DE10058519A1 - Behälter für ein Kolben-Zylinderaggregat - Google Patents

Abstract

Behälter für ein Kolben-Zylinderaggregat, umfassend einen Hülsenabschnitt, der zumindest an einem Ende von einem Boden abgeschlossen wird, wobei zumindest ein Teilbereich des Bodens an seiner Innenseite von einem Dichtmittel gegen die äußere Umgebung des Behälters abgedichtet ist, wobei das Dichtmittel von einer vom Boden unabhängigen Dichtscheibe gebildet wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter, insbesondere für ein Kolben- Zylinderaggregat, entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei Behältern, die in ihrer Funktion mit einem Druckmedium wie Gas oder Öl ge­ füllt sind, muss die Dichtheit gewährleistet sein. Es ist bekannt, Behälter endsei­ tig mit einem eingeschweißten Boden zu versehen. Alternativ kann man den Be­ hälter auch durch Knet- und Umformverfahren zu verschließen. Diese Art der Be­ hälter benötigen keinen separaten Boden oder ein Verschluss-Stück. Behälter, die nach den beschriebenen Verfahren hergestellt werden, müssen einer Dichtheits­ überprüfung unterzogen werden. Teilweise sind die Behälter dann aber schon Be­ standteil einer größeren Baueinheit und können nur noch mit sehr viel Aufwand nachbearbeitet werden. Bei einem Großserienprodukt stellt die Überprüfung und die u. U. notwendige Nacharbeit einen erheblichen Kostenaufwand dar.

Die DE 195 16 383 C2 beschreibt einen Behälter für ein Kolben- Zylinderaggregat, umfassend einen Hülsenabschnitt, der zumindest an einem En­ de von einem Boden abgeschlossen wird, wobei zumindest ein Teilbereich des Bodens an seiner Innenseite von einem Dichtmittel gegen die äußere Umgebung des Behälters abgedichtet ist. Als Dichtmittel wird ein flüssiges Dichtmittel, wie z. B. Silikon eingesetzt, das die Nahtstelle am Boden verschließen soll, um die Dichtheitsüberprüfung entfallen lassen zu können. Eine Schwierigkeit besteht dar­ in, dass nur sehr schwer eine kontrollierte Kontur der Dichtschicht einzuhalten ist. Man muss berücksichtigen, dass bei einem Behälter, insbesondere für eine Gasfeder, ein Innendurchmesser von 10 bis 20 mm zur Verfügung steht. Nach­ dem man das Dichtmittel auf dem Boden aufgetragen hat, müsste man dafür sorgen, dass die Oberfläche eine bestimmte Kontur einnimmt, damit für einen Kolben der Gasfeder ein definierter Hubweg zur Verfügung steht. Des weiteren muss der Behälter fett- und ölfrei sein, damit die Beschichtung zuverlässig hält. Deshalb wäre eine aufwendige Reinigung notwendig. Es sind folglich mindestens zwei weitere Montageschritte notwendig, um die Dichtheitsüberprüfung überflüs­ sig werden zu lassen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Behälter zu realisieren, bei dem auf eine Dichtheitsüberprüfung für den Boden verzichtet werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Dichtmittel von ei­ ner vom Boden unabhängigen Dichtscheibe gebildet wird.

Die Dichtscheibe als Einzelteil wird in den Behälter eingelegt und kann bei einem Kolben-Zylinderaggregat z. B. von dem Kolben bei der Montage in Richtung des Bodens bewegt werden.

Eine Ausführungsvariante der Deckscheibe weist eine randseitige Dichtlippe auf. Damit ist die relative Lage im Hülsenabschnitt bei einem Kolben-Zylinderaggregat nur im Hinblick auf einen möglichen Kolbenstangenhub wichtig.

Im Hinblick auf eine gesicherte Position innerhalb des Behälters ist die Dicht­ scheibe radial im Hülsenabschnitt zentriert.

Bei einer Variante weist die Dichtscheibe eine axial zum Boden ausgerichtete Dichtlippe auf. Der Vorteil dieser Variante besteht darin, dass die Dichtscheibe einen kleineren Durchmesser aufweisen kann als der Innendurchmesser des Hül­ senabschnitts, insbesondere wenn nur ein Teil des Bodens, beispielsweise die Mitte, von der Dichtscheibe abgedeckt werden muss.

In Anbetracht dessen kann vorgesehen sein, dass die axial ausgerichtete Dicht­ lippe der Dichtscheibe einen kleineren Durchmesser aufweist als eine Zentrierflä­ che.

Es ist möglich, dass der Boden eine flaschenhalsförmige Bereich aufweist, wobei eine Zentrierfläche der Dichtscheibe in den flaschenhalsförmigen Bereich ein­ greift. Damit bildet die Dichtscheibe einen Stopfen.

Insbesondere bei einem Boden, der durch Umformen aus der Wandung des Hül­ senabschnitts gebildet wird, ist die Geometrie im Mittelpunkt des Bodens nur sehr schwer exakt einzuhalten. Deshalb ist vorgesehen, dass die Dichtscheibe in einem zentralen Bereich einen Abstand zum Boden aufweist. Damit steht ein Frei­ raum für Gestaltabweichungen des Bodens zur Verfügung.

Des weiteren kann die Dichtscheibe eine Dichtlippe aufweisen, deren Rückseite schräg zur Längsachse des Behälters ausgeformt ist. Ein Betriebsdruck innerhalb des Behälters übt eine Vorspannkraft auf die Dichtlippe aus und verstärkt den Anpressdruck.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch weist die Dichtscheibe auf der dem Boden abgewandten Seite einen Druckanschlag auf. Mit dem Druckanschlag kann einerseits die Dichtscheibe mit einem Werkzeug leichter am Behälterboden positi­ oniert werden. Andererseits steht eine Anschlagfläche für eine im Behälter ein­ fahrende Kolbenstange zur Verfügung.

Des weiteren kann vorgesehen sein, dass die Dichtscheibe aus einem nicht tem­ peraturbeständigen Kunststoff besteht. Mit dieser Maßnahme kann erreicht wer­ den, dass im Brandfall die Dichtscheibe verbrennt und die ursprünglich abzudich­ tende u. U. auftretende Leckagestelle als Ablassöffnung verwendet werden kann. Als Werkstoff kann z. B. PU oder MBR eingesetzt werden. PU verfügt über die besseren Eigenschaften bzgl. der Freigabe einer möglichen Leckagestelle, wäh­ rend MBR allgemein besonders gute Dichtungseigenschaften mit sich bringt.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 Kolben-Zylinderaggregat in Gesamtdarstellung.

Fig. 2 u. 3 Behälter als Einzelteil mit Dichtscheibe.

Fig. 4 Dichtscheibe als Einzelteil.

Fig. 5 Behälter mit flaschenförmigem Ende und Dichtscheibe.

Die Fig. 1 zeigt sehr stark vereinfacht eine Gasfeder 1, die einen Behälter 3 in der Bauform eines Druckrohres aufweist. In dem Behälter 3 ist eine Kolbenstange 5 mit einem Kolben 7 axial verschieblich gelagert, wobei der Kolben 7 den Behäl­ ter in zwei mit einem Druckmedium gefüllte Arbeitsräume 9; 11 unterteilt. Die bei den Arbeitsräume sind über eine Strömungsverbindung 13 miteinander verbun­ den, so dass ein Austausch einer Gasfüllung innerhalb der Arbeitsräume stattfin­ den kann. Für die Gasfüllung kann u. a. Stickstoff eingesetzt werden.

Die Fig. 2 zeigt den Behälter als Einzelteil, der aus einem Hülsenabschnitt 15 und einem Boden 17 besteht. Der Boden 17 wird in diesem Ausführungsbeispiel von einem Teil 15a des Hülsenabschnitts durch Umformen gebildet. Beim Umformen kann sich ein zentraler Bereich 19 bilden, der von einem Rand 15b gebildet wird. Der zentrale Bereich 19 könnte u. U. eine Leckagestelle enthalten. Deshalb wird zumindest der zentrale Bereich des Bodens 17 von einer Dichtscheibe 21 abge­ deckt. In dieser Ausführungsvariante liegt zwischen dem zentralen Bereich 19 des Bodens 17 und der Dichtscheibe ein Abstand A vor, der es zulässt, dass der Boden im Hinblick auf seine Kontur eine größere Toleranz aufweisen darf. Die Dichtscheibe kann als Brandsicherungseinrichtung verwendet werden, indem ein nicht temperaturbeständiger Kunststoff eingesetzt wird, der im Brandfall die u. U. vorhandene Leckagestelle als Ablassöffnung für das im Behälter komprimierte Druckmedium freigibt.

In Abwandlung dazu wurde in der Variante nach Fig. 3 auf den Abstand A ver­ zichtet, wodurch der Boden für die Dichtscheibe eine Stützfunktion übernimmt. Es lässt eine insgesamt schwächer dimensionierte Dichtscheibe verwenden.

In der Fig. 4 ist die Dichtscheibe als Einzelteil dargestellt. Die aus einem Dich­ tungswerkstoff gefertigte Dichtung verfügt über eine Eigenelastizität, ist aber in ihrer Gestalt bestimmt und als Einzelteil handhabbar. Die Dichtscheibe zentriert sich über eine randseitige Dichtlippe 23, die in den Ausführungen der Fig. 2 und 3 an der Innenwandung des Hülsenabschnitts 15 anliegt. Dadurch ist der mit ei­ nem Druckmedium gefüllte Innenraum des Behälters im Bereich des Bodens von der äußeren Umgebung abgedichtet.

Eine Rückseite 25 der Dichtlippe 23 verläuft schräg zur Hauptachse des Behäl­ ters. Der Druck auf die Rückseite 25 sorgt für eine Vorspannung der Dichtung zum Hülsenabschnitt. Des weiteren verfügt die Dichtscheibe über einen Druckan­ schlag. Der Druckanschlag ermöglicht durch eine Vertiefung 27 den Einsatz eines Positionierwerkzeuges für die Dichtscheibe, indem man die Dichtscheibe radial und axial bewegen kann.

Bei der Montage wird die Dichtlippe 23 leicht nach innen verformt, um einen Staudruck zwischen der Unterseite der Dichtscheibe und dem Boden zu vermei­ den. Alternativ kann die Dichtlippe 23a auch axial in Richtung des Bodens ausge­ führt sein. Alternativ kann außerhalb des von der Dichtlippe abgedeckten zentra­ len Bereichs 19 des Bodens 17 eine Entlüftungsverbindung 29 vorgesehen sein. Damit kann sich kein Staudruck zwischen dem Boden und der Dichtscheibe auf­ bauen. Eine Zentrierfläche 31, die der Dichtlippe 23 entsprechen kann, verfügt über einen deutlich größeren Durchmesser, wodurch eine gute Zentrierwirkung erzielt werden kann.

Die Fig. 5 zeigt einen Behälter mit einem flaschenhalsförmigen Bereich 33 am Boden 17, wobei der Boden ein angeschweißtes oder angelötetes separates Ver­ schluss-Stück 35 aufweist. Ein derartiger Boden ermöglicht eine besonders kleine Dichtscheibe 21 und Zentrierfläche 31, die kleiner ist als die Dichtlippe 23. Alter­ nativ kann die gesamte Dichtscheibe innerhalb des flaschenhalsförmigen Bereichs 33 angeordnet sein.

Bei allen beschriebenen Ausführungsvarianten kann die Druckwirkung des Druckmediums im Behälter ausgenutzt werden, um die Vorspannung der Dicht­ lippe auszunutzen. Die Varianten der Dichtscheibe, die einen kleineren Durchmes­ ser aufweisen, als der Innendurchmesser des Behälters enthalten den Vorteil, dass man keine Überlegungen hinsichtlich der möglichen Staudruckbildung zwi­ schen Dichtscheibe und Boden bei der Montage der Dichtscheibe anstrengen muss.

Claims (10)

1. Behälter für ein Kolben-Zylinderaggregat, umfassend einen Hülsenabschnitt, der zumindest an einem Ende von einem Boden abgeschlossen wird, wobei zumindest ein Teilbereich des Bodens an seiner Innenseite von einem Dicht­ mittel gegen die äußere Umgebung des Behälters abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel von einer vom Boden (17) unabhängigen Dichtscheibe (21) gebildet wird.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtscheibe (21) eine randseitige Dichtlippe (23) aufweist.

3. Behälter nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtscheibe (21) radial im Hülsenabschnitt (15) zentriert ist.

4. Behälter nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtscheibe (21) eine axial zum Boden (17) ausgerichtete Dichtlippe (23a) aufweist.

5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die axial ausgerichtete Dichtlippe (23a) der Dichtscheibe (21) einen klei­ neren Durchmesser aufweist als eine Zentrierfläche (31).

6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (17) eine flaschenhalsförmige Bereich (33) aufweist, wobei eine Zentrierfläche (31) der Dichtscheibe (21) in den flaschenhalsförmigen Bereich (33) eingreift.

7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtscheibe (21) in einem zentralen Bereich (19) einen Abstand zum Boden (17) aufweist.

8. Behälter nach einem der Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtscheibe (21) eine Dichtlippe (23; 23a) aufweist, deren Rücksei­ te (25) schräg zur Längsachse des Behälters (3) ausgeformt ist.

9. Behälter nach einem der Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtscheibe (21) auf der dem Boden (17) abgewandten Seite einen Druckanschlag (27) aufweist.

10. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtscheibe (21) aus einem nicht temperaturbeständigen Kunststoff bestehst.