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Die
Erfindung betrifft eine Kolben-/Zylindereinheit mit einem Hohlzylinder,
mit einem innerhalb des Hohlzylinders axial verschieblich gelagerten
Kolbenpaket und einer dem Kolbenpaket zugeordneten Kolbenstange.
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Gattungsgemäße Kolben-/Zylindereinheiten sind
bekannt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine verbesserte, insbesondere einfacher zu
kennzeichnende und diagnostizierbare Kolben-/Zylindereinheit sowie
ein Diagnoseverfahren für
die Kolben-/Zylindereinheit anzugeben.
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Die
Aufgabe ist mit einer Kolben-/Zylindereinheit mit einem Hohlzylinder,
mit einem innerhalb des Hohlzylinders axial verschieblich gelagerten
Kolbenpaket und mit einer dem Kolbenpaket zugeordneten Kolbenstange
dadurch gelöst,
dass eine Diagnoseeinheit vorgesehen ist. Vorteilhaft kann die Diagnoseeinheit
zum Ermitteln, Speichern und/oder Übertragen von Daten ausgelegt
sein. Die ermittelten und/oder gespeicherten Daten können vorteilhaft
einem externen Diagnosegerät übermittelt
werden. Hierzu kann die Kolben-/Zylindereinheit eine Diagnoseschnittstelle
aufweisen.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Kolben-/Zylindereinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Diagnoseeinheit eine Speichereinrichtung zum Speichern der Daten
aufweist. Es können
also gespeicherte Daten zu einem späteren Zeitpunkt wieder abgerufen
werden, beispielsweise mittels des mit der Diagnoseeinheit verbundenen
Diagnosegeräts.
Vorteilhaft können
so unterschiedliche, die Kolben-/Zylindereinheit betreffende Daten
in der Diagnoseeinheit gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt
wieder abgerufen werden.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Kolben-/Zylindereinheit zeichnet sich dadurch aus, dass die
Diagnoseeinheit eine Übertragungseinrichtung
zum Übertragen
der Daten zwischen der Diagnoseeinheit und einem externen Diagnosegerät aufweist.
Mittels der Übertragungseinrichtung
können
die Daten, beispielsweise die mittels der Speichereinrichtung vorgehaltenen
Daten, auf das Diagnosegerät übertragen
werden. Ferner ist es möglich,
beispielsweise um die Diagnoseeinheit zu programmieren, diese mittels
der Übertragungseinrichtung
zu füttern.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Kolben-/Zylindereinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Diagnoseeinheit eine Messeinrichtung zum Messen und/oder Ermitteln
der Daten aufweist. Mittels der Messeinrichtung ist es also möglich, Daten
zu gewinnen. Die gewonnenen Daten können beispielsweise mittels
der Speichereinrichtung zwischengespeichert werden oder auch direkt
mittels der Übertragungseinrichtung
zum externen Diagnosegerät übertragen
werden.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Kolben-/Zylindereinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Speichereinrichtung einen Speicherchip (RAM, Random-Access-Memory), einen ROM
(Read-Only-Memory) (Nur-Lese-Speicher), einen EPROM (Erasable Programmable
Read-Only-Memory) (löschbarer,
programmierbarer Nur-Lese-Speicher), und/oder einen Flashmemory (Flash-EEPROM,
Electrically Erasable Programmable Read-Only-Memory) (elektrisch löschbarer,
programmierbarer Nur-Lese-Speicher) aufweist. Speicherchips sind
in sehr kleinen Abmessungen verfügbar
und können
daher ohne Beeinträchtigung
der Funktion an einer günstigen
Stelle in ein beliebiges Bauteil der Kolben-/Zylindereinheit integriert
werden. Ferner sind Speicherchips auf einfache Art und Weise beschreibbar,
auslesbar und/oder löschbar.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Kolben-/Zylindereinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung
eine Funkstrecke, eine induktive Funkstrecke, insbesondere eine
RFID (Radio Frequency Identification) (Funkerkennung) Funkstrecke,
eine monodirektionale Funkstrecke, eine bidirektionale Funkstrecke,
eine codierte Funkstrecke, eine Kontaktierung und/oder eine Steckverbindung
aufweist. Mithin kann auf einfache Art und Weise die Verbindung
zwischen der Diagnoseeinheit und dem externen Diagnosegerät hergestellt
werden. Um die der Diagnoseeinheit zugewiesenen Daten zu schützen, können diese
verschlüsselt
sein und/oder über
die verschlüsselte Funkstrecke
verschlüsselt,
also geschützt
vor dem Zugriff von Unberechtigten, übertragen werden.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Kolben-/Zylindereinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Messeinrichtung zumindest einen Messwertgeber aufweist. Der Messwertgeber
kann für
die Ermittlung zumindest einer Zustandsvariable der Kolben-/Zylindereinheit
ausgelegt sein. Die Zustandsvariable gibt Auskunft über den
aktuellen Zustand, beispielsweise den Innendruck, der Kolben-/Zylindereinheit.
Außerdem
kann der Messwertgeber vorteilhaft zur Wandlung der Zustandsvariablen
in ein Einzeldatum der Daten ausgelegt sein. So ist es also möglich, den
Zustand der Kolben-/Zylindereinheit mittels des Messwertgebers zu
ermitteln und als Einzeldatum vorzuhalten, insbesondere in der Speichereinrichtung
der Diagnoseeinheit abzulegen.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Kolben-/Zylindereinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Daten eine Vielzahl von Einzeldaten aufweisen mit zumindest einem
Element einer Gruppe bestehend aus:
- – Produktdaten
der Kolben-/Zylindereinheit,
- – zumindest
eine Teilenummer,
- – produktionsrelevante
Daten,
- – zumindest
eine Länge,
- – zumindest
ein Durchmesser,
- – F1-Sollwerte,
- – ASG-Sollwerte,
- – Werkstoffdaten,
- – Information über eine
verbaute Kunststoffsorte,
- – Information über eine
enthaltene Ölsorte,
- – Information über eine
enthaltene Lacksorte,
- – Produktionsdaten,
- – Information über einen
Werkauftrag,
- – zumindest
eine laufende Nummer,
- – zumindest
ein Produktionsdatum,
- – zumindest
einen ASG-Prüfwert,
- – zumindest
einen ASK-Prüfwert,
- – zumindest
einen Reib-Prüfwert,
- – Telemetriedaten,
- – zumindest
eine aktuelle Gerätetemperatur,
- – zumindest
einen aktuellen internen Druck,
- – Informationen über eine
Teilehistorie der Kolben-/Zylindereinheit,
- – zumindest
eine in der Vergangenheit erreichte minimale und eine maximale Temperatur,
- – zumindest
eine Gesamtzahl der getätigten
Hübe,
- – zumindest
eine Anzahl der Betriebsstunden im fahrenden Fahrzeug,
- – zumindest
eine Registrierung besonderer Ereignisse, wie z. B. starke Stöße auf die
Kolben-/Zylindereinheit.
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Es
ist also vorteilhaft möglich,
verschiedenartigste Informationen die Kolben-/Zylindereinheit betreffend in der Diagnoseeinheit
abzulegen und zu einem späteren
Zeitpunkt abzurufen oder beispielsweise zeitnah abzurufen und auszuwerten.
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Ein
weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Kolben-/Zylindereinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Kolbenstange, der Hohlzylinder, ein Kopplungselement und/oder ein
Dichtungs- und Führungspaket
der Kolben-/Zylindereinheit die Diagnoseeinheit aufweist. Die Diagnoseeinheit
kann also vorteilhaft als miniaturisiertes Bauteil in die Kolben-/Zylindereinheit
integriert werden.
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Die
vorab angegebene Aufgabe ist bei einem Diagnoseverfahren für eine vorab
beschriebene Kolben-/Zylindereinheit dadurch gelöst, dass Daten zwischen der
Kolben-/Zylindereinheit
und einem Diagnosegerät übertragen
werden. So können
vorteilhaft die die Kolben-/Zylindereinheit betreffende Informationen
dem Diagnosegerät
zugeleitet werden und beispielsweise in diesem verarbeitet werden.
Außerdem ist
es möglich,
beispielsweise zur Kennzeichnung der Kolben-/Zylindereinheit, Daten
von dem Diagnosegerät
in der Diagnoseeinheit der Kolben-/Zylindereinheit abzulegen.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das externe Diagnosegerät mit der
Diagnoseeinheit über
eine Funkstrecke, eine bidirektionale Funkstrecke, eine monodirektionale
Funkstrecke, eine berührungslose induktive
Funkstrecke, eine Kontaktierung und/oder eine Steckverbindung gekoppelt
wird. So kann auf einfache Art und Weise die zur Übertragung
der Daten notwendige Verbindung zwischen der Diagnoseeinheit und
dem Diagnosegerät
hergestellt werden.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform des
Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass Daten von der Messeinrichtung
und/oder von der Speichereinrichtung ausgelesen werden, dass Daten auf
die Speichereinrichtung geschrieben und/oder dass Daten von dieser
gelöscht
werden. Vorteilhafterweise kann die Diagnoseeinheit so flexibel
zur Speicherung und/oder Verarbeitung der Daten genutzt werden.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform des
Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Einzeldaten übertragen
wird, wobei die Einzeldaten zumindest ein Element einer Gruppe bestehend
aus
- – Produktdaten
der Kolben-/Zylindereinheit,
- – zumindest
eine Teilenummer,
- – produktionsrelevante
Daten,
- – zumindest
eine Länge,
- – zumindest
ein Durchmesser,
- – F1-Sollwerte,
- – ASG-Sollwerte,
- – Werkstoffdaten,
- – Information über eine
verbaute Kunststoffsorte,
- – Information über eine
enthaltene Ölsorte,
- – Information über eine
enthaltene Lacksorte,
- – Produktionsdaten,
- – Information über einen
Werkauftrag,
- – zumindest
eine laufende Nummer,
- – zumindest
ein Produktionsdatum,
- – zumindest
einen ASG-Prüfwert,
- – zumindest
einen ASK-Prüfwert,
- – zumindest
einen Reib-Prüfwert,
- – Telemetriedaten,
- – zumindest
eine aktuelle Gerätetemperatur,
- – zumindest
einen aktuellen internen Druck,
- – Informationen über eine
Teilehistorie der Kolben-/Zylindereinheit,
- – zumindest
eine in der Vergangenheit erreichte minimale und eine maximale Temperatur,
- – zumindest
eine Gesamtzahl der getätigten
Hübe,
- – zumindest
eine Anzahl der Betriebsstunden im fahrenden Fahrzeug,
- – zumindest
eine Registrierung besonderer Ereignisse, wie z. B. starke Stöße auf die
Kolben-/Zylindereinheit
aufweisen. Es können also
verschiedenste die Kolben-/Zylindereinheit betreffende Daten übertragen werden,
beispielsweise um diese während
der Produktion besser zu kennzeichnen, genauere Auskünfte über deren
aktuellen Zustand zu erhalten, die Produktion besser zu überwachen,
die Historie der Kolben-/Zylindereinheit abzurufen und/oder diese
während
dem Betrieb zu adaptieren.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform des
Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass Daten, insbesondere
Telemetriedaten im Betrieb der Kolben-/Zylindereinheit ausgelesen
werden. Vorteilhaft können
die Daten einem Reglersystem zugeführt werden, um so durch eine
negative Rückkopplung
im Vergleich zu vorgegebenen Sollwerten die Kolben-/Zylindereinheit
während
des Betriebs zu adaptieren.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform des
Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass Kennwerte der Kolben-/Zylindereinheit
adaptiert werden. Dabei erfolgt die Ermittlung der Sollwerte der Kennwerte
insbesondere auf Basis der ausgegebenen Daten. Mithin ist es möglich, aus
dem aktuellen Betriebszustand der Kolben-/Zylindereinheit dafür günstige Kennwerte
zu errechnen und die daraus resultierenden neuen Sollwerte an der
Kolben-/Zylindereinheit
einzustellen. So ist es also möglich,
eine sich dem Betriebszustand anpassende Kolben-/Zylindereinheit
zu realisieren.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung
verschiedene Ausführungsbeispiele
im Einzelnen beschrieben sind. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche
Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
einer teilweise dargestellten Kolben-/Zylindereinheit mit einem
Führungs-
und Dichtungspaket, das eine kontaktierbare Diagnoseeinheit aufweist;
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2 die
in 1 gezeigte Kolben-/Zylindereinheit, jedoch mit
einer berührungslos
kontaktierbaren Diagnoseeinheit;
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3 eine
Seitenansicht mit einem Ausbruch einer weiteren Kolben-/Zylindereinheit
mit einer Kolbenstange, die eine kontaktierbare Diagnoseeinheit
aufweist;
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4 die
in 3 dargestellte Kolben-/Zylindereinheit, jedoch
mit einer berührungslos
anschließbaren
Diagnoseeinheit;
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5 eine
teilweise Seitenansicht mit einem Ausbruch einer Kolben-/Zylindereinheit
mit einem Kopfende, das eine kontaktierbare Diagnoseeinheit aufweist;
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6 die
in 5 gezeigte Kolben-/Zylindereinheit, jedoch mit
einer berührungslos
kontaktierbaren Diagnoseeinheit;
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7 die
in 2 gezeigte Kolben-/Zylindereinheit, wobei die
Diagnoseeinheit eine in eine Wand eines Hohlzylinders der Kolben-/Zylindereinheit
eingelassene Funkeinheit aufweist;
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8 die
in 7 gezeigte Kolben-/Zylindereinheit, wobei die
Diagnoseeinheit eine außerhalb der
Wand des Hohlzylinders der Kolben-/Zylindereinheit angeordnete Funkeinheit
aufweist; und
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9 die
in 2 gezeigte Kolben-/Zylindereinheit, wobei die
Diagnoseeinheit eine Funkeinheit und eine Messeinrichtung in einem
Bauteil integriert aufweist.
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1 zeigt
eine Kolben-/Zylindereinheit 1 mit einem Kolbenpaket 3.
Das Kolbenpaket 3 ist fest einer Kolbenstange 5 zugeordnet.
Und das Kolbenpaket 3 ist innerhalb eines Hohlzylinders 7 axial
verschieblich angeordnet, wobei das Kolbenpaket 3 den Hohlzylinder 7 in
einen ersten Arbeitsraum 9 und einen zweiten Arbeitsraum 11 unterteilt.
Die Kolbenstange 5 ragt aus dem ersten Arbeitsraum 9 hinaus und
ist mittels eines Führungs- und Dichtungspakets 13 axial
verschieblich gelagert. Das Führungs-
und Dichtungspaket 13 erfüllt außerdem die Funktion, den ersten
Arbeitsraum 9 der Kolben-/Zylindereinheit 1 fluiddicht
gegen die Umwelt hin abzudichten. Das Führungs- und Dichtungspaket 13 weist
einen oberen Führungsring 15 sowie
einen unteren Führungsring 17 und
einen dazwischen angeordneten Dichtring 19 auf. Der untere
Führungsring 17 schlägt an einer
umlaufenden Nut 21 des Hohlzylinders 7 der Kolben-/Zylindereinheit 1 an.
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Der
untere Führungsring 17 steht
an einer Stirnseite 23 in Kontakt mit einem in dem Arbeitsraum 9 befindlichen
Fluid, beispielsweise einem unter Druck stehenden Gas. An der Stirnseite 23 des unteren
Führungsrings 17 ist
eine Diagnoseeinheit 25 eingelassen. Die Diagnoseeinheit 25 kann
beispielsweise eine Speichereinheit, beispielsweise einen Chip sowie
eine Messeinrichtung zur Ermittlung von Zustandsdaten der Kolben-/Zylindereinheit 1 aufweisen.
Es ist denkbar, dass die gesamte Funktionalität der Diagnoseeinheit auf einem
Chip integriert ist, der eine Messeinrichtung, eine Speichereinrichtung und/oder
eine Übertragungseinrichtung
aufweist.
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Die
Messeinrichtung kann beispielsweise den Druck des Fluides messen
und diesen Messwert der Speichereinheit übergeben.
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Die
Diagnoseeinheit 25 weist eine Übertragungseinrichtung 27 mit
Kontakten 29 auf. Mittels der Übertragungseinrichtung 27 und
den Kontakten 29 lässt
sich ein beispielhaft in 1 eingezeichnetes externes Diagnosegerät 31,
beispielsweise eine Lese- oder Programmiereinheit, an die Diagnoseeinheit 25 der
Kolben-/Zylindereinheit 1 anschließen. Es können also Daten zwischen dem
externen Diagnosegerät 31 und
der Diagnoseeinheit 25 übertragen werden.
Die Übertragung
der Daten kann beispielsweise über
Signalleitungen, die durch gestrichelte Linien 33 in 1 angedeutet
sind, erfolgen. Die Kontakte 29 können als mit dem Diagnosegerät 31 kontaktierbare
Steckvorrichtung ausgebildet sein.
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2 zeigt
die in 1 gezeigte Kolben-/Zylindereinheit 1,
wobei im Unterschied die Übertragungseinrichtung 27 sowie
das externe Diagnosegerät 31 jeweils
eine zum Aufbau einer Funkstrecke geeignete Funkeinheit 35 aufweisen.
Die Funkstrecke zwischen den Funkeinheiten 35 ist durch
eine gestrichelte Linie 37 angedeutet. Bei der Funkeinheit 35 kann
es sich um übliche
Sendeempfangseinheiten handeln, beispielsweise um induktive Sendeempfangseinheiten,
wobei die Funkeinheit 35 der Übertragungseinrichtung 27 keine
eigene Stromversorgung benötigt.
Die Übertragung
der Daten kann mittels der unter der Bezeichnung RFID (Radio Frequency
Identification) (Funkerkennung) bekannten Technik erfolgen.
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3 zeigt
eine weitere Kolben-/Zylindereinheit 1, wobei im Unterschied
zur Kolben-/Zylindereinheit
gemäß der 1 und 2 die
Diagnoseeinheit 25 in einem Kolbenpaket 3 der
Kolben-/Zylindereinheit 1 untergebracht ist. Das Kolbenpaket 3 ist
fest mit der Kolbenstange 5 verbunden und bildet die Arbeitsräume 9 und 11.
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Die
Diagnoseeinheit 25 des Kolben-/Zylinderelements 1 gemäß 3 kann
ebenfalls zur Ermittlung des in der Kolben-/Zylindereinheit 1 herrschenden
Druckes verwendet werden. Die Diagnoseeinheit 25 ist benachbart
zu der Bohrung 41 angeordnet. Die Leitungen 45 der Übertragungseinrichtungen 27 sind
durch die Bohrungen 41 und 43 hindurch geführt, wobei
die Diagnoseeinheit 25 innerhalb des Kolbenpakets 5 angeordnet
ist. Die Diagnoseeinheit 25 ist in einen Ring des Kolbenpakets 3 benachbart
zum zweiten Arbeitsraum 11 eingelassen. Die Diagnoseeinheit 25 kann
beispielsweise auch so an dem Kolbenpaket 3 angeordnet
sein, dass die Drücke
des ersten Arbeitsraumes 9 und des zweiten Arbeitsraumes 11 messbar
sind. Neben den in den Arbeitsräumen 9, 11 herrschenden
Drücken
können jedoch
auch andere beliebige Zustandsvariablen, beispielsweise die Temperatur
gemessen werden.
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Die
Kolben-/Zylindereinheit 1 weist ein Kopplungselement 39 auf.
Das Kopplungselement 39 ist fest mit der Kolbenstange 5 verbunden
und dient der Zuordnung der Kolben-/Zylindereinheit 1, an ein
weiteres Bauteil, beispielsweise einem Chassis eines Fahrzeuges.
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Es
ist denkbar, die Diagnoseeinheit 25 an einer anderen Stelle,
beispielsweise in einer der Bohrungen 41 und 43,
also beispielsweise in der Kolbenstange 5, beispielsweise
im Bereich der Schnittstelle zwischen der Kolbenstange 5 unter
dem Kopplungselement 39 anzuordnen.
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Es
ist auch denkbar, den Druck des zweiten Arbeitsraumes 11 über eine
in die Kolbenstange 5 eingebrachte Bohrung 41 zu übertragen.
Die Bohrung 41 kann dazu in eine Bohrung 43 des
Kopplungselements 39 münden.
Die Bohrung 43 weist ein Gewinde 26 zur Aufnahme
beispielsweise eines Anschlussteils auf. Das Gewinde 26 kann
beispielsweise als selbst schneidendes Gewinde, also beim Eindrehen
des Anschlussteils realisiert werden. Es ist denkbar, die Diagnoseeinheit 25 in
das Kopplungselements 39, beispielsweise in das Anschlussteil
zu integrieren, also in der Bohrung 43 unterzubringen.
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Die 4 zeigt
die in 3 dargestellte Kolben-/Zylindereinheit 1.
Im Unterschied zur Darstellung gemäß 3 weist
die Kolben-/Zylindereinheit 1 gemäß 4 eine Funkeinheit 35 analog
der in 2 beschriebenen Funkeinheit 35 auf. Insofern wird
auf die Beschreibung der 2 verwiesen.
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5 zeigt
eine weitere Kolben-/Zylindereinheit 1, bei der ähnlich der
Kolben-/Zylindereinheit
aus 3 die Diagnoseeinheit 25 unmittelbar
an den Arbeitsraum 11 angrenzend untergebracht ist und über Leitungen 45 durch
ein unteres Kopplungselement 47 hindurch abrufbar ist.
Das untere Kopplungselement 47 weist ebenfalls eine Bohrung 43 auf.
Gemäß der Darstellung
in 5 ist jedoch die Bohrung 43 in eine Hülse 49 eingebracht,
die das untere Kopplungselement 47 und den Hohlzylinder 7 der
Kolben- /Zylindereinheit 1 gemäß 5 verbindet.
Die Hülse 49 kann
mittels des Gewindes 26 mit dem Kopplungselement 47 verbunden
werden und durchdringt einen sich innerhalb des Arbeitsraums 11 am Ende
befindlichen Endring 51, der mittels einer Nut 53 des
Hohlzylinders 7 innerhalb des Hohlzylinders 7 fixiert
ist. Der Endring 51 kann als Endanschlag für das Kolbenpaket 3 dienen.
Dazu kann der Endring 51 ein federndes und elastisches
Material aufweisen. Der Endring 51 weist eine Ausnehmung 55 auf.
In die Ausnehmung 55 ist die Diagnoseeinheit 25 unmittelbar
benachbart zum zweiten Arbeitsraum 11 eingelassen. Insbesondere
ist auch die Messeinrichtung 57 in die Ausnehmung 25 des
Endrings 51 eingelassen. Bei der Messeinrichtung 57 kann
es sich beispielsweise um einen piezo-elektrischen Druckgeber handeln.
Es ist jedoch auch denkbar, die innerhalb des Arbeitsraumes 11 herrschenden
Druckverhältnisse über die
Bohrung 43 der Hülse 49 zu übertragen,
so dass die Messeinrichtung 57 der Diagnoseeinheit 25 innerhalb
des unteren Kopplungselements 47 angeordnet werden kann.
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6 zeigt
die in 5 beschriebene Kolben-/Zylindereinheit 1.
Im Unterschied dazu weist die Diagnoseeinheit 25 eine Funkeinheit 35 analog
der in 2 beschriebenen Funkeinheit 35 auf. Insofern wird
auf die Beschreibung zu 2 verwiesen.
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7 zeigt
die in 2 gezeigte Kolben-/Zylindereinheit 1,
wobei die Diagnoseeinheit 25 eine in eine Wand 59 eines
Hohlzylinders 7 der Kolben-/Zylindereinheit eingelassene
Funkeinheit 35 aufweist. Hierzu weist die Wand 59 eine
Durchgangsbohrung 61 auf, in die die Funkeinheit 35 druckdicht
eingelassen ist. Die Funkeinheit 35 und/oder die Durchgangsbohrung 61 können dazu
eine geeignete Dichtung beziehungsweise ein geeignetes dichtfähiges Material
aufweisen. Die Funkeinheit 35 kann auf beliebige Art und
Weise in der Durchgangsbohrung 61 fixiert werden, beispielsweise
durch eine beliebige Fügetechnik
wie einen Presssitz, Verschweißen,
Verkleben etc.. Vorteilhaft kann eine Funkstrecke mit einem externen
Diagnosegerät 31 (vgl. 2)
besser aufgebaut werden, insbesondere bei großen Wandstärken der Wand 59.
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8 zeigt
die in 7 gezeigte Kolben-/Zylindereinheit 1,
wobei die Diagnoseeinheit 25 eine außerhalb der Wand 59 des
Hohlzylinders 7 der Kolben-/Zylindereinheit 1 angeordnete
Funkeinheit 35 aufweist. Um die übrige Diagnoseeinheit 25 mit
der Funkeinheit 35 zu koppeln, sind die Leitungen 45 durch
die Wand 59 des Hohlzylinders 7 hindurchgeführt. Hierzu
kann die Wand 59 ein oder zwei Durchgangsbohrungen analog
der Durchgangsbohrung 61 aufweisen, jedoch mit verringertem,
an die Leitungen 45 angepasstem/n Durchmesser/n. Die Durchführung der
Leitungen 45 durch die Wand 59 erfolgt ebenfalls
druckdicht. Hierzu weisen entweder die Leitungen und/oder die Wand 59 eine
entsprechende Dichtung auf.
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9 zeigt
die in 2 gezeigte Kolben-/Zylindereinheit 1,
wobei die Diagnoseeinheit 25 eine Funkeinheit 35 und
eine Messeinrichtung 57 in einem Bauteil integriert aufweist.
Alle Funktionalitäten
der Diagnoseeinheit 25 können also in einem Bauteil 63, beispielsweise
einem Chip integriert werden. Weitere Bauteile wie Kontakte und/oder
Leitungen sind mithin nicht notwendig. Das Bauteil 63 ist
in die Stirnseite 23 des unteren Führungsrings 17 unmittelbar
benachbart zum Arbeitsraum 11 der Kolben-/Zylindereinheit 1 eingelassen.
Das Bauteil 63 kann auch an anderen Positionen innerhalb
der Kolben-/Zylindereinheit 1 untergebracht
werden, beispielsweise in einem Endring analog dem Endring 51 aus 5 oder
innerhalb des Kolbenpakets. Vorteilhaft sind also keinerlei Kabel
und/oder Kontaktierungen notwendig. Zur Montage genügt es, lediglich
das Bauteil 63 mit der übrigen Kolben-/Zylindereinheit 1 zu
verbinden.
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Vorteilhaft
kann die in den 1–6 beschriebene
Kolben-/Zylindereinheit 1 einen Speicherchip oder eine
Funktionseinheit, beispielsweise die Messeinrichtung 57,
auf Piezo-Basis
aufweisen. Es ist möglich,
einen solchen Typ in einen Druckraum zwischen der Kolbenstange 5 und
einer Düsenbuchse
einzubringen.
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Es
ist vorteilhaft denkbar, die Speichereinrichtung der Diagnoseeinheit 25 so
früh wie
möglich im
Verlauf eines Montageprozesses für
die Kolben-/Zylindereinheit 1 einzubringen. Hierzu eignet sich
beispielsweise das Führungs-
und Dichtungspaket 13 besonders gut.
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Die
Diagnoseeinheit 25 kann eine permanente Druckmessung der
in dem Hohlzylinder 7 herrschenden Druckverhältnisse
ermöglichen.
Ebenso kann eine punktuelle oder permanente Temperaturmessung erfolgen.
Außerdem
ist es denkbar eine Teilehistorie in der Speichereinrichtung der
Kolben-/Zylindereinheit 1 abzulegen, die beispielsweise
eine Kennlinie des herrschenden Drucks über die Zeit, die Auskunft über die
Alterung der Kolben-/Zylindereinheit 1 gibt, beinhalten
kann. Außerdem
ist es möglich, verschiedene Messdaten
mit einem theoretisch errechneten Druck bzw. Kraftverlauf zu vergleichen. Weiter
können
Daten der Teilehistorie die Gesamtanzahl aller durchgeführten Lastwechsel
enthalten.
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Die
Diagnoseeinheit 25 kann so ausgelegt werden, dass sie eine
bestmögliche
elektromagnetische Verträglichkeit
aufweist.
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Insbesondere
kann die Diagnoseeinheit 25 so ausgelegt werden, dass kein
Datenverlust aufgrund von Einflüssen
anderer Geräte
eintreten kann und auch eine Beeinflussung anderer Geräte ausgeschlossen
ist.
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Ferner
ist es denkbar, die Diagnoseeinheit 25 telemetriefähig auszulegen,
um so beispielsweise mit in der Produktionseinrichtung für die Kolben-/Zylindereinheit 1 vorhandenen
Lesegeräte
eine Qualitätssicherung
durchzuführen.
Insbesondere ist es denkbar, eine Vielzahl von Kolben-/Zylindereinheiten 1,
die sich beispielsweise in einem kompletten geschlossenen Packstück befinden,
zu kontrollieren, beispielsweise die Packeinheit auf Menge und Richtigkeit
der Einzelteile zu überprüfen.
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Außerdem ist
es denkbar, Produktionsdaten, die beispielsweise für eine lückenlose
Dokumentation sicherheitsrelevanter Teile erforderlich sind, direkt in
die Diagnoseeinheit 25 der Kolben-/Zylindereinheit 1 einzuspeichern.
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Um
die Vertraulichkeit zu wahren, ist es denkbar, produktionsinterne
Daten, insbesondere am Ende der Produktion, wieder von der Diagnoseeinheit 25 zu
löschen.
Hierzu kann eine Beschreibeinheit der Diagnoseeinheit 25 mit
Löschfunktion
vorgesehen sein.
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Außerdem ist
es denkbar, das Diagnosegerät 31 mit
einer Signallampe mit den Farben Rot und Grün auszustatten, die bei einer
Packstückkontrolle nach
bestimmten Kennwerten, Kennzeichnung, Mengen etc. entweder Rot für nicht
in Ordnung oder Grün für in Ordnung
signalisiert.
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Darüber hinaus
ist es denkbar, das Diagnosegerät 31 in
unterschiedlichen Versionen bereit zu stellen, so dass beispielsweise
ein Diagnosegerät 31 nur
zur Auslesung von Daten, die von einem Kunden gesehen werden dürfen, ausgelegt
werden kann. Entsprechend kann ein weiteres Diagnosegerät 31 dazu
ausgelegt sein, sämtliche
gespeicherte Daten auszulesen. Um dies zu ermöglichen, kann die Diagnoseeinheit 25 der
Kolben-/Zylindereinheit 1 entsprechend
kodiert sein.
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Die
Lebensdauer der Diagnoseeinheit 25 kann an die Lebensdauer
der Kolben-/Zylindereinheit 1 angepasst
sein, so dass auf jeden Fall eine fehlerfreie Funktion der Diagnoseeinheit 25 bis
zum Lebensdauerende der Kolben-/Zylindereinheit 1 möglich ist.
Hierdurch können
auch besondere Umstände,
wie beispielsweise die schwierigen Umgebungsbedingungen in einem
Motorraum berücksichtigt
werden.
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Außerdem kann
die Diagnoseeinheit 25 so ausgelegt werden, dass sie die üblichen
Produktionsschritte, wie beispielsweise Lackieren, Pulverbeschichten, Überziehen
mit einem Schrumpfschlauch, der Kolben-/Zylindereinheit 1 problemlos übersteht.
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Außerdem ist
es denkbar, dass die Diagnoseeinheit 25 so ausgelegt ist,
dass jegliche Unverträglichkeit
mit den verwendeten Ölen
und Fetten ausgeschlossen ist.
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Außerdem ist
es denkbar, dass die Diagnoseeinheit 25 an jedem Arbeitsplatz
einen Fingerabdruck generiert und diesen entsprechend abspeichert.
So kann mit Hilfe der Diagnoseeinheit 25 die gesamte Produktion
der Kolben-/Zylindereinheit 1, bis hin zur Rückverfolgung
auf den jeweiligen Arbeitsplatz bzw. den jeweils dort tätigen Arbeitnehmer erfolgen.
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Weiter
ist es denkbar, in die Kolben-/Zylindereinheit 1 einen
GPRS-Sender (General Packet Radio Service) (Allgemeiner paketorientierter
Funkdienst) einzubringen.
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Schließlich ist
es denkbar, die in den verschiedenen Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele zu
neuen Ausführungsbeispielen
zu kombinieren.
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- 1
- Kolben-/Zylindereinheit
- 3
- Kolbenpaket
- 5
- Kolbenstange
- 7
- Hohlzylinder
- 9
- Erster
Arbeitsraum
- 11
- Zweiter
Arbeitsraum
- 13
- Führungs-
und Dichtungspaket
- 15
- Oberer
Führungsring
- 17
- Unterer
Führungsring
- 19
- Dichtring
- 21
- Nut
- 23
- Stirnseite
- 25
- Diagnoseeinheit
- 26
- Gewinde
- 27
- Übertragungseinrichtung
- 29
- Kontakte
- 31
- Diagnosegerät
- 33
- Linie
- 35
- Funkeinheit
- 37
- Linie
- 39
- Kopplungselement
- 41
- Bohrung
- 43
- Bohrung
- 45
- Leitung
- 47
- Unteres
Kopplungselement
- 49
- Hülse
- 51
- Endring
- 53
- Nut
- 55
- Ausnehmung
- 57
- Messeinrichtung
- 59
- Wand
- 61
- Durchgangsbohrung
- 63
- Bauteil