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Verfahren und Vorrichtum# zuin Füllen von Dritel.z.gasbell':iltel#n
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine'Vorrichtung zum F411en von
Druckgasbehültern, wie pneuniatische bzw. hydropneumatische Federn, Stoßdämpfer
und Federbeine, sowie zuin gasdichten Verschließen derartiger Behälter, wobei die
in der Behälterwand befindliche relativ Heine Füllbohrung dichtend von einer Druckgas
zuführenden Vorrichtung umgeben wird, welche nach beendetem FUllvorgang die Bohrung
verschließt, Es ist behannt Druclrgzisbeii,-*il,tei, über Ventile zu füllen und
durch diese abzuschlteßen. Bei aus elastischen WerJ(stoffen, beispielsweise aus
Guintni oder Kunststoff, bestehenden l#'i*lllventilen wird das Material, insbesondere
wegen der bei hydropneuniatischen Kraftfahrzeug-Stoßdämpfern auftretenden holien
Betriebsteniperaturen im Laufe der Zeit spröde. Derartige Ventile können dann höheren,
iin Betrieb auftretenden Gasdrüchen nicht inehr standhalten# Aber auch wenn das
Ventilinaterial noch nicht spröde geworden ist, ist eine sichere Abdichtung nicht
ohne weiteres gewährleistet, wie z. B. in dein Fall., in welchein ein Guinnlilappen
die Füllöffnung als Rückschlagventil verschließt. Hier besteht nämlich
die
Cefahr" daß bet entsprechend hohein Gzasdruck ein dein Querschnitt der Ffillöffnung
entsprechendes Stück *des #ibdichtenden Lappens durch die Ffillüffnung nach außen
gedrückt wird und die Gasfüllung durch die dann entstehende Öffnung entweicht.
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Ferner ist es bel:annt, in die Bell'-'iltel-\vtind einen aus elastischem
Werkstoff bestehenden Stopfen einzusetzen, in den zuin E, inführen d#s Druckgases
eine Holilnadel etn;.,iefi*ilil,t und nach E'rreichen des (11ewünschten Druckes
wieder herausgezogen wird, wobei, sich die Einstichstelle durch die Elastizität
des Dichtungstopfens selbsttätin, verscl)ließt, Hierdurch werden aber die obigen
Nachteile auch nicht vermieden, Es ist ebenfalls bereits bekannt Druckgas über Verschl,Ltubungbn
in Belic:.Oter einzuführen und diese d#ann durch E indrehen der Schraube
zu verschließen, Auch das Eintrei.ben eines Verschlußkörpers in die Füllöffnung
zwecks Verschließens derselben ist bek,annt, Diese Art des Verschließens von Ffillöffnungen
sow.i . e auch die durch Kugelvenüle bewirkten Verschlüsse haben den Nachteil,
daß sie sich bei. Erschütterunpen, denen vor allein Kraftfahrzeug-Stoßdämpfer ausgesetzt
sind., mit der Zeit lösen können. Außerdein können Fi'ill.vel#sclili«Lsse, die über
die Behälterwandung hervorragen, leicht beschädigt werden, was gleichfalls Undichtigkeiten
zur Folge hat,
Ein in ei.ne Vüllbollrung eingepreßtes Verschlußstück
noch zusiätz-15-ch zu ve-rschweißen, ist ebenso beL-innt, wie eine Heine F Villbohrung
mittels einer druckdichten und isolierten l,#'lel#tro(le zuzus"-,-Ilweißen. Diese
Verschlußarten haben Jedoch den Nachteil, daß eine sich ini Betrieb stark erw-,Urinende
und stündj- ihre Län,1-e verkürzen& Elektrode dj.chtend -eführt werden inuß
und t> t2 außerdem der zu füllende 13e]i:,iltel- örtlich staph erw-ärint
wird, sich dadurch verfornit, verzundert usw, , was wiederuni später zu Störungen
beim Betrieb des StoP.d,:iiiipfers ffilirt, ganz abgesehen von den Gefallren, die
entstehen, wenn init hochgespanntein Gas Zgefüllte Geräte erwärint werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde., die beschriebenen .Nachteile
zu vermeiden und ein Verfahren sowie eine Voil-ichtung zum Füllen und gasdichten
Verschließen von Druelzgisbeli'-'iltern zu schaffen, wobei die Füllbollrung ohne
Wärlnebehandlung und ohne zusätzliche Verschlußteile nach E, inbringen des
Druckcrases dauerhaft autoniatisch verschlossen wird.
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Die Lösung dieser Aufgabe bestellt erfindungsgeinäß darin. daß durch
kalte Verforrnung des Belit,'iltel#wzindiiiitel-iiils bzw. Hineinpressen desselben
in die Pfillbolipung letztere gasdicht verschlossen wird, wobei diese Verforinung
bzw. das Ihneinpressen mittels eines Drucketenipels ei-folgt., der eine hegelförtnige
oder konkave Vertiefung aufweist un d dessen Achse winkelig zurAchse t2 t>
der Füll.bohrung verhäuft.
Nachstehend sind verschiedene bevorzugte
Ausführungsforinen der Erfindung init Bezug auf die scheinatische 7eichnung bei.-spielsweise
näher erlIäutert, es zeigem Fig. 1 einen Liingsschnitt der Vorrichtung, Fig.
2 eine Ausführungsforkii des Druckstenipels, Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsforin
des Druckstempels-, Fig. 4 einen L-ängsschnitt des Füllkopfes.
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Gemäß Figur 1 ist in einein Rahinen 1 ein Aufl.agecitiick'#2
zur Aufnahme. des zu füllenden Druckgasbelitillters 3 angebracht. Weiterhin
ist am oberen Teil des Rahmens 1 ein Druckluftzylinder 4 befestigt in welchem
sich ein Kolben 5 bewegt, und un den zwei Anschlüsse 6 und
7 zur ZufUhrung bzw. Ableitung der zur Bewegung des Kolbens 5 nötigen
Druckluft "aus dein Behälter 22 angebracht sind. Je ein Ventil 20 und 21 bzw. ein
entsprechendes üinsteuerventil regelt in an sich bekannter Weise die Zuführung oder
Ableitung der Druckluft.
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In den Kolben 5 ist eine Kolbenstange 28 eingeschrttubt,
die an ihrem unteren JUnde einen Druckstempel 8 aufweist. Außerdem ist an
der Kolbenstange 23 gileitbar und abdichtend eine Hillee 9 mit einer Abschlußmutter
10 zingebracht, welche durch ein e vorgespannte Feder 11, die sich
gegen eine Scheibe 12 abstützt, dein Dichtring 13 gegen den zu füllenden
Druckgasbehtilter 3
gedrückt wird. An der Hülse 9 ist ferner ein Anschluß
14 zur Zuführung des Druckgases vorgesehen.
Die durch das Ventil
21 über den.Anschluß 7 zugeffilirte Druckluft hält den Kolben 5 in
seiner oberen Ruliestelluna. Nachdem der Druckgasbehälter 3 in dein Auflagestück
2 in die gewünschte l#age gebracht ist.. wird durch das Ventil 20 Über den Anschluß
6 des Zylinders- 4 Druckluft von einein solchem Druck zugeführt, daß die
Dichtung 13 an deni Druckg#t.,ibeli-C'iltel- 3 zur Anlage kommt, Der
Druck, der durch den Anschluß 6 zugeführten Druckluft ist zunächst so bemessen,
daß zwar eine dich tende Anlage des Dichtringes 13 gewährleistet ist, jedoch
die vorgespannte Feder 11
i kp noch nicht weiter zusammengedrückt wird. In
dieser Stellung wtrd durch ein Ventil 18 zwischen Druckgasquelle
19 und Anschluß 14 Druckgas'über die Nut 24 und die Füllbolirung
25 in den Beh-filter 3
Ist im Druckgasbehilter 3 der vorgesehene
Fülldi-uch erreicht, wIrd das vor dein Anschluß 14 befindliche Ventil'
18 geschlossen und gleichzeitig der Luftdruck über den Anschluß
6 soweit erhöht, daß die Kolbenstange 23 mit dein Drucksteinpel
8 vorfährt und die Öffnung 25 iin Behälter 3 verpreßt. Durch
diese kalte Verforinung des Behälterwandmaterials bzw. das Hineinpressen desselben
in die Füllbohrung 25 wird letztere dauerhaft und ga-,dicht verschlossen.
Die Öffnung 25 ist relativ klein bemessen, denn Versuche haben gezeigt, daß
es inöglich ist, die erforderl 1 che Druckgasinenge durch derartige Öffnungen
in e.fner auch für eine Masseilfabrikation trag,-baren Zeit in Druchgasbehillter
einzubringen.
Es ist vorteilhaft, wenn der Drucksteinpel
8 eine kegelförinige Vertiefung 26 iFigur 2*1 oder aber auch eine
konkitve Vel-tiefung 27
(Figur 31 aufweist. Außerdem hat es sich bei dünnwandigen
Belic:i1-tern als zweckmäßig herausgestellt, den Druckstempel 8 nicht auf
der gleichen Achse wie die Füllbohrung 25 zu führen, sondern diese unter
einem Winkel von z. B# 45 0 zu ihrer Achse zu verpressen-Figur 4 zeigt eine
abgewandelte, vorte.i.Ihafte Ausführung des Füllkopfes', bei dein der untere Teil
der Kolbenstange 23 so ausgebildet ist, -an der Kolbenstange 23 und
eine-" daß eine konische DichtilJäche 15
entsprechende GegenfLiche
17 an der HUlse 9 entsteht., wobei es zwecknifilißig ist, die Dichtwirkung
durch ein#a eingelegte Dichtung l# zu verbessern. Durch die:#e Anordnung wird eine
weitere Automatisierung des FÜll- und Verschliefivorganges sowie eine Verringerung
der Anzahl der erforderlichen Steuerorgane erreicht, da in diesem Falle das vor
dem Anschluß 14 angeordnete., der Druckgaszuführung dienende Ventil 18 wegfallen
kann.
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Der Füll- und Verschließvorgang verläuft hier ähnlich wie der
bereits beschriebene. Nachdem sich der F üllkopf mit der Dichtung 13 dichtend
auf den Di-uclzgasbelic:ilter 3 aufgelegt hat, wird der Druck im Druckluftzylinder
4 über den Anschluß 6 soweit erhöht, daß die Feder 11 um einen geringen
Betrag zusamniengedrückt wird und sieh die Kolbenstange 23 soweit vorschIebt.,
daß sieh die konischen Flächen 15 und 17 voneinander ablieben und
das
Druckgas durch den dabei entstehenden Spalt und fiber die Füllbohrung
25 in den Druelzt«,asbeli:iiltel, 3 einstrümen kann, Dabei darf die
Kolbenstange 23 selbstvel st.:;ndlich nur soweit vorgeschoben seln-, daß
der Druck-Steinpel 8 die Öffnung 25 nicht ztbdeci#t# Sobald der gewünschte
Füll.druck im Behülter 3 erreicht ist, wird über den Anschluß 6 der
Druck im Druckluftzylinder 4 1#asch erhöht und die Füllbohrung 25 durch den
Druckstempel 8 in der bereits beschriebenen Weise verschlossen,.
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Die erfindungsgeiniffle Vorrichtung'ermöglicht es., mit äußerst geringem
Aufwand den geeichilderten, Füll- und Verschließvorgang völlig zu autoniatisieren,
indem man durch Druckscholter in den Anschlüssen #.., 7 und 14
- oder einen Zeltschalter - die Ventile 18:e 20 und 21 steuert.
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Bei Verwendung eines Füllkopfes nach Figur 4 kann auch noch, wie,
bereits erwähnt, das Ventil 18 eingespart werden, so daß in diesem Falle
nur die Ventile 20 und 21 zusainmen mit zwei Druchschaltern bzw. einein. gemeinsamen
Zeitsch.ilter erforderlich sind., um den Füll- und Verschließvorgang automatisch
zu steuern.