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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drucksystemkomponente, ein Drucksystem mit einer solchen Drucksystemkomponente sowie ein Verfahren zur Demontage eines Sicherungsrings einer solchen Drucksystemkomponente.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Drucksystemkomponenten weisen regelmäßig einen Komponentenkörper, beispielsweise in Form eines Ventilblocks, einen Verschlussstopfen und einen Sicherungsring auf. In dem Komponentenkörper ist wenigstens ein Stufenbohrung mit wenigstens einer Stufe vorgesehen. Der Verschlussstopfen weist einen ersten Anschlag und einen zweiten Anschlag auf, und ist dazu ausgebildet, in die Stufenbohrung eingeschoben bzw. versenkt zu werden. Ferner ist der Verschlussstopfen dazu ausgebildet, im eingeschobenen bzw. versenkten Zustand die Stufenbohrung derart zu verschließen, dass das druckbeaufschlagte Druckmedium nicht mehr über die Stufenbohrung aus dem Komponentenkörper entweichen kann. Mithin ist die Stufenbohrung gegenüber dem Druckmedium abgedichtet. Das Druckmedium kann beispielsweise Hydraulikfluid oder ein Gas sein.
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Ferner weist die Stufenbohrung eine radial umlaufende Sicherheitsnut zur Aufnahme des Sicherungsrings auf. Dabei sind die einzelnen Elemente der Drucksystemkomponente derart aufeinander abgestimmt, dass der erste Anschlag des Verschlussstopfens zusammen mit der wenigstens einen Stufe der Stufenbohrung und der zweite Anschlag des Verschlussstopfens zusammen mit dem in die Sicherungsnut eingelassenen Sicherungsring die axiale Beweglichkeit des Verschlussstopfens in der Stufenbohrung begrenzt. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Verschlussstopfen zum sicheren Verschließen der Stufenbohrung gegenüber einem Herauslecken oder Austreten von Druckmedium aus dem Komponentenkörper in die Stufenbohrung eingelassen ist. Mit Hilfe des Sicherungsrings ist der Verschlussstopfen dann gegen ein ungewolltes Herausrutschen aus der Stufenbohrung gesichert.
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Dieser Aufbau ermöglicht es einerseits, einen standardisierten Komponentenkörper über gezieltes Verschließen einer oder mehrerer als Stufenbohrung ausgebildeter Ausgänge an konkrete Anforderungen anzupassen. Beispielsweise kann damit auch ein Komponentenkörper, welcher eine Leitung mit drei Ausgängen aufweist, sicher in ein System eingebaut werden, bei welchem lediglich zwei Anschlüsse zur Ankopplung notwendig sind, indem der dritte Ausgang mit Hilfe eines entsprechenden Verschlussstopfens und einem geeigneten Sicherungsring sicher verschlossen wird.
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Auch wenn sich dieser Aufbau für Drucksystemkomponenten als geeignet herausgestellt hat, um vereinheitlicht hergestellte Komponentenkörper auf verschiedene Situationen angemessen anzupassen, gibt es noch Spielraum um die Flexibilität der gebildeten Drucksystemkomponenten auszubauen. Beispielsweise kann es vorkommen, dass sich die Anforderungen an die bereits montierte Drucksystemkomponente ändern, indem beispielsweise eine weitere Drucksystemkomponente oder eine neue Messeinrichtung an die Drucksystemkomponente angeschlossen werden soll. Eine solche nachträgliche Anpassung ist regelmäßig jedoch nicht mehr möglich, da bei den herkömmlichen Systemen eine Demontage des einmal montierten Sicherungsrings nicht oder nur sehr aufwändig möglich ist. Ferner können bei einer Demontage die anderen Elemente der Drucksystemkomponente, beispielsweise der Verschlusstopfen oder der Komponentenkörper beschädigt werden.
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Somit ist die Flexibilität beim Einsatz einer entsprechenden Drucksystemkomponente sehr beschränkt bzw. eine nachträgliche Umrüstung sehr aufwändig. Zudem kann eine Nachträgliche Umrüstung zu erheblichen Schäden an der Drucksystemkomponente führen. Auch ist es regelmäßig nicht möglich, den Verschlussstopfen zu entfernen, um beispielsweise ein Reinigung oder einen Austausch von innenliegenden Komponenten vorzunehmen.
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Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drucksystemkomponente bereitzustellen, welche auch nach einer vorangegangenen Montage des Sicherungsrings relativ einfach an neue Anforderungen angepasst werden kann, und dennoch ein sicheres Verschließen einer Stufenbohrung bzw. eines Anschlusses ermöglicht.
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Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung sind in diesem Zusammenhang die Bereitstellung eines entsprechenden Werkzeugs zur Demontage des Sicherungsrings der Drucksystemkomponente, eines vorteilhaften Drucksystems, sowie eines geeigneten Verfahrens zur Demontage des Sicherungsrings der Drucksystemkomponente.
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Diese Aufgaben werden durch eine Drucksystemkomponente nach Anspruch 1, ein Drucksystem nach Anspruch 7 sowie ein Verfahren nach Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich jeweils aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Drucksystemkomponente zeichnet sich gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Drucksystemkomponente dadurch aus, dass an der Innenfläche der Stufenbohrung wenigstens eine Zugangsnut zum Einführen eines entsprechenden Werkzeugs vorgesehen ist, sodass der Sicherungsring mithilfe des Werkzeugs auch wieder aus der Sicherungsnut entfernbar ist. Mit anderen Worten ist die Zugangsnut derart ausgebildet, dass das Werkzeug in diese derart eingeführt werden kann, sodass der Sicherungsring mit dem Werkzeug aus der Sicherungsnut herausgelöst werden kann.
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Als Drucksystem kommt hierbei sowohl ein hydraulisches wie auch ein pneumatisches Drucksysteme in Betracht, welches sowohl für Hochdruck als auch für Niederdruck geeignet ist. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für die Anwendung im Hydraulikbereich gedacht. Unter einem Verschlussstopfen ist im Sinne der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen ein kolbenartig ausgebildetes Element zu verstehen, welches derart bemessen ist, dass es entlang der Längsachse der Stufenbohrung in diese in Wesentlichen passgenau eingelassen werden kann, beispielsweise über eine Schieberpassung. Der erste Anschlag des Verschlussstopfens ist dabei dazu ausgebildet, bei einer entsprechenden axialen Versenkung des Verschlusstopfens in die Stufenbohrung an die wenigstens eine Stufe anzuschlagen und somit zu verhindern, dass der Verschlussstopfen über ein vorbestimmtes Maß hinaus in die Stufenbohrung eingelassen bzw. eingeschoben werden kann. Ferner weist der Verschlussstopfen im Allgemeinen eine Nut mit einem Dichtungsring auf, sodass der Außenumfang des Verschlusstopfens gegenüber dem Innenumfang der Stufenbohrung im eingelassenen Zustand des Verschlusstopfens abgedichtet ist. Um ein selbstständiges Herausrutschen des Verschlussstopfens aus der Stufenbohrung zu vermeiden, wenn druckbeaufschlagtes Druckmedium in der Stufenbohrung vorhanden ist, kann der Sicherungsring derart in die Sicherungsnut eingelassen werden, dass er für den Verschlussstopfen und insbesondere dessen zweiten Anschlag eine der Stufe gegenüberliegende Anschlagsfläche bereitstellt. Damit ist es über den ersten Anschlag des Verschlussstopfens in Zusammenwirkung mit der Stufe der Stufenbohrung möglich, ein weiteres Hineinrutschen des Verschlussstopfens in die Stufenbohrung zu vermeiden, während über ein Zusammenwirken des zweiten Anschlags mit dem in die Sicherungsnut eingelassenen Sicherungsring ein axiales Herausrutschen des Verschlussstopfens aus der Stufenbohrung vermieden wird. Dabei kann der Sicherungsring insbesondere als Runddraht-Sprengring ausgebildet sein. Die Zugangsnut stellt im Wesentlichen eine Vertiefung entlang der Innenfläche der Stufenbohrung dar, welche axial mindestens bis zur Sicherungsnut reicht und es ermöglich unter Zuhilfenahme eines Werkzeugs den in die Sicherungsnut eingelassene Sicherungsring aus der Sicherungsnut herauszulösen. Der Begriff Werkzeug ist hierbei grundsätzlich breit zu verstehen. In diesem Sinne umfasst der Begriff „Werkzeug“ sowohl Körperteile, wie beispielsweise den Finger eines Monteurs, herkömmlich bekannte Werkzeuge, wie beispielsweise Schraubenzieher, speziell auf die Verwendung zur erfindungsgemäßen Demontage des Sicherungsrings ausgebildete Spezialwerkzeuge, sowie jegliches anderes Hilfsmittel, welches dafür geeignet ist, den Sicherungsring aus der Sicherungsnut herauszulösen.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Drucksystemkomponente ist es über die Zugangsnut möglich, den Sicherungsring unter Zuhilfenahme eines entsprechenden Werkzeugs besonders einfach und schonend nachträglich auch wieder aus der Sicherungsnut zu entfernen und somit den Sicherungsring sowie den Verschlussstopfen zu demontieren. Damit kann eine bereits über einen Verschlussstopfen und einen Sicherungsring verschlossene Stufenbohrung bei Bedarf nachträglich wieder geöffnet werden, um dort beispielsweise eine weitere Drucksystemkomponente anzuschließen. Ein ermöglichter Austausch des Verschlusstopfens ist auch im Hinblick auf einen zu erwartenden Verschleiß der Dichtung zwischen dem Verschlussstopfen und der Stufenbohrung als vorteilhaft hervorzuheben.
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Erfindungsgemäß ist der erste Anschlag an einer Stirnfläche des Verschlusstopfens ausbildet. Damit ist es möglich die Wanddicke des Verschlussstopfens über seine gesamte Länge hinweg zu erhöhen und damit beispielsweise einen großen Aufnahmebereich bzw. eine große Nut für eine entsprechend groß ausgebildete Dichtung vorzusehen. Alternativ dazu ist der erste Anschlag erfindungsgemäß an einem radial umlaufenden Vorsprung des Verschlussstopfens ausgebildet. Damit ist es beispielsweise möglich, am Verschlussstopfen einen Bereich vorzusehen, welcher über die Stufe hinaus in die Stufenbohrung hineingelassen werden kann, um somit den Verschlussstopfen gegenüber Verkippen in der Stufenbohrung ausreichend zu sichern. Sollte ein entsprechender Vorsprung ausgebildet sein, ist es dabei von Vorteil, wenn auch der zweite Anschlag an dem Vorsprung vorgesehen ist. Hierbei liegt der zweite Anschlag dann dem ersten Anschlag axial entlang der Längsachse der Stufenbohrung gegenüber.
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Vorteilhafterweise steht der Sicherungsring bezogen auf seine Breite höchstens zur Hälfte aus der Sicherungsnut radial hervor, wenn er in die Sicherungsnut eingelassen ist. Unter der Breite ist hierbei insbesondere der Durchmesser des Querschnitts des Sicherungsrings zu verstehen. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Sicherungsring im in die Sicherungsnut eingelassenen Zustand größtenteils in die Sicherungsnut eingebettet ist. Über diese Ausgestaltung ist es möglich, ein selbständiges Herausdrücken des Sicherungsrings aus der Sicherungsnut durch den Verschlussstopfen zu verhindern, da der Sicherungsring bei dieser Ausgestaltung durch den Verschlussstopfen in die Sicherungsnut hineingepresst wird, wenn sich der Verschlusstopfen aufgrund einer Druckbeaufschlagung axial bewegt. Dies gilt insbesondere für den Fall, wenn der Sicherungsring einen runden Querschnitt aufweist. Andererseits ist natürlich zu beachten, dass der Sicherungsring auch noch ausreichend aus der Sicherungsnut hervorstehen muss, um eine geeignete Anschlagsfläche für den zweiten Anschlag des Verschlussstopfen bereitstellen zu können und somit auch sicher das axiale Herausrutschen des Verschlussstopfens aus der Stufenbohrung vermeiden zu können.
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Erfindungsgemäß weist die Stufenbohrung wenigstens zwei entsprechend ausgebildete Zugangsnuten auf. Über die Bereitstellung mehrerer Zugangsnuten, und insbesondere wenigstens zweier Zugangsnuten, kann der Vorgang des Demontierens des Sicherungsrings bzw. des Herauslösens des Sicherungsrings aus der Sicherungsnut über die erhöhte Anzahl an Zugriffsmöglichkeiten an den Sicherungsring deutlich erleichtert werden. Insbesondere ist es dabei besonders vorteilhaft, wenn die wenigstens zwei Zugangsnuten gleichmäßig um den radialen Innenumfang der Stufenbohrung verteilt sind. Dies ermöglicht einen symmetrisch verteilten Zugriff des Werkzeugs auf den Sicherungsring und somit eine erhebliche Erleichterung der Demontage, indem beispielsweise von zwei entgegengesetzten Richtungen entsprechende Kräfte zum Herauslösen des Sicherungsrings aus der Sicherungsnut angelegt werden können. Weiter vorteilhaft ist es dabei, wenn sich die Zugangsnuten parallel zur Längsachse der Stufenbohrung erstrecken. Dies erleichtert einerseits die Herstellung der entsprechenden Zugangsnuten und ermöglicht es andererseits, starre Werkzeuge zu verwenden, da kein Verbiegen des Werkzeugs beim Einführen in die Zugangsnut notwendig ist. Dies senkt die Herstellungskosten für die Zugangsnut sowie für das Werkzeug.
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Besonders zweckmäßigerweise kann die Zugangsnut auch als Bohrung ausgebildet sein. Dabei verläuft die als Bohrung ausbildete Zugangsnut entlang der Innenwand der Stufenbohrung. Die Mittelachse der wenigstens einen Zugangsnut ist vorteilhafterweise außerhalb der Stufenbohrung vorgesehen. Die Ausbildung der Zugangsnut in Form einer Bohrung erlaubt eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung. Das Bereitstellen der Mittelachse der entsprechenden Bohrung in einem Bereich außerhalb der Stufenbohrung erleichtert den Bohrvorgang, da ein selbstständiges Heraustreiben des Bohrers aus der vorgesehenen Bohrrichtung unterdrückt wird.
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Vorzugsweise ist der Verschlussstopfen im eingebauten und gesicherten Zustand innerhalb der Stufenbohrung axial zwischen zwei Stellungen beweglich. In einer ersten Stellung liegt der erste Anschlag auf der wenigstens einen Stufe der Stufenbohrung an. In der zweiten Stellung liegt der zweite Anschlag an dem in der Sicherungsnut vorgesehenen Sicherungsring an. Dabei weist der Verschlussstopfen eine radial umlaufende Sicherungsstufe auf, welche derart ausgebildet ist, dass der Sicherungsring in der ersten Stellung des Verschlussstopfens aus der Sicherungsnut lösbar ist, und in der zweiten Stellung des Verschlussstopfens von der Sicherungsstufe in der Sicherungsnut fixiert ist. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Verschlussstopfen eine radial umlaufende Stützfläche aufweist, deren Umfangsradius in etwa dem Innenradius des in der Sicherungsnut vorgesehenen Sicherungsrings entspricht, und welche derart am Verschlussstopfen vorgesehen ist, dass sie in der zweiten Stellung des Verschlussstopfens mit dem Sicherungsring in Eingriff steht, während sie in der ersten Stellung des Verschlussstopfens nicht mit dem Sicherungsring in Eingriff steht. Dadurch wird der Sicherungsring in der zweiten Stellung des Verschlusstopfens durch die Stützfläche der Sicherungsstufe in der Sicherungsnut gehaltert. Damit kann ein ungewolltes Herausrutschen des Sicherungsrings aus der Sicherungsnut insbesondere in dem Zustand zu vermeiden, in welcher der Verschlussstopfen durch einen in der Stufenbohrung angelegten Druck an den Sicherungsring, also in die zweite Stellung, gepresst wird. Sobald kein Druck mehr auf den Verschlussstopfen wirkt und ihn mit seinem zweiten Anschlag an den Sicherungsring anpresst, kann der Verschlussstopfen dann entlang der Längsachse der Stufenbohrung in die erste Stellung bewegt werden und somit das Demontieren des Sicherungsrings unter Zuhilfenahme des über die Zugangsnut eingeführten Werkzeugs ermöglicht werden. Eine Demontage des Sicherungsrings ist damit nur dann möglich, wenn kein Druck am Verschlussstopfen anliegt.
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Ferner wird ein Werkzeug zur Demontage des Sicherungsrings einer vorstehend beschriebenen Drucksystemkomponente aufgezeigt. Als Demontage wird hierbei das Herauslösen des Sicherungsrings aus der Sicherungsnut verstanden. Neben einer ringförmigen Ausgestaltung für den Sicherungsring sind dabei auch alle möglichen geeigneten Ausgestaltungen oder gleichwirkenden Ausformungen denkbar. Selbiges gilt für die Sicherungsnut. Insbesondere kann die Sicherungsnut nicht nur kreisbogenförmig sondern auch winklig oder als anderweitig ausgestaltete Vertiefung an der Innenwand der Sicherungsbohrung ausgebildet sein. Das Werkzeug entsprechend der vorliegenden Erfindung weist wenigstens einen länglichen Fortsatz auf, welcher in die Zugangsnut einschiebbar ist, um ein Herauslösen bzw. Herausdrücken des Sicherungsrings aus der Sicherungsnut zu ermöglichen. Insbesondere weist das Werkzeug dabei ebenso viele entsprechend ausgebildete längliche Fortsätze auf, wie die Drucksystemkomponente Zugangsnuten aufweist. Dabei sind die länglichen Fortsätze derart vorgesehen, dass sie bei einem Einführen des Werkzeugs in die Stufenbohrung entlang den Zugangsnuten gleiten können und schließlich mit dem Sicherungsring derart in Eingriff gebracht werden können, dass sie den Sicherungsring aus der Sicherungsnut herauslösen bzw. herausdrücken. Dieses Herauslösen erfolgt dabei im Allgemeinen durch eine Bewegung und/ oder Verformung des Sicherungsrings in radialer Richtung, also quer zur Längsachse der Stufenbohrung. Ein erfindungsgemäßes Werkzeug ermöglicht ein besonders einfaches Demontieren des Sicherungsrings der Drucksystemkomponente und damit eine besonders einfache Nutzbarmachung der erfindungsgemäß erhaltenen Möglichkeit der Demontage des Sicherungsrings und damit auch des Verschlussstopfens.
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Vorzugsweise ist an einem axialen Ende des wenigstens einen Fortsatzes eine Nockenfläche vorgesehen. Die Nockenfläche kann beispielsweise als Fase oder gekrümmte Fläche ausgebildet sein. Als Beispiel für gekrümmte Flächen sind hierbei Kugelsegmente denkbar. Dabei ist die Nockenfläche insbesondere dazu ausgebildet, über eine axiale Bewegung der Nockenflächen des Werkzeugs entlang des Sicherungsrings eine Bewegung bzw. Verformung des Sicherungsrings in radialer Richtung aus der Sicherungsnut heraus hervorzurufen, und somit den Sicherungsring aus der Sicherungsnut herauszulösen. Somit erfolgt mit zunehmender Einfuhrtiefe des Fortsatzes in die Zugangsnut eine zunehmende radiale Bewegung des Sicherungsrings, da die Nockenfläche an diesem entlanggleitet. Damit ist über eine besonders einfache und zweckdienliche Ausgestaltung des Werkzeugs eine einfache und sichere Demontage des Sicherungsrings möglich.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Drucksystems mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Drucksystemkomponente. Durch den Einsatz einer entsprechenden Drucksystemkomponente in einem Drucksystem, wie beispielsweise einem Hydrauliksystem oder einem pneumatischen System, ist es möglich die erfindungsgemäß verwirklichten Vorteile der Drucksystemkomponente auf ein entsprechendes Drucksystem zu übertragen.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Demontage eines Sicherungsrings und damit schließlich auch zur Demontage eines Verschlussstopfens einer entsprechend ausgebildeten Drucksystemkomponente, wie diese zuvor beschrieben wurde. Dabei umfasst das erfindungsgemäße Verfahren das Herauslösen des Sicherungsrings aus der Sicherungsnut durch radiales Bewegen bzw. Verformen des Sicherungsrings aus der Sicherungsnut mittels eines entsprechenden Werkzeugs, wobei das Werkzeug über die vorgesehenen Zugangsnuten an den Sicherungsring herangeführt wird. Als geeignetes Werkzeug für diese Demontage eignet sich insbesondere das zuvor beschriebene Werkzeug. Über das Zuführen des Werkzeugs über die Zugangsnut ist ein besonders einfacher und zweckdienlicher Weg zum Herauslösen des Sicherungsrings aus der Sicherungsnut bereitgestellt, welcher die einfache und sichere Demontage des Sicherungsrings ermöglicht.
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Vorteilhafterweise umfasst das oben genannte Verfahren noch vor dem Herauslösen des Sicherungsrings aus der Sicherungsnut ein axiales Hineinschieben des Verschlussstopfens in die Stufenbohrung. Dieser Schritt ist insbesondere bei der oben beschriebenen Ausgestaltung der Drucksystemkomponente mit zwei möglichen Stellungen für den Verschlussstopfen sinnvoll. Alternativ dazu ist es außer im drucklosen Zustand auch denkbar, dass der Verschlussstopfen entgegen einem in der Stufenbohrung anliegenden Druck von der zweiten Stellung in die erste Stellung gedrückt wird um schließlich den Sicherungsring aus der Sicherungsnut zu lösen. Dies kann beispielsweise notwendig sein, wenn über ein Herauslösen des Verschlussstopfens ein direkter Druckabbau in der Stufenbohrung ermöglicht werden soll. Über das Hineinschieben des Verschlussstopfens kann die Demontage des Sicherungsrings bzw. das Herauslösen des Sicherungsrings aus der Sicherungsnut erheblich erleichtert oder, wie beispielsweise in der zuvor oben beschriebenen Ausgestaltung, gar erst ermöglicht werden. Dies bietet weiteren Komfort bei der Demontage oder Sicherheit gegenüber einer selbständigen Demontage.
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Im Folgenden werden nun einige besonders vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben. Hierin zeigt schematisch
- 1 einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drucksystemkomponente;
- 2A eine Draufsicht auf die Drucksystemkomponente gemäß einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drucksystemkomponente;
- 2B einen Querschnitt entlang der in 2A gezeigten Schnittlinie M:M;
- 3A eine Draufsicht auf die Drucksystemkomponente gemäß einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drucksystemkomponente; und
- 3B einen Querschnitt entlang der in 3A gezeigten Schnittlinie K:K; und
- 4 eine Seitenansicht eines Werkzeugs zur Demontage eines Sicherungsrings.
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Wie in 1 gezeigt weist eine Drucksystemkomponente 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Komponentenkörper 3, einen Verschlussstopfen 5 sowie einen Sicherungsring 7 auf. Im zusammengebauten Zustand der Drucksystemkomponente 1 ist der Verschlussstopfen 5 in eine im Komponentenkörper 3 ausgebildete Stufenbohrung 9 eingelassen. Die Stufenbohrung 9 weist eine Stufe 11 auf, welche eine Anschlagsfläche für einen ersten Anschlag 13 des Verschlussstopfens 5 bildet. Der Verschlussstopfen 5 lässt sich axial entlang der Längsachse LA der Stufenbohrung 9 so weit in die Stufenbohrung 9 versenken, bis der Verschlussstopfen 5 in der in 1 gezeigten ersten Stellung ist, in welcher der erste Anschlag 13 des Verschlussstopfens 5 an der Stufe 11 anliegt. Damit wird durch die Stufe 11 die axiale Bewegung des Verschlussstopfens 5 in die Stufenbohrung 9 hinein beschränkt.
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Der Sicherungsring 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Runddraht-Sicherungsring gemäß DIN 7993 ausgebildet. Um den Sicherungsring 7 aufzunehmen, ist an der Innenwand der Stufenbohrung 9 eine radial umlaufende Sicherungsnut 15 vorgesehen. In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die Sicherungsnut 15 als Rundnut ausgebildet. Jedoch sind auch andere Ausgestaltungen, wie beispielsweise winklige Ausgestaltungen, für die Sicherungsnut 15 denkbar. Der Sicherungsring 7 und die Sicherungsnut 15 sind derart aufeinander abgestimmt, dass der Sicherungsring 7 annähernd passgenau in die Sicherungsnut 15 eingebracht werden kann. Dabei ist der Sicherungsring 7 vorzugsweise wenigstens bis zur Hälfte seiner Breite b in der Sicherungsnut 15 aufgenommen.
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Der Verschlussstopfen 5 weist einen zweiten Anschlag 17 auf, welcher ebenso wie der erste Anschlag 13 an einem radial umlaufenden Vorsprung 19 des Verschlussstopfens 5 gebildet ist. Ausgehend von der ersten Stellung, in welcher der erste Anschlag 13 des Verschlussstopfens 5 an der Stufe 11 der Stufenbohrung 9 anliegt, kann der Verschlussstopfen 5 in axialer Richtung entlang der Längsachse LA der Stufenbohrung 9 aus der Stufenbohrung heraus bis in eine zweite Stellung bewegt werden, in welcher der zweite Anschlag 17 des Verschlussstopfens 5 an den Sicherungsring 7 anschlägt. Der Sicherungsring 7 wird dabei von der Sicherungsnut 15 derart fixiert, dass er von dem Verschlusstopfen 5 nicht aus der Stufenbohrung 9 geschoben werden kann. Somit wird die axiale Bewegbarkeit des Verschlussstopfens 5 im zusammengebauten Zustand durch die Stufe 11 und den Sicherungsring 15 beschränkt. Indem der Sicherungsring 5 bezogen auf seine Breite b mindestens um die Hälfte in der Sicherungsnut 15 aufgenommen ist, wird der Sicherungsring 7 bei einer axialen Bewegung des Verschlussstopfens 5 durch diesen nicht aus der Sicherungsnut 15 herausgedrückt, sondern aufgrund der Kraftablenkung in radialer Richtung in die Sicherungsnut 15 gepresst und damit darin fixiert. Dies gilt insbesondere wenn der Sicherungsring 7 wie hier gezeigt einen runden Querschnitt aufweist. Das Versenken des Sicherungsrings 7 um mindestens die Hälfte sein Breite b in der Sicherungsnut 15 darf ein Maß nicht überschreiten, bei welchem eine Begrenzung der axialen Bewegung des Verschlussstopfens 5 durch den Sicherungsring 7 nicht mehr gewährleistet ist.
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Der Sicherungsring 7 ist als nicht geschlossener Ring ausgebildet, um eine Verformung der Sicherungsrings 7 entlang seiner radialen Erstreckung zu ermöglichen. Alternativ hierzu gibt es jedoch eine Vielzahl an wohl bekannten Ausgestaltungsmöglichkeiten für einen solchen Sicherungsring, weshalb hier nicht weiter auf diese eingegangen wird.
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Um das erwünschte Demontieren des Sicherungsrings 7, also das Herauslösen des Sicherungsrings 7 aus der Sicherungsnut 15 zu ermöglichen, ist entlang einer Innenfläche der Stufenbohrung 9 eine hier als Bohrung ausgebildete Zugangsnut 21 vorgesehen. Diese erstreckt sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel parallel zur Längsachse LA der Stufenbohrung 9 von einem äußeren Ende der Stufenbohrung 9 (in 1 oben) in axialer Richtung bis über die Sicherungsnut 15 hinaus. Dabei schneidet die Zugangsnut 21 die Sicherungsnut 15.
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Die Mittelachse der als Bohrung ausgebildeten Zugangsnut 21 liegt außerhalb der Stufenbohrung 9. Beispielsweise könnte die Zugangsnut 21 auch nicht durch Bohren sondern durch Fräsen geformt sein, womit die Mittelachse der Zugangsnut 21 auch innerhalb der Stufenbohrung 9 liegen kann. Die Zugangsnut 21 ist dabei derart ausgebildet, dass ein Werkzeug 30 (siehe 2) in diese eingeführt und mit dem Sicherungsring 7 in Eingriff gebracht werden kann, sodass der Sicherungsring 7 mithilfe des Werkzeugs 30 aus der Sicherungsnut 15 entfernt bzw. herausgehebelt werden kann.
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Dieses Entfernen bzw. Heraushebeln wird durch eine radiale Bewegung bzw. abschnittsweise Verformung des Sicherungsrings 7 quer zur Längsachse LA der Stufenbohrung 9 bzw. der Sicherungsnut 15, sowie eine anschließende axiale Bewegung des Sicherungsrings 7 aus der Stufenbohrung 9 heraus bewirkt.
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Auch wenn die Zugangsnut 21 hier mit im wesentlichen konstanter Tiefe ausgebildet ist, wäre es beispielsweise auch möglich, diese lediglich als Einkerbung im Bereich der Sicherungsnut 15 auszubilden. Vorteilhafterweise ragt dabei die Zugangsnut 21 in radialer Richtung quer zur Längsachse LA der Stufenbohrung 9 bzw. der Sicherungsnut 15 weiter in den Komponentenkörper 3 hinein, als die Sicherungsnut 15. Dies erleichtert einen Zugriff des eingeführten Werkzeugs 30 auf den Sicherungsring 7 und somit eine Demontage des Sicherungsrings 7. Darüber hinaus ist in 1 nur eine Zugangsnut 21 gezeigt, wobei weitere Zugangsnuten vorgesehen sein können, welche insbesondere gleichmäßig um den Innenumfang der Stufenbohrung 9 verteilt sind.
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Auch wenn der Begriff „Werkzeug“ hier grundsätzlich sehr breit zu verstehen ist und jegliches Mittel, wie beispielsweise die Finger eines Monteurs, herkömmliche bekannte Werkzeuge wie Schraubenzieher oder alle möglichen anderen hierzu geeigneten denkbaren Utensilien wie beispielsweise Stifte, zum Herauslösen des Sicherungsrings 7 aus der Sicherungsnut umfasst, ist es zweckmäßig ein speziell hierfür hergerichtetes Werkzeug 30 bereitzustellen. Ein Beispiel für ein solches Werkzeug wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 noch näher erläutert.
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Um mit dem Verschlussstopfen 5 auch ein sicheres Verschließen der Stufenbohrung 9 gegenüber ein Herauslecken von druckbehaftetem Druckmedium aus der Stufenbohrung 9 zu gewähren, ist der Verschlussstopfen 5 im Wesentlichen passgenau, beispielsweise mit einer Schieberpassung, mit der Stufenbohrung 9 ausgebildet, und weist ferner eine radial umlaufende Vertiefung bzw. Nut 23 auf, in welcher ein Dichtungsring 25 aufgenommen ist. Als Druckmedium sind hierbei alle möglichen Fluide, also Flüssigkeiten und Gase denkbar.
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Nachfolgend wird unter Bezug auf die 2A bis 3B zwei weitere vorteilhafte Ausgestaltungen einer Drucksystemkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung vorgestellt.
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Es sei darauf hingewiesen, dass unterschiedliche Aspekte der hier gezeigten Ausführungsformen durchaus auch auf andere der gezeigten Ausführungsformen übertragbar sind und die gezeigten Ausführungsformen nicht zur Einschränkung sondern lediglich zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung dienen.
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Wie in 2A gezeigt ist, weist das gezeigte zweite Ausführungsbeispiel für eine Drucksystemkomponente 1' erhebliche strukturelle Ähnlichkeiten mit dem zuvor gezeigten Ausführungsbeispiel auf. Selbige Merkmale sind hierbei mit den identischen Bezugszeichen versehen. Der Kürze halber wird im Folgenden lediglich auf Besonderheiten bzw. Unterschiede hingewiesen.
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Aus 2A, geht hervor, dass die hier gezeigte Drucksystemkomponente 1' im Gegensatz zu der zuvor gezeigten Ausführungsform zwei Zugangsnuten 21a, 21b aufweist, welche einander gegenüber liegend angeordnet sind. Wie zuvor bereits erwähnt, sind auch mehr als zwei Zugangsnuten 21a, 21b denkbar. Ferner geht aus 2A hervor, dass der Sicherungsring 7, nicht als vollständig umlaufender Ring, sondern als Runddraht-Sprengring mit einer entsprechenden Unterbrechung (hier im Bereich der linken Zugangsnut 21a dargestellt) aufweist. Dies gilt auch für den Sicherungsring aus der ersten Ausführungsform gemäß 1.
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Der wesentliche Unterschied zwischen der zweiten Ausführungsform und der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform liegt in der Bereitstellung einer radial umlaufenden Sicherungsstufe 44 am Verschlusstopfen 5', welche sich hier aus der Kombination des zweiten Anschlags 17 mit einer an diesem anliegenden radial umlaufenden Stützfläche 46 ergibt. Der Begriff „Sicherungsstufe“ kann jedoch auch ein unabhängig vom zweiten Anschlag 17 gebildetes Element darstellen, welches den Sicherungsring 7 wie nachfolgend beschrieben gegen ein ungewolltes Herausrutschen aus der Sicherungsnut 15 sichert. Auch wenn das zuvor gezeigte Ausführungsbeispiel aus 1 auch eine ähnliche radiale umlaufende Außenfläche des Verschlussstopfens 5 aufweist, ist diese nicht dazu geeignet, den Sicherungsring 7 ausreichend abzustützen. Dafür muss der äußere Umfangsradius der Stützfläche 46 der Sicherungsstufe 44 ungefähr dem inneren Umfangsradius des Sicherungsrings 7 entsprechen. Mit anderen Worten ist der Verschlussstopfen 5` derart ausgebildet, dass er in der gezeigten zweiten Stellung des Verschlusstopfens 5`, in welcher der zweite Anschlag 17 an dem Sicherungsring 7 anliegt eine radiale Verformung bzw. Bewegung des Sicherungsrings 7 aus der Sicherungsnut 15 heraus verhindert. Damit ist es dem Sicherungsring 7 in dieser zweiten Stellung des Verschlussstopfens 5` nicht möglich, die Sicherungsnut 15 zu verlassen. Dabei ist zu beachten, dass ein in der Stufenbohrung 9 vorherrschender Druck, welcher den Verschlussstopfen 5' axial nach oben verlagert, den Verschlussstopfen 5' in die zweiten Stellung bewegt, und somit ein ungewolltes Herauslösen des Sicherungsrings 7 aus der Sicherungsnut 15 sicher vermieden wird.
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Um den Sicherungsring 7 demontieren zu können, muss der Verschlussstopfen 5' von der gezeigten zweiten Stellung in die erste Stellung axial entlang der Längsachse LA der Stufenbohrung 9 nach unten verschoben werden, bis der erste Anschlag 13 des Verschlussstopfens 5' in der ersten Stellung des Verschlussstopfens 5' an der Stufe 11 der Stufenbohrung 9 zum Anliegen kommt. Dies erfolgt regelmäßig im drucklosen Zustand.
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Wie aus 2B hervorgeht, ist die Sicherungsstufe 44 bzw. die Stützfläche 46 in ihrer axialen Ausdehnung entlang der Längsachse LA der Stufenbohrung 9 gerade so bemessen, dass in der ersten Stellung des Verschlussstopfens 5` der Sicherungsring 7 nicht mehr durch die Sicherungsstufe 44 bzw. ihre Stützfläche 46 in seiner radialen Bewegung bzw. Verformung hin zur Längsachse LA der Stufenbohrung 9 beschränkt ist. Damit ist es in dieser ersten Stellung des Verschlussstopfens 5` möglich, den Sicherungsring 7 in der zuvor beschriebenen Weise aus der Sicherungsnut 15 herauszulösen und schließlich zu demontieren.
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Nachfolgend wird unter Bezug auf die 3A und 3B eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Der wesentliche Unterschied zwischen der Drucksystemkomponente 1'' gemäß der dritten Ausführungsform im Vergleich zu der zweiten Ausführungsform liegt darin, dass die hier der erste Anschlag 13 des Verschlussstopfens 5'' nicht an einem Fortsatz 19, sondern an einer Stirnfläche des Verschlussstopfens 5'' ausgebildet ist. Mit anderen Worten weist damit der Verschlusstopfen 5'' gemäß der dritten Ausführungsform keinen Bereich auf, welcher über die Stufe 11 der Stufenbohrung 9 in die Stufenbohrung 9 hineinragen kann. Dies führt insbesondere dazu, dass die umlaufende Vertiefung 23 und mithin die Dichtung 25 größer bemessen werden können. Auch wenn die hier gezeigte dritte Ausführungsform die zuvor beschriebene Sicherungsstufe 44 aufweist, ist dies jedoch nicht notwendig. Beispielsweise kann auch bei der in 1 gezeigten Ausführungsform der ersten Anschlag 13 nicht an dem Vorsprung 19, sondern an der Stirnfläche des Verschlussstopfens 5 ausgebildet sein bzw. der Verschlussstopfen 5 keinen Bereich aufweisen, welcher über die Stufe 11 hinaus in die Stufenbohrung 9 hineinragt. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die die Ausnehmung 28 umfassende Wand des Verschlussstopfens 5 zu verstärken und/ oder einen größeren Dichtungsring 25 vorzusehen.
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Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 4 eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung eines Werkzeugs 30 beschrieben. Das Werkzeug 30 umfasst einen Griff 32 sowie zwei längliche, sich in axialer Richtung ersteckende Fortsätze 34, 36 auf, welche über ein Verbindungselement 38 aneinander und an den Griff 32 gekoppelt sind. Im gezeigten Beispiel weist das Werkzeug 30 zwei Fortsätze 34 und 36 auf, und ist damit insbesondere für die Verwendung mit einer Drucksystemkomponente 1', 1'' mit wenigstens zwei Zugangsnuten 21a, 21b ausgelegt. Das Werkzeug 30 ist dazu ausgebildet, axial entlang der Längsachse LA der Stufenbohrung 9 derart mit den Fortsätzen 34 und 36 voran in die Stufenbohrung 9 eingeführt zu werden, dass die länglichen Fortsätze 34 und 36 in die Zugangsnuten 21 eingeführt werden und mit dem Sicherungsring 7 in Eingriff gebracht werden können. An den axialen Enden jedes der Fortsätze 34 und 36 ist jeweils eine als Fase ausgebildet Nockenfläche 40, 42 angeordnet. Alternativ dazu können die Nockenflächen 40, 42 auch als gekrümmte Flächen ausgebildet sein.
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Wird das Werkzeug 30 nun ausgehend von der Stellung, in welcher die Nockenflächen 40, 42 des Werkzeugs 30 gerade mit dem Sicherungsring 7 in Kontakt stehen in axialer Richtung entlang der Längsachse LA der Stufenbohrung 9 weiter in die Zugangsnuten 21a, 21b eingeführt, bewegen sich die Nockenflächen 40, 42 des Werkzeugs 30 entlang des Sicherungsrings 7 und bewirken dabei eine teilweise radiale Bewegung bzw. Verformung des Sicherungsrings 7 quer zur Längsachse LA der Stufenbohrung 9. Dadurch wird der Sicherungsring 7 aus der Sicherungsnut 15 herausgelöst und kann demontiert werden.
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Sobald der Sicherungsring 7 aus der Sicherungsnut 15 entfernt ist, wird die axiale Bewegung des Verschlussstopfens 5 aus der Stufenbohrung 9 heraus nicht mehr beschränkt. Damit kann dann auch der Verschlussstopfen 5 wieder aus der Stufenbohrung 9 herausgelöst werden. Dies ermöglich unter anderem einen nachträglichen Austausch des Verschlussstopfens 5, des Dichtungsrings 25 am Verschlussstopfen 5 sowie Wartungen oder Reinigungen.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1', 1''
- Drucksystemkomponente
- 3
- Komponentenkörper
- 5, 5', 5''
- Verschlussstopfen
- 7
- Sicherungsring
- 9
- Stufenbohrung
- 11
- Stufe
- 13
- Erster Anschlag
- 15
- Sicherungsnut
- 17
- Zweiter Anschlag
- 19
- Vorsprung
- 21
- Zugangsnut
- 21a
- erste Zugangsnut
- 21b
- zweite Zugangsnut
- 23
- Vertiefung
- 25
- Dichtungsring
- 30
- Werkzeug
- 32
- Griff
- 34
- Erster Fortsatz
- 36
- Zweiter Fortsatz
- 38
- Verbindungselement
- 40
- Erste Nockenfläche
- 42
- Zweite Nockenfläche
- 44
- Sicherungsstufe
- 46
- Stützfläche
- b
- Breite des Sicherungsrings
- LA
- Längsachse der Stufenbohrung
