一个都与比例阀处于有效连接。优选压缩空气作为压缩气体用于活塞能够触发的气动运动的替代性实施。

在另一种实施方式中设置为，仅一个压缩气体连接件与比例阀处于有效连接而另一侧加载有固定的压力，该压力优选通过压力调节器触发。

在另一种实施方式中，同样地仅一个压缩气体连接件与比例阀处于有效连接而另一侧施加有弹力。

根据针对具体的应用可能性而改造的设计方案得到了不同类型的技术效果和功能上的优势。

如果用于气动控制活塞的部件设置在加注接头的外部，可以实现特别紧凑的尺寸。

如果设置了两个可电控的气动比例阀，通过该阀可以分别在第一气缸空腔和第二气缸空腔中调节不同的压力。为了使活塞运动，不相等的压力是必要的。相反地，为了使活塞位置固定，在第一气缸空腔和第二气缸空腔中大致相等的压力是必要的。

如果仅设置一个比例阀和一个能够固定调节的压力调节器，通过该比例阀调节一个气缸空腔中的可变压力。因此在另一个气缸空腔中存在恒定的压力。因为在此不相等的压力对于活塞运动是必需的，所以如果活塞应当运动，通过该比例阀就实现了相对于恒定压力有所偏离的压力。相反地，为了使活塞位置固定，必须在第一气缸空腔中通过比例阀将压力调整为与第二气缸空腔中的恒定压力相等。

如果设置了一个比例阀和一个代替压力调节器的弹簧，通过该比例阀调节一个气缸空腔中的可变压力。在另一个气缸空腔中存在与恒定压力功能等同的弹力。针对该变型例如可以使用金属的螺旋弹簧或者弹性体弹簧，在静息位置上缺乏气动反作用力的情况下该弹簧使活塞移动。因为在此不相等的压力对于活塞运动是必需的，所以如果活塞应当运动，通过该比例阀就实现了相对于弹力有所偏离的压力。相反地，如果为了实现活塞的位置固定，通过比例阀产生与弹力相等大小的压力施加。

因此，活塞可以不依赖于各个实际的实施而沿其纵轴移动，从而管道的通入口能够在两个终端位置之间的多个轴向管道位置上定位，在这些位置上可以进行填充和/或抽吸以及由此调整液体的加注高度。

另外，该加注接头还具有用于检测管道的轴向位置的测距系统。该测距系统实现了管道位置的精确测量和精确调整，从而可以在容器中精确地调整待实现的加注高度。该测距系统例如具有电位计、超声传感器、光学或磁性的增量传感器，其中这些说明只是示例性的并决不能局限地理解。

在顶尖套筒的定位过程中，通过第一气缸空腔和第二气缸空腔中的压力而能够调节的压力差可以通过控制单元这样选择，即，顶尖套筒朝期望的方向移动。测距系统持续地给出关于实时位置的反馈。如果控制单元通过测距系统识别出顶尖套筒已经到达目标位置，在两个气缸空腔中产生相等的压力并将顶尖套筒固定在该位置上。

除了上述设备技术方面的设计之外，在本发明的范围内还考虑到了方法技术的方面。为此提出了额外的方法步骤，其中，管道的通入口移动至第一轴向管道位置，该第一轴向管道位置能够由控制单元预设、位于两个终端位置之间并且能够对应于容器中的加注高度。因此，与现有的常见预设方式不同，并不是进入固定的且结构预设的、最终实现容器中的加注高度的管道位置，而是进入可变的管道位置。实现了在管道终端位置之间的精细分级直至连续的位置调整。

液体在容器中所要求达到的加注高度优选通过吸走过量的液体而调整。只要管道的通入口位于液体表面以下，就可以抽吸液体。一旦通入口位于液体的液位以上，液体则不再能够通过管道抽吸。

附图说明

随后借助附图详细说明本发明的一个实施例。附图中示出了：

图1以第一个变型示出了按照本发明的加注接头的基本结构，

图2以相对于图1进行了一些调整的第二个变型示出按照本发明的加注接头的基本结构。

具体实施方式

图1示意性地示出了加注接头1和容器2，该容器通过该加注接头1填充液体9直到位于期望的加注高度15以上的液位。加注接头1实施为真空压力加注接头并且是真空压力加注设备的未示出的组成部分，该真空压力加注设备由同样未示出的控制单元所控制。

该加注接头1通过密封件14与容器2气密地连接。在容器2的填充之前优选进行抽真空，其中位于容器2中的空气通过管道8和抽吸连接件4吸走。该管道8位于引导管17上。为容器2填充液体9通过液体连接件3和管道8进行。根据图1，管道8的通入口16调整至预设的加注高度15，从而为了调整加注高度15可吸走过量的液体。

管道8与活塞7连接，该活塞作为工作气缸中的工作活塞能够轴向地沿轴“Z”移动。管道8的通入口16在此能够在上终端位置Z-0和下终端位置Z1之间分多个步骤或连续地调整到所有的中间位置上。在示出的实施例中，通入口16位于第一轴向管道位置Z-F1，该位置对应于已示出的容器2和已示出的加注高度15。在没有示出的其他实施例中，通入口16可到达其他位置，例如到达第二轴向管道位置Z-F2，从而在该位置上可以实现对应于另一种容器的加注高度。不同加注高度的调整优选通过在未示出的控制单元中的软件参数而进行。

活塞7以其第一侧面12邻接第一气缸空腔10，该第一气缸空腔能够通过压缩气体连接件5而加载压缩气体。活塞7的第二侧面13邻接第二气缸空腔11，该第二气缸空腔能够通过另一个压缩气体连接件6而加载压缩气体。为了使活塞7沿着轴“Z”移动，在两个压缩气体连接件5和6上存在不同的压力。不同的压力例如可以在未示出的电气动比例阀中产生。为了使活塞7在特定的活塞位置上位置固定，活塞上的力平衡通过在压缩气体连接件5和6上大致相等的压力调整。

另外，加注接头1或1’具有测距系统19，该测距系统实现了通入口16的位置的精确测量和精确调整。

在示出的位置中，管道8的通入口16调整到第一轴向管道位置Z-F1，该第一轴向管道位置预设为在示出的容器2中对应的加注高度15。在示出的状态下，液体9的液位仍位于加注高度15以上。

在接下来的用于容器2填充的方法步骤中通常进行抽吸，即通过管道8和液体连接件3或抽吸连接件4抽吸液体9进行抽吸，直到液体9的液位下降至加注高度15。

图2示出了加注接头1’的替代性实施，与图1不同之处在于，该加注接头具有从下方挤压在活塞7上的弹簧18。在其他方面，图2中的附图标记对应于在图1中已描述的组件。在图2示出的实施例中，如果在第一气缸空腔10中使弹力提高的气动力对活塞7不施加压力，则此处形成为螺旋弹簧的弹簧18将活塞7推动至其上方的静息位置。相应地，在第一气缸空腔10中压力足够高的情况下可将活塞7移动至其他的位置。

附图标记列表

1加注接头

1’加注接头

2容器

3液体连接件

4抽吸连接件

5压缩气体连接件

6压缩气体连接件

7活塞

8管道

9液体

10第一气缸空腔

11第二气缸空腔

12活塞的第一侧面

13活塞的第二侧面

14密封件

15加注高度

16通入口

17引导管

18弹簧

19测距系统

Z-0上终端位置

Z-1下终端位置

Z-F1第一轴向管道位置

Z-F2第二轴向管道位置

Claims (9)

1.一种用于为待填充容器填充液体的加注接头，所述加注接头能够放置在所述容器上并且具有一个液体连接件、一个抽吸连接件和至少一个压缩气体连接件，其中，所述液体连接件设计用于将液体输送至所述加注接头中，所述抽吸连接件设计用于将气体和/或液体从所述加注接头中吸走而且所述至少一个压缩气体连接件设计用于加载压缩气体，其中，所述加注接头另外还具有管道，所述管道与活塞连接并且设置为能够气动地在轴上轴向移动，而且其中，通过与所述液体连接件、所述抽吸连接件和所述压缩气体连接件处于有效连接的所述管道可以通过所述加注接头为容器填充液体和/或从所述容器中吸走气体和/或液体，其特征在于，

所述加注接头(1,1’)在所述活塞(7)的轴向相对的侧面(12,13)上具有第一气缸空腔(10)和第二气缸空腔(11)，其中所述第一气缸空腔(10)与压缩气体连接，而且其中所述第二气缸空腔(11)同样与压缩气体连接或者加载有弹力，从而所述活塞(7)通过在所述第一气缸空腔(10)和所述第二气缸空腔(11)中不相等的压力和/或力能够移动并且通过在所述第一气缸空腔(10)和所述第二气缸空腔(11)中相等的压力和/或力能够位置固定地锁定，从而所述管道(8)的通入口(16)能够在两个终端位置(Z-0，Z-1)之间的多个轴向管道位置(Z-F1，Z-F2)上定位，在这些位置上可以进行填充和/或抽吸以及由此调整所述液体(9)的加注高度(15)。

2.根据权利要求1所述的加注接头，其特征在于，所述加注接头(1,1’)具有测距系统(19)，所述测距系统用于检测所述管道(8)在轴(Z)上的轴向位置。

3.根据权利要求1所述的加注接头，其特征在于，所述加注接头(1)具有与所述第一气缸空腔(10)连接的第一压缩气体连接件(5)和与所述第二气缸空腔(11)连接的第二压缩气体连接件(6)。

4.根据权利要求3所述的加注接头，其特征在于，所述第一压缩气体连接件(5)和所述第二压缩气体连接件(6)分别配有一个单独的、可电控的气动比例阀。

5.根据权利要求4所述的加注接头，其特征在于，通过两个所述比例阀能够在所述第一气缸空腔(10)和所述第二气缸空腔(11)中调节不同的压力。

6.根据权利要求3所述的加注接头，其特征在于，所述第一压缩气体连接件(5)配有一个可电控的气动比例阀而所述第二压缩气体连接件(6)配有一个固定的压力调节器。

7.根据权利要求1所述的加注接头，其特征在于，所述加注接头(1’)具有与所述第一气缸空腔(10)连接的第一压缩气体连接件(5)和设置在所述第二气缸空腔(11)中的弹簧(18)。

8.根据权利要求7所述的加注接头，其特征在于，所述第一压缩气体连接件(5)配有一个可电控的气动比例阀，而所述弹簧(18)在所述第二气缸空腔(11)中这样设置，即，所述弹簧将所述活塞(7)在轴(Z)上挤压至两个终端位置中的其中一个。

9.一种用于容器填充的方法，所述方法使用了根据权利要求1至8中至少一项所述的加注接头，其特征在于，在一个方法步骤中，管道(8)的通入口(16)移动至第一轴向管道位置(Z-F1)，所述第一轴向管道位置能够由控制单元预设、位于两个终端位置(Z-0，Z-1)之间并且能够对应于所述容器(2)中的加注高度(15)，其中，所述液体(9)在所述容器(2)中待实现的所述加注高度(15)通过吸走过量的液体(9)而调整。