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Die Erfindung betrifft ein Zylinderaggregat mit einer Füllöffnung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein Zylinderaggregat ist vielfach mit einem Gas- und/oder einem Hydraulikmedium gefüllt. Für die Befüllung des Zylinderaggregats gibt es diverse Füllöffnungen. Man kann z. B. über einen geöffneten Boden des Zylinders ein Medium in das Zylinderaggregat einbringen. Beispielhaft wird auf die
DE 92 03 542 U1 verwiesen.
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Vielfach wird jedoch ein Füllkanal genutzt, der in einem Verschlussstück des Zylinders ausgeführt ist. Die
DE 1 267 472 A offenbart verschiedene Varianten von Füllöffnungen, die über ein Verschlussteil abgedichtet werden.
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In der
3 der
DE 1 267 472 verfügt ein Verschluss über einen in Längsrichtung des Zylinderaggregats verlaufenden Füllkanal in der Ausführung einer Durchgangsöffnung. Dieser Füllkanal wird von einem Verschlusskanal gekreuzt. Der Durchmesser des Füllkanals muss unbedingt kleiner sein als der Durchmesser des Verschlusskanals, da ein Verschlussstück innerhalb des Verschlusskanals ansonsten keine Dichtwirkung entfalten könnte. Der Durchmesser des Füllkanals bestimmt aber wesentlich die Taktzeit zum Füllen des Zylinderaggregats.
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Ein weiteres Problem bei dieser Anordnung und Ausgestaltung des Füllkanals und des Verschlusskanals besteht darin, dass ein Desachsierungsfehler beider Kanäle ggf. zu einer Leckstelle führt, da das Verschlussstück mit seiner Mantelfläche abdichtet.
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Zudem lässt sich der als Sackloch ausgeführte Verschlusskanal nur sehr schwierig reinigen. Auch das Entgraten des Füllkanals und des Verschlusskanals im Kreuzungspunkt gestaltet sich sehr schwierig, wobei gerade dort kein Grat vorhanden sein darf, der die Dichtwirkung sicherlich negativ beeinflussen würde.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Zylinderaggregat mit einem Füllkanal und einem den Füllkanal verbundenen Verschlusskanal dahingehend zu verbessern, so dass die beschriebenen Leckage- und Herstellungsprobleme behoben sind.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Verschlusskanal als eine Durchgangsöffnung und der Füllkanal als eine Sacklochöffnung ausgeführt ist, die einerseits im Verschlusskanal mündet und andererseits an den Innenraum angeschlossen ist, wobei das Verschlussstück den Verschlusskanal beiderseits des Schnittpunkts der Füllöffnung mit dem Verschlusskanal abdichtet.
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Der große Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Querschnitt der Füllöffnung vom Querschnitt des Füllkanals unabhängig ist. Die Füllöffnung und der Verschlusskanal müssen sich geometrisch auch nicht optimal schneiden. Selbst eine tangentiale Verbindung zwischen dem Füllkanal und dem Verschlusskanal würde die Funktion des Füllkanals und des Verschlusskanals nicht aufheben.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Verschlussstück als ein Verschlussbolzen ausgeführt ist. Das Verschlussstück lässt sich leicht im Verschlusskanal verschieben.
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Gemäß einem Unteranspruch ist das Verschlussstück mit einem Verschlusskopf ausgeführt, der endseitig am Verschlusskanal anliegt. Der Verschlusskopf erleichtert eine automatisierte Füllung des Zylinderaggregats, da der Verschlusskopf die vorgesehene Dichtposition definiert, die z. B. durch eine Kraft-Weg-Steuerung eindeutig erkennbar ist.
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Um einen Missbrauch der Verschlusstechnik zu gewährleisten, ist das Verschlussstück mit dem Verschluss verschweißt. Nur durch eine Zerstörung der Bauteile wäre der Verschluss zu öffnen.
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Im Hinblick auf eine kostengünstige Herstellung des Verschlusses bestehen der Verschluss und das Verschlussstück aus Kunststoff.
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Eine Möglichkeit die Montage des Verschlussstücks keinesfalls zu vergessen besteht darin, dass das Verschlussstück im Verschlusskanal stoffschlüssig fixiert ist.
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Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch ist zwischen dem Verschlussstück und dem Verschlusskanal mindestens eine Dichtung angeordnet. Die Dichtfunktion kann durch die Verwendung der mindestens einen Dichtung nachhaltig verbessert werden.
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Um die Taktzeit für die Füllung des Zylinders noch weiter zu steigern, kann der Füllkanal als eine Nut ausgeführt sein. Der Verschlusskanal und der Füllkanal sind auf einem definierten Längenabschnitt zusammengefasst.
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Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
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1 endseitiger Teilausschnitt eines Zylinderaggregats
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2 Seitenansicht des Verschlusses nach 1
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3 Verschlussstück in Dichtposition
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4 Abwandlung zur 1 mit einer Nut als Füllkanal
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5 Seitenansicht des Verschlusses nach 4
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Die 1 zeigt einen endseitigen Teilabschnitt eines Zylinderaggregates 1 mit einem rohrförmigen Zylinder 3, der endseitig einen Verschluss 5 aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Verschluss 5 als ein separates Bauteil ausgeführt. Der Zylinder 3 und der Verschluss 5 begrenzen einen Innenraum 7, der mit einem Betriebsstoff gefüllt ist. Der Betriebsstoff kann flüssig oder auch gasförmig ausgeführt sein.
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Der Verschluss 5, der in diesem konkreten Beispiel aus einem Kunststoff besteht, verfügt über einen hülsenförmigen Befestigungsabschnitt 9, der mit einem Ende des Zylinders 3 eine Passung bildet. Beispielhaft ist an dem Verschluss ein Anschlussorgan 11 in der Bauform eines Ringauges ausgeführt, wobei diese Ausgestaltung nicht zwingend erforderlich ist. In einem Boden 13 des Verschlusses 5 ist ein zur Längsachse 15 des Zylinders 3 quer verlaufender Verschlusskanal 17 ausgeführt. Der Verschlusskanal 17 erstreckt sich als Durchgangsöffnung über die gesamte Breite des Bodens 13, so dass zwei offene Enden des Verschlusskanals 17 vorliegen.
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In Richtung der Längsachse 15 des Zylinders 3 durchdringt ein Füllkanal 19 den Boden 13 des Verschlusses 5 ausgehend vom Innenraum 7 des Zylinders 3 bis in den Verschlusskanal 17, wobei sich der Füllkanal 19 und der Verschlusskanal 17 schneiden. Der Füllkanal 19 durchdringt nicht den Boden 13 in Richtung der äußeren Umgebung des Zylinders 3, sondern ist als eine Sacklochöffnung ausgeführt und verbindet den Verschlusskanal 17 mit dem Innenraum 7.
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Die 1 zeigt das Zylinderaggregat 1 in einer Füllmontagestellung. In dem Verschlusskanal 17 ist ein axial verschiebliches Verschlussstück 21 angeordnet, das in der Füllposition die Verbindung zwischen dem Füllkanal 19 und dem Verschlusskanal 17 offen hält. Das Verschlussstück 21 ist als ein einfacher zylindrischer Bolzen ausgeführt. Sofern der Verschluss 5 aus einem Kunststoff besteht, bietet es sich an, dass auch das Verschlussstück 21 aus Kunststoff besteht und für die Montageposition stoffschlüssig fixiert ist. Schon bei der Herstellung des Verschlusses 5 kann das Verschlussstück 21 im Verschlusskanal 17 eingespritzt werden, so dass ein fehlerhaftes Bauteil, das heißt ein Verschluss 5 ohne Verschlussstück 21 in der Montagekette des Zylinderaggregates 1 nicht auftreten kann.
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An dem dem Verschlussstück 21 gegenüberliegenden Ende des Verschlusskanals 17 ist symbolisch ein Füllanschluss 23 dargestellt, der dichtend am Verschlusskanal anliegt. Somit wird der über den Füllanschluss 23 zugeführte Betriebsstoff in den Zylinder 3 bzw. in den Innenraum 7 des Zylinders 3 eingebracht, wobei auf eine äußere Glocke, die das Austreten von dem Betriebsstoff verhindern sollte, verzichtet werden kann.
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Die 2 zeigt, dass für den Verschlusskanal 17 nur eine einfache Durchgangsöffnung notwendig ist, die nur einen kleinen radialen Bauraum benötigt.
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Nach Abschluss des Füllvorgangs wird das Verschlussstück, wie die 3 zeigt, axial tiefer in den Verschlusskanal 17 eingeschoben. In diesem Ausführungsbeispiel verfügt das Verschlussstück 21 über einen Verschlusskopf 25, der nach Erreichen der Dichtposition außenseitig am Verschluss 5 anliegt. Dadurch ist die Dichtfunktion auch nach außen hin durch eine optische Kontrolle feststellbar. Ergänzend zur Ausführung nach der 1 kommen optional zwei Dichtringe 27 zur Anwendung, die beiderseits bezogen auf den Füllkanal 21 im Verschlusskanal 17 angeordnet sind. Dadurch ist es möglich, dass das Verschlussstück 21 in dem Längenbereich zwischen den beiden Dichtungen 27 geometrisch beliebig ausgeformt sein kann bzw. massliche Ungenauigkeiten keine Auswirkungen auf die Dichtfunktion des Verschlussstücks 21 ausüben können. Um einen Missbrauch der Füllöffnung bzw. des Verschlusskanals 17 ausschließen zu können, kann vorgesehen sein, dass das Verschlussstück 21 am Verschluss 11 unlösbar fixiert ist, z.B. mittels einer Verschweißung 29 oder Verklebung.
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Aus der Zusammenschau der 1 und 3 wird ersichtlich, dass die Montage sehr kurze Taktzeiten erlaubt. Sobald der Füllvorgang abgeschlossen ist, wird das Verschlussstück 21 von einer nicht dargestellten Vorrichtung axial tiefer in den Verschlusskanal 17 eingeführt, bis die Dichtwirkung erreicht ist und zeitlich parallel dazu kann der Füllanschluss 23 vom Verschluss 5 entfernt werden. Dieser Bewegungsablauf der Werkzeuge bzw. Vorrichtungen kann zeitlich parallel oder nacheinander erfolgen
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Die 4 und 5 sollen verdeutlichen, dass der Füllkanal 19 nicht unbedingt als eine einfache Bohrung ausgeführt sein muss, sondern dass der Füllkanal 19 außerhalb der Dichtbereiche des Verschlussstücks 21 im Verschlusskanal 17 auch eine davon abweichende geometrische Form einnehmen kann. Konkret ist in der Figur eine nutförmige Ausgestaltung des Füllkanals 19 dargestellt, die einen besonders großen Übertrittsquerschnitt in den Innenraum 7 des Zylinders 3 bietet. Ein derartiger Füllkanal lässt sich zudem sehr leicht spritztechnisch herstellen. Bei dieser Variante wird deutlich, dass der Querschnitt des Füllkanals 19 unabhängig ist vom Querschnitt des Verschlusskanals 17.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zylinderaggregat
- 3
- Zylinder
- 5
- Verschluss
- 7
- Innenraum
- 9
- Befestigungsabschnitt
- 11
- Anschlussorgan
- 13
- Boden
- 15
- Längsachse
- 17
- Verschlusskanal
- 19
- Füllkanal
- 21
- Verschlussstück
- 23
- Füllanschluss
- 25
- Verschlusskopf
- 27
- Dichtringe
- 29
- Verschweißung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 9203542 U1 [0002]
- DE 1267472 A [0003]
- DE 1267472 [0004]
