DE112019001321T5

DE112019001321T5 - Gasflasche und -feder zur Vermeidung von Gasaustritten sowie Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE112019001321T5
Application number: DE112019001321.1T
Authority: DE
Inventors: Ki Cheol Lee; Jin Hyung An
Original assignee: Samhongsa Co Ltd
Current assignee: Samhongsa Co Ltd
Priority date: 2018-03-12
Filing date: 2019-03-12
Publication date: 2020-12-03
Also published as: US20210041004A1; CN110259754B; JP6989182B2; US11592070B2; WO2019177339A1; KR102017887B1; JP2021526616A; CN110259754A

Abstract

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zur Herstellung einer Gasflasche umfassen: Auftragen eines Dichtungsmittels auf mindestens einen Teil einer Innenfläche einer Hohlspindel; Einführen einer die Innenfläche der Spindel kontaktierenden Zylindergruppe durch eine Eintrittsöffnung der Spindel und Bilden einer Dichtungsmittelfolie auf einer Innenfläche der Spindel durch Aufreiben des Dichtungsmittels auf der Innenfläche der Spindel und Härten der Dichtungsmittelfolie, um einen die Innenfläche der Spindel kontaktierenden gehärteten Folienzylinder zu bilden.

Description

FACHGEBIET
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Gasflasche, eine Gasfeder und ein Verfahren zu deren Herstellung, um den Austritt eines im Inneren befindlichen komprimierten Gases zum Antrieb der Gasflasche bzw.-feder zu vermeiden.
STAND DER TECHNIK
Eine Gasflasche oder -feder ist eine Vorrichtung, die unter Zuhilfenahme von Hydraulikdruck einen Zylinder in einer gewünschten Länge befestigen oder darauf eine Kraft ausüben kann. Im Inneren ist die Gasflasche bzw. -feder üblicherweise mit Hochdruck-Stickstoffgas (N₂-Gas) gefüllt, und eine Gasströmung wird durch Öffnen und Schließen einer Öffnung durch einen Gasöffnungsstift oder ein Ventil geregelt, wodurch die Gesamtlänge der Gasflasche bzw. -feder eingestellt wird.
Da die Gasflasche bzw. -feder nur dann ordnungsgemäß funktioniert, wenn der Druck in der Flasche aufrechterhalten wird, weist die Gasflasche bzw. -feder vorliegend ein Abdichtungssystem auf, das eine Vielzahl O-Ringe umfasst, um einen Austritt des Gases zu verhindern.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
TECHNISCHE AUFGABE
Im Herstellungsprozess einer Spindel oder eines Zylinders, die eine Gasflasche bzw. -feder darstellen, wird auf einer Innenfläche häufig eine lange Schramme oder ein Stiftloch gebildet. Diese Schrammen bzw. Stiftlöcher sind nicht immer mit dem bloßen Auge erkennbar, sind aber eine Ursache der Bereitstellung als Durchgang, durch den Gas in der hergestellten Gasflasche bzw. -feder austritt. Folglich hat eine Gasspindel oder - feder mit einer Spindel bzw. einem Zylinder, in dem eine Schramme oder ein Stiftloch ausgebildet ist, insofern ein Problem, als ein innerer Gasdruck mit der Zeit abnimmt.
Diese Probleme sind jedoch rein beispielhaft, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
TECHNISCHE LÖSUNG DER AUFGABE
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zur Herstellung einer Gasflasche umfassen: Auftragen eines Dichtungsmittels auf mindestens einen Teil einer Innenfläche einer Hohlspindel; Bilden einer Dichtungsmittelfolie auf einer Innenfläche der Spindel durch Aufreiben des Dichtungsmittels auf der Innenfläche der Spindel und Härten der Dichtungsmittelfolie, um einen die Innenfläche der Spindel kontaktierenden gehärteten Folienzylinder zu bilden.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren zur Herstellung einer Gasflasche ferner umfassen: Einführen einer die Innenfläche der Spindel kontaktierenden Zylindergruppe durch eine Eintrittsöffnung der Spindel und im Anschluss an die Bildung der Dichtungsmittelfolie kann ferner ein Auftragen des Dichtungsmittels auf einen unteren Teil der eingeführten Zylindergruppe durchgeführt werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren zur Herstellung einer Gasflasche ferner umfassen: im Anschluss an die Bildung der Dichtungsmittelfolie: Einführen eines offenen Halters in die Spindel, um diesen mit Zylindergruppe und Spindel zu kuppeln und Auftragen eines Dichtungsmittels auf eine Grenze zwischen einem Ende des offenen Halters und der Innenfläche der Spindel.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren zur Herstellung einer Gasflasche ferner umfassen: im Anschluss an das Auftragen des Dichtungsmittels auf eine Grenze zwischen einem Ende des offenen Halters und der Innenfläche der Spindel: Einführen eines Gasabdichtungselements in die Spindel und Auftragen des Dichtungsmittels auf eine Grenze zwischen einem Ende des Gasabdichtungsmittels und der Innenfläche der Spindel.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zur Herstellung einer Gasflasche umfassen: Auftragen eines Dichtungsmittels auf einen ersten Bereich einer Innenfläche einer Hohlspindel; Einführen einer die Innenfläche der Spindel kontaktierenden Zylindergruppe in die Spindel; Auftragen des Dichtungsmittels auf einen zweiten Bereich der Innenfläche der Spindel und Härten des auf den ersten und zweiten Bereich aufgetragenen Dichtungsmittels, um einen ersten gehärteten Folienring und einen zweiten gehärteten Folienring zu bilden, die die Innenfläche der Spindel kontaktieren.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Gasflasche umfassen: eine Hohlspindel; einen eine Innenfläche der Spindel kontaktierenden gehärteten Folienzylinder, der durch Härten eines Dichtungsmittels ausgebildet worden ist, und eine Zylindergruppe, umfassend einen von mindestens einem Teilbereich einer Innenfläche des gehärteten Folienzylinders beabstandeten Zylinder.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Gasflasche umfassen: eine Hohlspindel; einen ersten gehärteten Folienring und einen zweiten gehärteten Folienring, die in einem ersten bzw. zweiten Bereich der Spindelinnenfläche angeordnet und durch Härten eines Dichtungsmittels ausgebildet worden sind, und eine zwischen dem ersten gehärteten Folienring und dem zweiten gehärteten Folienring in der Spindel angeordnete Zylindergruppe.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Gasflasche ferner umfassen: einen in einem sich verjüngenden Inneren der Spindel angeordneten sich verjüngenden Halter, wobei sich der erste gehärtete Folienring an einer Grenze zwischen dem sich verjüngenden Halter und der Zylindergruppe befindet.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Gasflasche ferner umfassen: einen an einer Eintrittsöffnung der Spindel mit der Zylindergruppe gekuppelten offenen Halter, wobei sich der zweite gehärtete Folienring an einer Grenze zwischen dem offenen Halter und der Zylindergruppe befindet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zur Herstellung einer Gasflasche umfassen: Einführen einer eine Innenfläche eines Zylinders kontaktierenden Kolbenstangeneinheit in den hohlen Zylinder; Auftragen eines Dichtungsmittels auf einen Eintrittsteil der Innenfläche des Zylinders; Einführung eines Gasabdichtungselements in die Innenfläche des Zylinders und Härten des Dichtungsmittels, um einen die Innenfläche der Spindel und das Gasabdichtungselement kontaktierenden gehärteten Folienring zu bilden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Gasfeder umfassen: einen hohlen Zylinder; eine Kolbenstangeneinheit, die zum Hin- und Herbewegen im Inneren des Zylinders in der Lage ist; einen Abstandhalter, der zur Einschränkung der Bewegungen der Kolbenstangeneinheit im Zylinder angeordnet ist; ein im Inneren des Zylinders angeordnetes Gasabdichtungselement, das den Abstandhalter kontaktiert; einen das Gasabdichtungselement kontaktierenden Flansch, der eine Eintrittsöffnung des Zylinders blockiert, und einen zwischen Abstandhalter und Gasabdichtungselement oder zwischen Gasabdichtungselement und Flansch angeordneten gehärteten Folienring, der durch Härten eines Härtungsmittels gebildet worden ist, um einen Gasauslaßkanal zu blockieren.
Weitere, vorstehend nicht beschriebene Aspekte, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus nachstehenden Zeichnungen, Patentansprüchen sowie der ausführlichen Beschreibung der Erfindung.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der Gasflasche und dem Verfahren zur Herstellung der Gasflasche (sic!) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird durch Blockieren des Spalts zwischen den oberen und unteren Teilen der Zylindergruppe durch den gehärteten Filmzylinder und/oder -ring ein Gasaustritt aus der Kammer zwischen Zylinder und Spindel verhindert, wodurch ein Phänomen, dass ein Innendruck des Zylinders mit der Zeit abnimmt, minimiert wird. Diese Wirkungen stellen keine Einschränkung des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung dar.
Figurenliste

und sind Querschnittansichten auf eine Zylindergruppe 100 bzw. eine Spindel 200, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu einer Gasflasche gehören.
- sind Querschnittansichten, die sequentiell ein Verfahren zur Herstellung einer Gasflasche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
- sind Querschnittansichten, die sequentiell ein Verfahren zur Herstellung einer Gasflasche gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
und sind graphische Darstellungen der Änderungen beim Gasdruck einer herkömmlichen Gasflasche bzw. einer in einem Herstellungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellten Gasflasche im Laufe der Zeit.
- sind Querschnittansichten, die jeweils eine blockierende Gasfeder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
- sind Querschnittansichten, die jeweils eine freie Gasfeder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.

BESTE AUSFÜHRUNGSFORM
Da die vorliegende Erfindung verschiedenen Modifikationen zugänglich ist und verschiedene Ausführungsformen aufweist, werden konkrete Ausführungsformen in Zeichnungen abgebildet und in einer ausführlichen Beschreibung beschrieben. Wirkugnen und Merkmale der vorliegenden Erfindung, sowie ein Verfahren zu deren Erreichung, sind anhand der nachstehend näher beschriebenen Ausführungsformen i.V.m. den Zeichnungen erkennbar. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die nachstehend offenbarten Ausführungsformen beschränkt, und kann vielmehr in verschiedenen Formen ausgeführt werden.
In folgenden Ausführungsformen sind Begriffe wie z.B. „erst(es)“ und „zweit(es)“ nicht im einschränkenden Sinne zu verstehen, sondern sie dienen der Unterscheidung einer Komponente von einer anderen Komponente.
In folgenden Beispielen umfasst die Einzahl auch die Mehrzahl, sofern sich aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes ergibt.
In folgenden Ausführungsformen sind Begriffe wie z.B. „umfassen“ oder „aufweisen“ so zu verstehen, dass die vorliegend beschriebenen Merkmale bzw. Elemente vorhanden sind, ohne dass die Hinzufügung eines oder mehrerer Merkmale oder Elemente von vornherein ausgeschlossen wäre.
Wenn in nachstehenden Ausführungsformen davon die Rede ist, dass ein Teil einer Folie, ein Bereich, eine Komponente „über“ oder „auf“ einem anderen Teil angeordnet ist, umfasst dies nicht nur den Fall unmittelbar auf dem anderen Teil (sic!), sondern auch den Fall, in dem eine weitere Folie, ein weiterer Bereich oder eine weitere Komponente dazwischenliegt.
Wenn eine bestimmte Ausführungsform auch einer anderen Ausführung zugänglich ist, können bestimmte Verfahrensschritte in einer anderen als der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. So können zwei hintereinander beschriebene Schritte im Wesentlichen gleichzeitig oder in einer der Beschreibung entgegengesetzten Reihenfolge ausgeführt werden.
In den Zeichnungen sind Komponenten u.U. zur besseren Beschreibung vergrößert oder verkleinert dargestellt. So sind z.B. Größe und Dicke jeder in den Zeichnungen abgebildeten Komponente zur besseren Beschreibung willkürlich dargestellt, und die vorliegende Erfindung ist nicht unbedingt auf das Dargestellte beschränkt.
und sind Querschnittansichten auf eine Zylindergruppe 100 bzw. eine Spindel 200, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu einer Gasflasche gehören.
In Bezug auf kann die Zylindergruppe 100 einen Zylinder 110, eine Kolbenstange 120 und eine Rohrhalterungseinheit 130 umfassen. Der Zylinder 110 ist ein hohles Rohr, und bietet einen Raum, in den ein komprimiertes Gas wie z.B. Stickstoff gefüllt werden kann. Die Kolbenstange 120 kann sich durch Hydraulikdruck im Inneren des Zylinders 110 hin- und herbewegen. Die Kolbenstange 120 kann entlang einer zentralen Achse des Zylinders 110 angeordnet werden. Die Außenfläche eines Endes der Kolbenstange 120 kann von einer Unterlegscheibe, einem Federring, eine Halter u. dgl. umgeben sein. Auf eine detailierte Beschreibung davon wird verzichtet.
In Bezug auf ist die Rohrhaltereinheit 130 mit dem oberen Abschnitt des Zylinders 110 gekuppelt. Die Rohrhaltereinheit 130 kann ein Ende des Zylinders 110 blockieren, um das Gas im Inneren des Zylinders 110 einzuschließen. Die Rohrhaltereinheit 130 kann einen Rohrhalter 131 und einen O-Ring 132 umfassen. Rohrhalter 131 und O-Ring 132 können in radialer Richtung weiter hervorragen als der Zylinder 110. Auf eine Beschreibung der weiteren Komponenten, aus denen sich die Rohrhaltereinheit 130 zusammensetzt, wird verzichtet.
In Bezug auf fixiert die hohle rohrförmige Spindel 200 in ihrem Inneren die Zylindergruppe 100 der . Die Spindel 200 kann einen zylindrischen Abschnitt 200C umfassen, die sich in der Querschnittansicht der geradlinig auf- und abwärts erstreckt, und einen sich verjüngenden Abschnitt 200T, die in Richtung einer zentralen Achse in einem vorgegebenen Winkel zum zylindrischen Abschnitt 200C gebogen ist. Ein Ende des sich verjüngenden Abschnitts 200T kann gewellt sein, damit eine in der Spindel 200 angeordnete Komponente nicht austritt. Ein sich verjüngender Halter 210 kann im sich verjüngenden Abschnitt 200T angeordnet werden. Der sich verjüngende Halter 210 kann durch eine Eintrittsöffnung 200I der Spindel 200 eingeführt werden, um im sich verjüngenden Abschnitt 200T positioniert zu werden.
Aufgrund des Problems des Rohstoffs selbst oder der Ursache des Kontaktierens der Form im Inneren des Rohrs durch Fremdstoffe im Rohrherstellungs-/-ziehprozess wird häufig eine Schramme 200S oder eine Vertiefung (Stiftloch) bei der Herstellung der Spindel 200 auf einer Spindelinnenfläche 200IS gebildet. In wird beispielhaft gezeigt, dass feine schrammen 200S auf den oberen bzw. unteren Abschnitten der Spindel 200 ausgebildet sind. In ist die Schramme 200S zur besseren Beschreibung vergrößert. Diese schrammen 200S bzw. Stiftlöcher sind mit dem bloßen Auge nicht ohne weiteres zu erkennen, sind jedoch eine Ursache der Bereitstellung eines Durchgangs, durch den Gas in der hergestellten Gasflasche austritt. Zur Lösung dieses Problems werden gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Gasflasche und ein Verfahren zur Herstellung einer Gasflasche bereitgestellt.
- sind Querschnittansichten, die sequentiell ein Verfahren zur Herstellung einer Gasflasche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer Gasflasche: Auftragen eines Dichtungsmittels S, Einführen der Zylindergruppe 100 und Bilden einer Dichtungsmittelfolie 301' und Härten.
In Bezug auf wird ein Schritt des Auftragens eines flüssigen Dichtungsmittels S auf mindestens einen Teil einer bereits hergestellten Innenfläche 200IS der Spindel ausgeführt. Das Dichtungsmittel S kann ein anaerobes Harz sein, das sich im flüssigen Zustand befindet und sich anschließend härtet und verfestigt, wenn die Luft blockiert wird. Das Dichtungsmittel S kann z.B. ein Polyesterharz wie z.B. Methacrylatester oder ein Fluorharz wie z.B. Polytetrafluorethylen (PTFE) umfassen, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Das Dichtungsmittel S kann in Form eines Rings entlang der Innenfläche 200IS der Spindel 200 in einem vorgegebenen Abstand von der Eintrittsöffnung 200I der Spindel aufgetragen werden, die vorliegende Erfindung ist jedoch darauf nicht beschränkt. In einer Ausführungsform kann das Dichtungsmittel S in einem Abstand von 5 - 10 mm von der Eintrittsöffnung 200I der Spindel 200 aufgetragen werden. Das Dichtungsmittel S kann in einer Menge von etwa 1 - 3 ccm aufgetragen werden, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Der sich verjüngende Halter 210 kann vor oder unmittelbar nach dem Auftragen des Dichtungsmittels S in die Spindel 200 eingeführt werden. In wird gezeigt, dass das Dichtungsmittel S auf die Innenfläche de Spindel 200 aufgetragen wird, in die der sich verjüngende Halter 210 bereits eingeführt worden ist.
In Bezug auf wird der Schritt des Einführens der Zylindergruppe 100 in eine Eintrittsöffnung der Spindel 200 nach Auftragung des Dichtungsmittels S ausgeführt. In diesem Fall kann die Breite der zur Zylindereinheit 100 gehörenden Rohrhaltereinheit 130 gleich der Breite (Durchmesser) der Innenfläche 200IS der Spindel sein. Entsprechend kann die Rohrhaltereinheit 130 die Innenfläche 200IS der Spindel kontaktieren. Andererseits kann der Zylinder 110 in einem von der Innenfläche 200IS der Spindel beabstandeten Zustand eingeführt werden. Der Raum zwischen Zylinder 110 und Innenfläche 200IS der Spindel bietet einen Durchgang, durch den das Gas fließen kann, wenn die Gasflasche später betrieben wird..
Da die Rohrhaltereinheit 130 mit der Innenfläche 200IS der Spindel in Kontakt steht, wenn die Zylindergruppe 100 in die Spindel 200 eingeführt wird, kann das auf die Innenfläche 200IS der Spindel aufgetragene Dichtungsmittel gerieben und „eingedrückt“ werden. Mit anderen Worten kann das Dichtungsmittel S von der Zylindergruppe 100 auf die Innenfläche 200IS der Spindel „aufgerieben“ werden.
zeigt einen Zustand, in dem die Zylindergruppe 100 vollständig in die Spindel 200 eingeführt ist. Das flüssige Dichtungsmittel S kann auf den oberen Abschnitt der Zylindergruppe 100, d.h. auf den Grenzbereich zwischen Rohrhalter 131 und sich verjüngendem Halter 210 per , aufgetragen werden. Das von der Zylindergruppe 100 aufgeriebene Dichtungsmittel S kann eine zylinderische Dichtungsmittelfolie 301' bilden. Mit anderen Worten wird die zylindrische Dichtungsmittelfolie 301' derart gebildet, dass sie die Außenseite des Zylinders 100 umgibt.
Dabei kann die Dichtungsmittelfolie 301' den Zylinder 100 nicht kontaktieren. Mit anderen Worten kann zwischen Dichtungsmittelfolie 301' und Zylinder 110 ein Spalt G gebildet werden. Wie vorstehend beschrieben, bietet der Spalt G dem Gas einen Fließweg, wobei das Gas dazu benutzt wird, um den zum Hin- und Herbewegen der Zylindergruppe 100 erforderlichen Hydraulikdruck bereitzustellen.
Dann erfolgt ein Schritt des Auftragens eines flüssigen Dichtungsmittels S auf den unteren Abschnitt der eingeführten Zylindergruppe 100. Vor und nach dem Auftragen des Dichtungsmittels S kann hier ein Schritt des Einführens sonstiger Komponenten in die Spindel erfolgen.
In Bezug auf , kann der Schritt des Einführens eines offenen Halters 401 nach der vollständigen Einführung der Zylindergruppe 100 in die Spindel 200 erfolgen. Beim offenen Halter 401 handelt es sich um eine ringförmige Komponente mit darin ausgebildetem Mittelloch, die den Zylinder 110 im Inneren der Spindel 200 befestigt und einen Durchgang bereitstellt, durch den sich die Kolbenstange 120 hin- und herbewegen kann. Der offene Halter 401 ist am unteren Abschnitt des Zylinders 110 angeordnet, und kontaktiert die Innenfläche 200IS der Spindel, und ist mit Zylindergruppe 100 und Spindel 200 gekuppelt. Dabei kann die Dichtungsmittelfolie 301' bis an die Grenze, wo offener Halter 401 und Zyliner 110 einander kontaktieren, gebildet werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann nach der Bildung der Dichtungsmittelfolie 301' ein Schritt des Auftragens eines flüssigen Dichtungsmittels S auf die Eintrittsöffnung 200I der Spindel 200 erfolgen.
In Bezug auf kann ein flüssiges Dichtungsmittel S auf die Eintrittsöffnung 200I der Spindel 200, z.B. auf die untere Grenze des offenen Halters 401, aufgetragen werden. Folglich kann ein kleiner Spalt zwischen einer unteren Oberfläche des offenen Halters 401 und einer Grenzlinie des Zylinders 100 mit dem Dichtungsmittel S gefüllt werden.
In Bezug auf kann ein Gasabdichtungselement 402 unter den offenen Halter 401 eingeführt werden. Das Gasabdichtungselement 402 dient dazu, den Ein- und Austritt von Gas in und aus der Spindel 200 zu verhindern. Das Gasabdichtungselement 402 ist auch ringförmig mit einem Loch in der Mitte, und die Kolbenstange 120 kann sich durch ein im Gasabdichtungselement 402 ausgebildetes Loch hin- und herbewegen.
In Bezug auf kann ein flüssiges Dichtungsmittel S auf die untere Grenzlinie des Gasabdichtungselements 402 aufgetragen werden. Folglich kann ein kleiner Spalt zwischen der unteren Oberfläche des Gasabdichtungselements 402 und der Grenzlinie des Zylinders 110 mit dem Dichtungsmittel S gefüllt werden.
In Bezug auf und , nachdem ein Flansch 403 unter das Gasabdichtungselement 402 eingeführt wird, kann der Bereich um die Eintrittsöffnung 200I der Spindel gewellt werden, um ihn der Form der Außenfläche des Flansches 403 anzupassen. Dabei kann ein offener Gasstift 500 zum Eröffnen und Schließen einer in der Rohrhaltereinheit 130 ausgebildeten Öffnung in das entgegengesetzte Ende der Spindel 200 eingeführt werden.
Dann erfolgt ein Schritt des Härtens der Dichtungsmittelfolie 301' und des Dichtungsmittels S. Da Dichtungsmittelfolie 301' und Dichtungsmittel S vom Flansch 403 und dem sich verjüngenden Halter 210 abgedichtet sind, kann ein Härtungsschritt unter anaeroben Bedingungen durchgeführt werden. Der Härtungsschritt kann über etwa 24 h bei Raumtemperatur (RT) erfolgen, die vorliegende Erfindung ist jedoch darauf nicht beschränkt.
Bei Abschluss des Härtungsschritts ist auf der Innenfläche der Spindel 200, wie in gezeigt, ein fester gehärteter Folienzylinder 301C ausgebildet. In Bezug auf die vergrößerte Draufsicht der füllt der gehärtete Folienzylinder 301C in diesem Fall den Spalt zwischen der Außenfläche der Rohrhaltereinheit 130 und der Innenfläche der Spindel 200IS infolge der auf der Innenfläche der Spindel 200IS ausgebildeten Schramme 200S und des Spalts zwischen der Außenfläche des sich verjüngenden Halters 210 und der Spindel. Entsprechend wird ein Gasleckageweg (GLW), durch den Gas austreten kann, vom gehärteten Folienzylinder 301C blockiert. Folglich ist es möglich, den Austritt des Gases in der Kammer C zwischen Spindel 200 und Zylinder 110 durch den GLW zu verhindern.
In Bezug auf die vergrößerte Untersicht der , selbst wenn dabei die Schramme 200S auf der Innenfläche 200IS der Spindel um den Zylinder 110 und den offenen Halter 401 herum gebildet wird, füllt der gehärtete Folienzylinder 301C den von der Schramme 200S ausgebildeten Spalt ein. Außerdem wird ein zwischen Gasabdichtungselement 402 und Spindel 200 ausgebildeter Spalt von gehärteten Folienringen 302R und 303R, die im Härtungsprozess zusammen mit dem gehärteten Folienzylinder 301C gehärtet wurden, doppelt eingefüllt. Entsprechend wird der obere GLW vom gehärteten Folienzylinder 301C blockiert, und der untere obere Gasaustrittsweg wird vom gehärteten Folienzylinder 301C und den gehärteten Filmringen 302R und 303R blockiert. Folglich ist es möglich, den Austritt des Gases in der Kammer C zwischen Spindel 200 und Zylinder 110 durch den GLW zu verhindern.
Andererseits sind die Spalte zwischen Spindel 200 und sich verjüngendem Halter 210, Zylindergruppe 100, offenem Halter 401 und Gasabdichtungselement 402 in der Vergrößerungsansicht der zur besseren Erläuterung übertrieben, als es eigentlich ist.
Nach Abschluss des Härtungsprozesses wird Gas dem Zylinder 110 eingespritzt, um den Gasflaschenherstellungsprozess abzuschließen.
- sind Querschnittansichten, die sequentiell ein Verfahren zur Herstellung einer Gasflasche gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer Gasflasche: Auftragen eines flüssigen Dichtungsmittels S auf den ersten Bereich R1 der Innenfläche 200IS einer Hohlspindel, Einführen der Zylindergruppe 100, Auftragen des flüssigen Dichtungsmittels S auf den zweiten Bereich R2 der Innenfläche 200IS der Spindel und Bilden eines gehärteten Folienrings durch Härten des Dichtungsmittels S.
In Bezug auf wird zunächst ein Schritt des Auftragens eines flüssigen Dichtungsmittels S auf den ersten Bereich R1 der Innenfläche 200IS der Hohlspindel ausgeführt. Der erste Bereich R1 kann einen peripheren Bereich einer Stelle, an der die untere Oberfläche des sich verjüngenden Halters 210 und die Spindel 200 einander kontaktieren, umfassen. Das Dichtungsmittel S kann auf den ersten Bereich R1 aufgetragen werden, während der sich verjüngende Halter 210 bereits in die Spindel 200 eingeführt ist. Alternativ kann der sich verjüngende Halter 210 eingeführt werden, nachdem das Dichtungsmittel S erst auf den ersten Bereich R1 aufgetragen worden ist. Dabei kommt in zum Ausdruck, dass der erste Bereich R1 sich nur auf die Peripherie einer Stelle beschränkt, an der die untere Oberfläche des sich verjüngenden Halters 210 und die Spindel 200 einander kontaktieren, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
In Bezug auf erfolgt ein Schritt des Einführens der die Spindelinnenfläche 200IS kontaktierenden Zylindergruppe 100 in die Spindel 200. Vorliegend wird, in Bezug auf , ein flüssiges Dichtungsmittel S auf die Grenze zwischen der Oberseite der Zylindergruppe 100, der Spindel 200 und der unteren Oberfläche des sich verjüngenden Halters 210 aufgetragen.
Dann wird ein Schritt des Auftragens eines flüssigen Dichtungsmittels S auf den zweiten Bereich R2 der unter der Zylindergruppe 100 angeordneten Innenfläche 200IS der Spindel ausgeführt. In Bezug auf werden sequentiell ein offener Halter 401, ein Gasabdichtungselement 402 und ein Flansch 403 analog der Beschreibung in den - betreffenden Inhalten eingeführt. In diesem Fall kann das Dichtungsmittel S auf der Grundlage der auf die Unterseite des Zylinders 110 aufgetragen werden. Mit anderen Worten kann der Schritt des Auftragens des Dichtungsmittels (S) mindestens einmal erfolgen i) zwischen dem Einführen der Zylindergruppe 100 und dem Einführen des offenen Halters 401, ii) zwischen dem Einführen des offenen Halters 401 und dem Einführen des Gasabdichtungselements 402 und iii) zwischen dem Einführen des Gasabdichtungselements 402 und dem Einführen des Flansches 403. zeigt, dass die Schritte des Auftragens des Dichtungsmittels jeweils in den vorgenannten Schritten ii) und iii) ausgeführt werden, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
In Bezug auf wird ein Schritt des Bildens eines ersten gehärteten Folienrings 301R und eines zweiten gehärteten Folienrings 302R durch Härten des Dichtungsmittels S ausgeführt. Da das Dichtungsmittel S vom Flansch 403 und dem sich verjüngenden Halter 210 eingeschlossen wird, kann der Härtungsschritt unter anaeroben Bedingungen erfolgen. Der Härtungsschritt kann über etwa 24 h bei Raumtemperatur (RT) erfolgen, die vorliegende Erfindung ist jedoch darauf nicht beschränkt.
Bei Abschluss des Härtungsschritts sind auf der Innenfläche der Spindel 200, wie in gezeigt, feste gehärtete Folienringe 301R und 302R ausgebildet. In Bezug auf die vergrößerte Draufsicht der füllt vorliegend der erste gehärtete Folienring (301R) den Spalt zwischen Rohrhaltereinheit 130 und Zylinder 110 und zwischen sich verjüngendem Halter 210 und Zylinder 110 infolge der auf der Spindelinnenfläche 200IS ausgebildeten Schramme 200S. Folglich ist der GLW, durch den Gas austreten kann, durch den ersten gehärteten Folienring 301R blockiert.
In Bezug auf den unteren Teil der vergrößerten Darstellung der , selbst wenn eine Schramme 200S um den Zylinder 110 und den offenen Halter herum gebildet wird, füllt der unter dem Zylinder 110 angeordnete zweite gehärtete Folienring 302R dabei mindestens einen Teil des von der Schramme 200S ausgebildeten Spalts. Dabei kann unter dem Gasabdichtungselement 402 ein dritter gehärteter Folienring 303R angeordnet werden. Der zweite gehärtete Folienring 302R und der dritte gehärtete Folienring 303R füllen den von der Schramme 200S ausgebildeten Spalt doppelt. Folglich ist der obere GLW, durch den Gas austreten kann, durch den ersten gehärteten Folienring 301R blockiert, und der untere GLW ist durch den zweiten gehärteten Folienring 302R (und den dritten gehärteten Folienring 303R) blockiert.
Andererseits sind die Spalte zwischen Spindel 200 und sich verjüngendem Halter 210, Zylindergruppe 100, offenem Halter 401 und Gasabdichtungselement 402 in der Vergrößerungsansicht der zur besseren Erläuterung übertrieben, als es eigentlich ist.
Nach Abschluss des Härtungsprozesses wird Gas dem Zylinder 110 eingespritzt, um den Gasflaschenherstellungsprozess abzuschließen.
Gemäß dem Gasflaschenherstellungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Phänomen zu minimieren, in dem der Druck im Zylinder 110 mit der Zeit abnimmt, indem der Spalt im oberen Teil und der Spalt im unteren Teil der Zylindergruppe 100 durch den gehärteten Folienzylinder 301C und den gehärteten Folienring 301R, 302R und 303R blockiert wird, um den Austritt von Gas durch die Kammer C zwischen Zylinder 100 und Spindel 200 zu verhindern.
Um die Wirkung der vorliegenden Erfindung zu bestätigen, haben die vorliegenden Erfinder Gasdruckänderungen einer herkömmlichen Gasflasche und einer gemäß dem Herstellungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der Zeit in Einheiten von etwa einer Woche von 09.11.2017 - 06.01.2018 gemessen. Die herkömmlichen Gasflaschen und die erfindungsgemäßen Gasflaschen, die im Experiment verwendet wurden, waren jeweils 15. Eine negative (-) ausgestaltete (d.h. gerade) Schramme 200S wurde auf der Innenfläche der Spindel 200IS aller Gasflaschen gebildet.
und sind graphische Darstellungen der Änderungen beim Gasdruck einer herkömmlichen Gasflasche bzw. einer in einem Herstellungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellten Gasflasche im Laufe der Zeit.
In Bezug auf konnten 13 der 15 herkömmlichen Gasflaschen einen konstanten Gasdruck aufrechterhalten, bei 2 nahm der Gasdruck aber mit der Zeit ab. Im Falle einer herkömmlichen Gasflasche wurde mit anderen Worten bei etwa 13 % der Gasflaschen ein Gasaustrittsphänomen festgestellt. In Bezug auf blieb dabei der Gasdruck aller 15 erfindungsgemäßen Gasflaschen über 2 Monate konstant. Mit anderen Worten wurde bestätigt, dass die Fehlerquote der Gasflasche durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren um etwa 13 % reduziert werden kann.
- sind Querschnittansichten, die jeweils eine blockierende Gasfeder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Gasfedern lassen sich einteilen in blockierende Gasfedern, die es dem Bediener ermöglichen, den Kolben durch Regeln des Gasein- und -ausflusses mit Komponenten wie z.B. Ventilen in der gewünschten Stellung zu positionieren, und freie Gasfedern, bei denen eine Kraft stets in eine Spannungsrichtung zur Anwendung kommt, da der Gasein- und -ausfluss nicht regelbar ist. Die Gasfeder kann von einer Gasflasche darin unterschieden werden, dass eine Komponente, die den Ein- und Ausfluss von Gas regelt, am Kolben angeordnet oder gar nicht vorhanden ist.
Die Gasfeder 1900 gemäß einer Ausführungsform umfasst einen hohlen Zylinder 1910, eine Kolbenstangeneinheit 1920, einen Abstandhalter 1941, ein Gasabdichtungselement 1942 und einen Flansch 1943.
In Bezug auf kann der Zylinder 1910 hohl und rohrförmig sein. Ein Ende des Zylinders 1910 kann durch eine Kappe C abgedichtet werden, und die Kappe C kann über ein Scharnier H mit sonstigen externen Komponenten verbunden werden.
Ins Innere des Zylinders 1910 kann eine Kolbenstangeneinheit 1920, die zum Hin- und Herbewegen in der Lage ist, eingeführt werden. Die Kolbenstangeneinheit 1920 umfasst eine längliche rohrförmige Kolbenstange 1922 und ein Ventil 1924 zur Regelung des Ein- und Ausflusses von Gas. Ein Ende der Kolbenstangeneinheit 1920 kann mit der Innenfläche des Zylinders 1910 in Kontakt stehen. In Bezug auf kann der obere Abschnitt der Kolbenstange mit komprimiertem Gas G und Öl O gefüllt werden. Andererseits kann wahlweise ein Freikolben FP auf dem oberen Abschnitt der Kolbenstangeneinheit 1920 angeordnet werden, wobei der Freikolben FP den mit komprimiertem Gas G gefüllten Bereich und den mit Öl O gefüllten Bereich trennt.
Nach der Einführung der Kolbenstangeneinheit 1920 kann eine Stelle des Zylinders 1910 nach innen gezogen werden, um einen Totpunkt zu bestimmen. Mit anderen Worten kann eine Stelle auf der Innenfläche des Zylinders 1910 nach innen abstehen. Wenn in diesem Zustand der Abstandhalter 1941 mit einem Loch in der Mitte in den Zylinder 1910 eingeführt wird, bleibt der Abstandhalter 1941 an der abstehenden Stelle des Zylinders 1910 hängen, und die Position des Abstandhalters 1941 kann aufrechterhalten werden.
Dabei kann das den Abstandhalter 1941 kontaktierende Gasabdichtungselement 1942 unter den Abstandhalter 1941 eingeführt werden. Das Gasabdichtungselement 1942 dient dazu, den Ein- und Austritt von Gas in und aus dem Zylinder 1910 zu verhindern. Das Gasabdichtungselement 1942 ist auch ringförmig mit einem Loch in der Mitte, und die Kolbenstangeneinheit 1920 kann sich durch ein im Gasabdichtungselement 1942 ausgebildetes Loch hin- und herbewegen.
Danach kann der das Gasabdichtungselement 1942 kontaktierende Flansch 1943 unter das Gasabdichtungselement 1942 eingeführt werden. Der Flansch 1943 kann die Eintrittsöffnung des Zylinders 1910 blockieren. Nach der Einführung des Flansches 1943 kann der Bereich um den Eintrittsteil des Zylinders 1910 herum gewellt werden, um ihn der Form der Außenfläche des Flansches 1943 anzupassen.
In Bezug auf kann der gehärtete Folienring 1930 zwischen Abstandhalter 1941 und Gasabdichtungselement 1942 angeordnet werden. So kann der gehärtete Folienring 1930 z.B. dadurch gebildet werden, dass der Abstandhalter 1941 eingeführt und dann nach dem Auftragen eines Dichtungsmittels auf die Grenze zwischen der unteren Oberfläche des Abstandhalters 1941 und der Innenfläche des Zylinders 1910 gehärtet wird.
In Bezug auf kann der gehärtete Folienring 1930 zwischen Gasabdichtungselement 1942 und Flansch 1943 angeordnet werden. So kann der gehärtete Folienring 1930 z.B. dadurch gebildet werden, dass das Gasabdichtungselement 1942 eingeführt und dann nach dem Auftragen eines Dichtungsmittels auf die Grenze zwischen der unteren Oberfläche des Gasabdichtungselements 1942 und der Innenfläche des Zylinders 1910 gehärtet wird.
In Bezug auf kann der gehärtete Folienring 1930 sowohl zwischen Abstandhalter 1941 und Gasabdichtungselement 1942 wie auch zwischen Gasabdichtungselement 1942 und Flansch 1943 positioniert werden. Mit anderen Worten kann die Gasfeder gemäß einer Ausführungsform einen zwischen Abstandhalter 1941 und Gasabdichtungselement 1942 angeordneten ersten gehärteten Folienring 1931 und einen zwischen Gasabdichtungselement 1942 und Flansch 1943 angeordneten zweiten gehärteten Folienring 1932 umfassen.
In - wird gezeigt, dass ein Abstandhalter 1941 und ein Gasabdichtungselement 1942 angeordnet werden, es kann aber auch eine Vielzahl Abstandhalter 1941 und eine Vielzahl Gasabdichtungselemente 1942 angeordnet werden. In diesem Fall kann der gehärtete Folienring auf mindestens einigen der Grenzflächen der Vielzahl Gasabdichtungselemente 1942 angeordnet werden.
Mit anderen Worten, wenn Abstandhalter 1941, Gasabdichtungselement 1942 und Flansch 1943 sequentiell in den Zylinder 1910 eingeführt werden, kann der Schritt des Auftragens des Dichtungsmittels S mindestens einmal erfolgen i) zwischen dem Einführen Abstandhalters 1941 und dem Einführen des Gasabdichtungselements 1942 und ii) der Schritt des Einführens der Einführung des Gasabdichtungselements 1942 und der Schritt des Einführens des Flansches 1943.
Bei Abschluss eines Härtungsschritts ist ein fester gehärteter Folienring 1930 auf der Innenfläche des Zylinders 1910 ausgebildet. Folglich wird ein Gasablaßkanal (nicht gezeigt) infolge einer im Zylinder 1910 ausgebildeten Schramme (nicht gezeigt) vom gehärteten Folienring 1930 blockiert.
- sind Querschnittansichten, die jeweils eine freie Gasfeder 2200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Struktur der freien Gasfeder 2200 ähnelt der vorstehend geschriebenen blockierenden Gasfeder 1900, weist aber kein Ventil auf, also wird auf eine einzelne Beschreibung davon verzichtet.
Gemäß dem Verfahren zur Herstellung einer Gasfeder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Spalt unter der Kolbenstangeneinheit 1920 durch die gehärteten Folienringe 1930 und 2230 blockiert, um einen Austritt des Gases zu verhindern, wodurch ein Phänomen minimiert wird, in dem der Druck im Inneren des Zylinders 1910 mit der Zeit abnimmt.
Die vorliegende Erfindung ist unter Bezugnahme auf die in den Zeichungen dargestellten Ausführungsformen beschrieben worden, diese sind jedoch lediglich beispielhaft, und für den Fachmann versteht es sich, dass sie verschiedenen Modifikationen und anderen, gleichwertigen Ausführungsformen zugänglich sind. Deshalb sollte der wahre technische Schutzumfang der vorliegende Erfindung durch den technischen Gedanken der beiliegenden Patentansprüche bestimmt werden.
INDUSTRIELLE ANWENDUNG
Erfindungsgemäß werden eine Gasflasche, eine Gasfeder und ein Verfahren zu deren Herstellung bereitgestellt, um Gasaustritte zu vermeiden. Außerdem können die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf eine gewerblich benutzte Vorrichtung angewandt werden, die einen Zylinder in einer gewünschten Länge fixieren oder eine Kraft durch Hydraulikdruck anwenden kann.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Gasflasche, wobei das Verfahren umfasst: Auftragen eines Dichtungsmittels auf mindestens einen Teil einer Innenfläche einer Hohlspindel; Bilden einer Dichtungsmittelfolie auf einer Innenfläche der Spindel durch Aufreiben des Dichtungsmittels auf der Innenfläche der Spindel und Härten der Dichtungsmittelfolie, um einen die Innenfläche der Spindel kontaktierenden gehärteten Folienzylinder zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Einführen einer die Innenfläche der Spindel kontaktierenden Zylindergruppe durch eine Eintrittsöffnung der Spindel und im Anschluss an die Bildung der Dichtungsmittelfolie: Auftragen des Dichtungsmittel auf einen unteren Teil der eingeführten Zylindergruppe.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: im Anschluss an die Bildung der Dichtungsmittelfolie: Einführen eines offenen Halters in die Spindel, um diesen mit Zylindergruppe und Spindel zu kuppeln und Auftragen eines Dichtungsmittels auf eine Grenze zwischen einem Ende des offenen Halters und der Innenfläche der Spindel.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend: im Anschluss an das Auftragen des Dichtungsmittels auf eine Grenze zwischen einem Ende des offenen Halters und der Innenfläche der Spindel: Einführen eines Gasabdichtungselements in die Spindel und Auftragen des Dichtungsmittels auf eine Grenze zwischen einem Ende des Gasabdichtungsmittels und der Innenfläche der Spindel.
Verfahren zur Herstellung einer Gasflasche, wobei das Verfahren umfasst: Auftragen eines Dichtungsmittels auf einen ersten Bereich einer Innenfläche einer Hohlspindel; Einführen einer die Innenfläche der Spindel kontaktierenden Zylindergruppe in die Spindel; Auftragen des Dichtungsmittels auf einen zweiten Bereich der Innenfläche der Spindel und Härten des auf den ersten und zweiten Bereich aufgetragenen Dichtungsmittels, um einen ersten gehärteten Folienring und einen zweiten gehärteten Folienring zu bilden, die die Innenfläche der Spindel kontaktieren.
Gasflasche, umfassend: eine Hohlspindel; einen eine Innenfläche der Spindel kontaktierenden gehärteten Folienzylinder, der durch Härten eines Dichtungsmittels ausgebildet worden ist, und eine Zylindergruppe, umfassend einen von mindestens einem Teilbereich einer Innenfläche des gehärteten Folienzylinders beabstandeten Zylinder.
Gasflasche, umfassend: eine Hohlspindel; einen ersten gehärteten Folienring und einen zweiten gehärteten Folienring, die in einem ersten bzw. zweiten Bereich der Spindelinnenfläche angeordnet und durch Härten eines Dichtungsmittels ausgebildet worden sind, und eine zwischen dem ersten gehärteten Folienring und dem zweiten gehärteten Folienring in der Spindel angeordnete Zylindergruppe.
Gasflasche nach Anspruch 7, ferner umfassend: einen in einem sich verjüngenden Inneren der Spindel angeordneten sich verjüngenden Halter, wobei sich der erste gehärtete Folienring an einer Grenze zwischen dem sich verjüngenden Halter und der Zylindergruppe befindet.
Gasflasche nach Anspruch 7, ferner umfassend: einen an einer Eintrittsöffnung der Spindel mit der Zylindergruppe gekuppelten offenen Halter, wobei sich der zweite gehärtete Folienring an einer Grenze zwischen dem offenen Halter und der Zylindergruppe befindet.
Verfahren zur Herstellung einer Gasflasche, wobei das Verfahren umfasst: Einführen einer eine Innenfläche eines Zylinders kontaktierenden Kolbenstangeneinheit in den hohlen Zylinder; Auftragen eines Dichtungsmittels auf einen Eintrittsteil der Innenfläche des Zylinders; Einführung eines Gasabdichtungselements in die Innenfläche des Zylinders und Härten des Dichtungsmittels, um einen die Innenfläche der Spindel und das Gasabdichtungselement kontaktierenden gehärteten Folienring zu bilden.
Gasfeder, umfassend: einen hohlen Zylinder; eine Kolbenstangeneinheit, die zum Hin- und Herbewegen im Inneren des Zylinders in der Lage ist; einen Abstandhalter, der zur Einschränkung der Bewegungen der Kolbenstangeneinheit im Zylinder angeordnet ist; ein im Inneren des Zylinders angeordnetes Gasabdichtungselement, das den Abstandhalter kontaktiert; einen das Gasabdichtungselement kontaktierenden Flansch, der eine Eintrittsöffnung des Zylinders blockiert, und einen zwischen Abstandhalter und Gasabdichtungselement oder zwischen Gasabdichtungselement und Flansch angeordneten gehärteten Folienring, der durch Härten eines Härtungsmittels gebildet worden ist, um einen Gasauslaßkanal zu blockieren.