DE102012200540B4 - Zylinderaggregat mit einer Füllöffnung - Google Patents
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Abstract
Zylinderaggregat, umfassend einen Zylinder mit einem Verschluss, wobei der Zylinder in mindestens einen Innenraum mit mindestens einem Betriebsstoff gefüllt ist, wobei der Verschluss einen Füllkanal aufweist, der von einem Verschlusskanal geschnitten wird und dadurch Betriebsstoff sowohl im Füllkanal wie auch im Verschlusskanal vorliegt, wobei in dem Verschlusskanal ein Verschlussstück angeordnet ist, das zwischen einer Füllposition und einer Dichtposition beweglich ist, wobei 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.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Zylinderaggregat mit einer Füllöffnung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
- 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. - 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. - In der
3 derDE 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. - 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Verschlussstück als ein Verschlussbolzen ausgeführt ist. Das Verschlussstück lässt sich leicht im Verschlusskanal verschieben.
- 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.
- 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.
- Im Hinblick auf eine kostengünstige Herstellung des Verschlusses bestehen der Verschluss und das Verschlussstück aus Kunststoff.
- Eine Möglichkeit die Montage des Verschlussstücks keinesfalls zu vergessen besteht darin, dass das Verschlussstück im Verschlusskanal stoffschlüssig fixiert ist.
- 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.
- 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.
- Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
-
1 endseitiger Teilausschnitt eines Zylinderaggregats -
2 Seitenansicht des Verschlusses nach1 -
3 Verschlussstück in Dichtposition -
4 Abwandlung zur1 mit einer Nut als Füllkanal -
5 Seitenansicht des Verschlusses nach4 - Die
1 zeigt einen endseitigen Teilabschnitt eines Zylinderaggregates1 mit einem rohrförmigen Zylinder3 , der endseitig einen Verschluss5 aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Verschluss5 als ein separates Bauteil ausgeführt. Der Zylinder3 und der Verschluss5 begrenzen einen Innenraum7 , der mit einem Betriebsstoff gefüllt ist. Der Betriebsstoff kann flüssig oder auch gasförmig ausgeführt sein. - Der Verschluss
5 , der in diesem konkreten Beispiel aus einem Kunststoff besteht, verfügt über einen hülsenförmigen Befestigungsabschnitt9 , der mit einem Ende des Zylinders3 eine Passung bildet. Beispielhaft ist an dem Verschluss ein Anschlussorgan11 in der Bauform eines Ringauges ausgeführt, wobei diese Ausgestaltung nicht zwingend erforderlich ist. In einem Boden13 des Verschlusses5 ist ein zur Längsachse15 des Zylinders3 quer verlaufender Verschlusskanal17 ausgeführt. Der Verschlusskanal17 erstreckt sich als Durchgangsöffnung über die gesamte Breite des Bodens13 , so dass zwei offene Enden des Verschlusskanals17 vorliegen. - In Richtung der Längsachse
15 des Zylinders3 durchdringt ein Füllkanal19 den Boden13 des Verschlusses5 ausgehend vom Innenraum7 des Zylinders3 bis in den Verschlusskanal17 , wobei sich der Füllkanal19 und der Verschlusskanal17 schneiden. Der Füllkanal19 durchdringt nicht den Boden13 in Richtung der äußeren Umgebung des Zylinders3 , sondern ist als eine Sacklochöffnung ausgeführt und verbindet den Verschlusskanal17 mit dem Innenraum7 . - Die
1 zeigt das Zylinderaggregat1 in einer Füllmontagestellung. In dem Verschlusskanal17 ist ein axial verschiebliches Verschlussstück21 angeordnet, das in der Füllposition die Verbindung zwischen dem Füllkanal19 und dem Verschlusskanal17 offen hält. Das Verschlussstück21 ist als ein einfacher zylindrischer Bolzen ausgeführt. Sofern der Verschluss5 aus einem Kunststoff besteht, bietet es sich an, dass auch das Verschlussstück21 aus Kunststoff besteht und für die Montageposition stoffschlüssig fixiert ist. Schon bei der Herstellung des Verschlusses5 kann das Verschlussstück21 im Verschlusskanal17 eingespritzt werden, so dass ein fehlerhaftes Bauteil, das heißt ein Verschluss5 ohne Verschlussstück21 in der Montagekette des Zylinderaggregates1 nicht auftreten kann. - An dem dem Verschlussstück
21 gegenüberliegenden Ende des Verschlusskanals17 ist symbolisch ein Füllanschluss23 dargestellt, der dichtend am Verschlusskanal anliegt. Somit wird der über den Füllanschluss23 zugeführte Betriebsstoff in den Zylinder3 bzw. in den Innenraum7 des Zylinders3 eingebracht, wobei auf eine äußere Glocke, die das Austreten von dem Betriebsstoff verhindern sollte, verzichtet werden kann. - Die
2 zeigt, dass für den Verschlusskanal17 nur eine einfache Durchgangsöffnung notwendig ist, die nur einen kleinen radialen Bauraum benötigt. - Nach Abschluss des Füllvorgangs wird das Verschlussstück, wie die
3 zeigt, axial tiefer in den Verschlusskanal17 eingeschoben. In diesem Ausführungsbeispiel verfügt das Verschlussstück21 über einen Verschlusskopf25 , der nach Erreichen der Dichtposition außenseitig am Verschluss5 anliegt. Dadurch ist die Dichtfunktion auch nach außen hin durch eine optische Kontrolle feststellbar. Ergänzend zur Ausführung nach der1 kommen optional zwei Dichtringe27 zur Anwendung, die beiderseits bezogen auf den Füllkanal21 im Verschlusskanal17 angeordnet sind. Dadurch ist es möglich, dass das Verschlussstück21 in dem Längenbereich zwischen den beiden Dichtungen27 geometrisch beliebig ausgeformt sein kann bzw. massliche Ungenauigkeiten keine Auswirkungen auf die Dichtfunktion des Verschlussstücks21 ausüben können. Um einen Missbrauch der Füllöffnung bzw. des Verschlusskanals17 ausschließen zu können, kann vorgesehen sein, dass das Verschlussstück21 am Verschluss11 unlösbar fixiert ist, z.B. mittels einer Verschweißung29 oder Verklebung. - Aus der Zusammenschau der
1 und3 wird ersichtlich, dass die Montage sehr kurze Taktzeiten erlaubt. Sobald der Füllvorgang abgeschlossen ist, wird das Verschlussstück21 von einer nicht dargestellten Vorrichtung axial tiefer in den Verschlusskanal17 eingeführt, bis die Dichtwirkung erreicht ist und zeitlich parallel dazu kann der Füllanschluss23 vom Verschluss5 entfernt werden. Dieser Bewegungsablauf der Werkzeuge bzw. Vorrichtungen kann zeitlich parallel oder nacheinander erfolgen - Die
4 und5 sollen verdeutlichen, dass der Füllkanal19 nicht unbedingt als eine einfache Bohrung ausgeführt sein muss, sondern dass der Füllkanal19 außerhalb der Dichtbereiche des Verschlussstücks21 im Verschlusskanal17 auch eine davon abweichende geometrische Form einnehmen kann. Konkret ist in der Figur eine nutförmige Ausgestaltung des Füllkanals19 dargestellt, die einen besonders großen Übertrittsquerschnitt in den Innenraum7 des Zylinders3 bietet. Ein derartiger Füllkanal lässt sich zudem sehr leicht spritztechnisch herstellen. Bei dieser Variante wird deutlich, dass der Querschnitt des Füllkanals19 unabhängig ist vom Querschnitt des Verschlusskanals17 . - Bezugszeichenliste
-
- 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
Claims (8)
- Zylinderaggregat (
1 ), umfassend einen Zylinder (3 ) mit einem Verschluss (5 ), wobei der Zylinder (3 ) in mindestens einen Innenraum (7 ) mit einem Betriebsstoff gefüllt ist, wobei der Verschluss (5 ) einen Füllkanal (19 ) aufweist, der von einem Verschlusskanal (17 ) geschnitten wird und dadurch Betriebsstoff sowohl im Füllkanal (19 ) wie auch im Verschlusskanal (17 ) vorliegt, wobei in dem Verschlusskanal (17 ) ein Verschlussstück (21 ) angeordnet ist, das zwischen einer Füllposition und einer Dichtposition beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusskanal (17 ) als eine Durchgangsöffnung und der Füllkanal (19 ) als eine Sacklochöffnung ausgeführt ist, die einerseits im Verschlusskanal (17 ) mündet und andererseits an den Innenraum (7 ) angeschlossen ist, wobei das Verschlussstück (21 ) den Verschlusskanal (17 ) beiderseits des Schnittpunkts des Füllkanals (19 ) mit dem Verschlusskanal (17 ) abdichtet. - Zylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussstück (
21 ) als ein Verschlussbolzen ausgeführt ist. - Zylinderaggregat nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussstück (
21 ) mit einem Verschlusskopf (25 ) ausgeführt ist, der endseitig am Verschlusskanal (17 ) anliegt. - Zylinderaggregat nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussstück (
21 ) mit dem Verschluss (5 ) verschweißt ist. - Zylinderaggregat nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (
5 ) und das Verschlussstück (21 ) aus Kunststoff oder Elastomer besteht. - Zylinderaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussstück (
21 ) im Verschlusskanal (17 ) stoffschlüssig fixiert ist. - Zylinderaggregat nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verschlussstück (
21 ) und dem Verschlusskanal (17 ) mindestens eine Dichtung (27 ) angeordnet ist. - Zylinderaggregat nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkanal (
19 ) als eine Nut ausgeführt ist.
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