DE602004002178T2 - Füllstutzen mit einem Schraubkopf für Behälter oder Flüssigkeitskreisläufe - Google Patents

Füllstutzen mit einem Schraubkopf für Behälter oder Flüssigkeitskreisläufe Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Füllstutzen für Kanister oder Flüssigkeitskreisläufe.
  • Der besagte Füllstutzen dient als Schnittstelle zwischen der Öffnung oder der Tülle eines Kanisters oder eines zu füllenden oder zu prüfenden Kreislaufes und der Füll- und/oder Prüfeinrichtung.
  • Vorzugsweise wird die Erfindung angewendet in Montagelinien für die Automobilherstellung.
  • Um die Dichtigkeitsprüfungen der Kanister und der Hydraulikkreise und nachfolgend ihre Befüllungen durchzuführen, verfügt der Benutzer über ein Element, das im Allgemeinen Füllstutzen oder Adapter oder Griffstopfen genannt wird (und im folgenden Verlauf des Textes vereinfacht Stutzen genannt wird), und das außenseitig mit einer Hülle (umfassend elektrische, pneumatische und hydraulische Verbindungen) verbunden ist, die mit einer Prüf- oder einer Befüllungsbank in einem Schrank oder in einem mobilen Montagegerüst am Rande der Montagelinie verbunden ist.
  • Der derzeit verwendete Stutzen, wie er zum Beispiel in der Patentschrift US-A-5560407 offenbart ist, entspricht dem Typus, der in 1 schematisch dargestellt ist.
  • Der Körper (a) des Stutzens weist eine gebogene Form mit einer Griffhülse (c) auf, die mit dem Prüfsystem (nicht dargestellt) durch eine Verbindungshülle (d) verbunden ist, sowie einen Zentrierkopf (e) mit einer Längsachse, die zur Längsachse des Griffes quer verläuft.
  • Der Zentrierkopf (e) verfügt an seinen Enden über eine Adaptervorrichtung (f) mit Gelenkzangen (im Allgemeinen mit vier Zangen), welche jeweils mit einem Greifer (i) abschließen.
  • Bei geschlossener Anordnung verschließen die Zangen (h) eine zylindrische Tülle (j) und die Greifer (l) ordnen sich unter einem Kragen (k) der besagten Tülle an.
  • Ein in den Körper des Stutzens integriertes pneumatisches System, das nicht dargestellt ist, bewirkt die Öffnung und Schließung der Greifer.
  • Der Füllstutzen wird in der Tülle durch eine zylindrische Füllmuffe (m) zentriert, durch die axial die Flüssigkeitszuleitung verläuft.
  • Außerdem ist eine Dichtung (l) vorgesehen, um die pneumatische und hydraulische Dichtigkeit zwischen der Füllmuffe und dem Rand der Tülle herzustellen, wobei diese Technologie mehrere signifikante Nachteile mit sich bringt.
  • Tatsächlich kann ein und derselbe Stutzen nicht auf Tüllen verwendet werden, die verschiedene Durchmesser aufweisen, so dass man bei jeder Anwendung jeweils einen spezifischen Stutzen benötigt.
  • Außerdem besitzen viele Tüllen derzeit ein Schraubengewinde ohne Befestigungskragen.
  • In diesem Fall ist der Druck der Dichtung auf die Tülle weniger stark, so dass sich bei Dichtigkeitsprüfungen der zu testenden Kreisläufe und/oder bei Befüllungen Störfälle beobachten lassen.
  • Außerdem werden Abweichungen beim Gewinde festgestellt.
  • Um diese Missstände aufzuheben, die auf den bisherigen Stand der Technik zurückgehen, hat sich der Patentanmelder als Ziel gesetzt, ein System mit Greifern zu entwickeln, wobei die Funktionen des Ansetzens an die Tülle und Dichtigkeit der Tülle beibehalten werden.
  • Dieses Ziel wird durch die Erfindung erreicht, welche aus einem Füllstutzen zur Befüllung oder Prüfung von Kanistern oder hydraulischen Kreisläufen zum Beispiel von Kanistern oder Kreisläufen von Kraftfahrzeugen besteht, jedoch nicht darauf beschränkt ist, wobei dieser Typus umfasst:
    • – einen Körper, der sich aus einer Griffhülse, die mit einem Testschrank durch eine Verbindungshülle verbunden ist, und elektrischen und pneumatischen Anschlüssen zusammensetzt,
    • – und einen Zentrierkopf, der mit einer Schnittstelle zwischen dem Füllstutzen und einer Tülle des Kanisters oder des Kreislaufs, der zu befüllen oder zu testen ist, versehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle einen Schraubkopf aufweist und dass der Füllstutzen Schraubmittel aufweist, die einen Körper des auf die besagte Tülle aufschraubbaren Kopfes drehend antreiben.
  • Vorzugsweise umfasst der Stutzen außerdem Mittel, um das Schrauben des Schraubkopfes zu beenden, sobald eine vorher festgelegte Klemmkraft erreicht ist.
  • Die Erfindung wird besser verständlich mit Hilfe der Beschreibung, die im Folgenden mit Bezug auf die folgenden angehängten Zeichnungen vorgenommen wird:
  • 1: Vereinfachte Ansicht eines Stutzens entsprechend dem bisherigen Stand der Technik,
  • 2: Gesamtansicht einer ersten nicht einschränkenden Ausführungsform des Stutzens gemäß der Erfindung,
  • 3: Querschnittsansicht entlang der Längsachse des Stutzens aus 2,
  • 4: Dreidimensionale teilgeschnittene Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
  • 5, 6, 7: Teilquerschnittsansichten des unteren Endes des Stutzens aus 4, wobei entsprechend die drei folgenden Schritte aufgezeigt werden:
    • – Anordnung auf der Tülle eines Kanisters,
    • – Aufsetzen und Zentrieren sowie Beginn eines Schraubzyklus des Kopfes des Stutzens,
    • – Festziehen des Kopfes.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform ist der Stutzen aus 2 und 3 in seiner Gesamtheit so ausgebildet wie derjenige entsprechend dem bisherigen Stand der Technik, das heißt mit:
    • – einem Körper (1) in einer gebogenen Form, der aus einer Griffhülse (2) besteht, die durch eine Verbindungshülle (3) sowie mittels elektrischen und pneu matischen Anschlüssen mit einem Testschrank (nicht dargestellt) verbunden ist,
    • – und einem Zentrierkopf (4), der zum Beispiel eine zur Längsachse der Griffhülse querverlaufende Längsachse aufweist.
  • Der Stutzen gemäß der Erfindung unterscheidet sich von demjenigen entsprechend dem bisherigen Stand der Technik dadurch, dass der Zentrierkopf (4) auf der zu füllenden Tülle durch einen Schraubkopf (5) mittig angeordnet ist, was das System mit Greifern des bisherigen Standes der Technik ersetzt.
  • Der besagte Schraubkopf (5) besteht aus einem zylindrischen Körper (6) und einem Innengewinde (12), welches dem Gewinde der Tülle entspricht, die abzudichten ist.
  • Im Inneren des Schraubkopfes (5) befindet sich ein System zum Zentrieren des Stutzens auf der Tülle, das aus einem Zentrieransatz (8) besteht, der einen Außendurchmesser aufweist, der dazu vorgesehen ist, an den Innendurchmesser einer Tülle angepasst zu werden, und aus einem ergänzenden System, das sich aus einer Feder (7) und einem Anschlagring (11) zusammensetzt, was die Gewährleistung der Zentrierung entlang des gesamten Schraubweges ermöglicht.
  • Bei dieser Ausführungsform ist der Stutzen (8) in Richtung seiner Längsachse längsbeweglich, der Körper (6) des Schraubkopfes ist drehbeweglich und die Feder (7) befindet sich zwischen dem Körper (6) des Schraubkopfes und dem Stutzen (8).
  • Eine Ringdichtung (20) ist unbeweglich in einer Rille angeordnet, welche sich unterhalb eines oberen Kragens (9) des Zentrieransatzes (8) befindet.
  • Während des Hineinschraubens des Kopfes drückt die Feder auf den Zentrieransatz (8) und damit auch die Dichtung (20) auf die Tülle, bis dass die Feder (7) zusammengedrückt ist und der Zentrieransatz (8) an den Anschlagring (11) anschlägt.
  • Der Zentrieransatz (8) ist auf einen röhrenförmigen Gleitschieber (13) aufgesteckt, der koaxial zum Zentrierkopf und zum Schraubkopf angeordnet ist.
  • Die Innenbohrung in Längsrichtung des Gleitschiebers (13) mündet in die Unterseite des Zentrieransatzes und ist am oberen Teil durch einen Anschluss (19), der zum Beispiel gebogen ist, angeschlossen, welcher dazu vorgesehen ist, eine Flüssigkeits- oder Luftzuleitungshülle aufzunehmen (nicht dargestellt).
  • Der Schraubkopf (5) wird durch mehrere Schrauben, die in transversale Gewindelöcher (14) geschraubt sind, an einem röhrenförmigen Träger (15) befestigt, der mit Hilfe eines klassischen Systems der Drehführung mit Rollen und Winkeladaptern (17), das mit der Ausgangswelle eines in der Griffhülse (2) sich befindenden Motors (18) verbunden ist, in Drehung versetzbar ist.
  • Der Körper (1) des Stutzens umfasst zwei Tasten (10) für das Ingangsetzen und das Anhalten des Motors (18), wenn ein Defekt vorliegt.
  • Der Füllstutzen wird wie folgt verwendet.
  • Der Benutzer führt den Zentrieransatz (8) in die Tülle (nicht dargestellt) des zu testenden und/oder zu füllenden Kreislaufs oder des Kanisters ein und wartet, bis sich der Ansatz durch sein Eigengewicht auf der Tülle positioniert hat und drückt dann auf eine Einschalttaste (10).
  • Der Motor treibt dann den Körper (6) drehend an, ohne dabei den Zentrieransatz (8) oder die Dichtung (20) zu drehen, die gegen den Rand der Tülle gedrückt ist und die Dichtigkeit gewährleistet,.
  • Die Feder gewährleistet die Zentrierung des Stutzens während des gesamten Schraubvorgangs.
  • Der Schraubvorgang endet, sobald eine vorher festgelegte Klemmkraft erreicht ist, was durch eine Intensität festgestellt wird, wenn der Motor elektrischer Natur ist, oder durch ein Klemmmoment, wenn der Motor pneumatischer Natur ist.
  • Gemäß der zweiten Ausführungsform in 4 bis 7 ist der in der Drehung bewegliche Schraubkopf (5) außerdem in Längsrichtung zwischen der unteren und der oberen Position beweglich, wohingegen der Zentrieransatz (8) unbeweglich ist, da er auf eine feste Längsachse (26) gesteckt ist, die den Gleitschieber (13) ersetzt.
  • Der Zentrierkopf wird durch mehrere längsgerichtete Schrauben (24) translatorisch gehalten und geführt, wobei sich diese im Körper, der den Kopf (16) trägt, befinden oder diesen stützen und in einen Zentrierer für den Schraubkopf (21) geschraubt sind, auf den der Schraubkopf (5) gesteckt ist. Dieser drückt gegen einen ringförmigen Kragen (22) des besagten zentrierers und ist an diesem durch querverlaufende Schrauben (27) befestigt.
  • In der oberen Position schlägt der Kragen (22) des Zentrierers an die Unterseite des Trägers (16) und drückt die Druckfedern (23) zusammen, die um jede Schraube (24) herum angeordnet sind (siehe 6).
  • Unter der Einwirkung der Rückstellkraft der Federn geht der Zentrierer in die untere Position zurück und führt eine Bewegung (25) gemäß den 5 und 7 durch.
  • Die Durchführungsweise ist die Folgende.
  • Der Benutzer führt den Zentrieransatz (8) in eine Tülle ein und positioniert den Kopf auf besagter Tülle (5), drückt dann auf den Zentrierstutzen, um die Federn (23) zusammenzudrücken, bis dass der Träger (16) auf den Kragen (22) drückt (siehe 6).
  • Der Benutzer drückt anschließend eine Einschalttaste (10) und der Schraubkopf (5) setzt sich in Gang.
  • Im Zuge seiner Drehbewegung dreht sich der Kopf entlang der Tülle nach unten, bis die ebene Dichtung (20) in Kontakt mit dem oberen Rand der Tülle (12) kommt, wobei der Zentrieransatz (8) und der Träger des Kopfes (16) in unbeweglicher Position bleiben.
  • Das Schrauben und Abschrauben endet, sobald eine vorher festgelegte Klemmkraft erreicht ist, das Befüllen oder der Test können dann beginnen.
  • Diese Ausführungsform weist im Vergleich zur ersten Ausführungsform den Vorzug auf, in der Höhe kompakter sein zu können, da der gebogene Anschluss (19) sich nicht weiter verschiebt.
  • Bei allen Figuren drückt der Schraubkopf (5) gemäß der Erfindung durch das Aufschrauben auf die Tüllen, die einen oder keinen Kragen aufweisen, oder auf Tüllen mit einem Vierteldrehungs-Verschluss, ohne diese zu beschädigen und gewährleistet dabei eine gute Dichtigkeit.
  • Außerdem, dank des Befestigungssystems mit Hilfe einer Verschraubung, ist der Schraubkopf (5) abnehmbar, und der Benutzer kann diesen folglich schnell durch andere austauschbare Schraubköpfe ersetzen, deren Gewinde (12) und Zentrieransätze (8) Abmessungen aufweisen, die an andere Tüllen angepasst sind.
  • Auf diese Weise kann ein und derselbe Körper (1) eines Stutzens verwendet werden, um beispielsweise Prüfungen auf Dichtigkeit oder Druck durchzuführen und/oder Kanister und/oder diverse Kreisläufe zu befüllen, wohingegen es entsprechend dem früheren Stand der Technik notwendig war, für jede Tülle einen spezifischen Ansatz zu verwenden.
  • Außerdem wird die Dichtigkeit auf dem gesamten Umfang der Tülle hergestellt und nicht nur an vier Punkten wie im Zuge des bisherigen Standes der Technik, und dies ohne Beschädigung des Gewindes.
  • Bei Störfällen ist ein Anhalten möglich und das Herausschrauben kann per Hand durchgeführt werden.
  • Der Schraubkopf und der Zentrieransatz stellen während der Vorgänge der Tests oder des Befüllens einen Verschluss dar, welche somit unter Einsatzbedingungen durchgeführt werden.
  • Schließlich muss der Ansatz nicht unbedingt gebogen sein wie in den Figuren, sondern kann auch geradlinig sein.

Claims (9)

  1. Füllstutzen, um die Kanister oder Hydraulikkreisläufe, beispielsweise aber nicht einschränkend die Kanister oder Kreisläufe von Kraftfahrzeugen, zu füllen oder zu testen, umfassend: – einen Körper (1), der sich aus einer Griffhülse (2), die mit einem Testschrank durch eine Verbindungshülle (3) verbunden ist, und elektrischen und pneumatischen Anschlüssen zusammensetzt, – und einen Zentrierkopf (4), der mit einer Schnittstelle zwischen dem Füllstutzen und einer Tülle des Kanisters oder des Kreislaufs, die zu füllen oder testen sind, versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle einen Schraubkopf (5) umfasst, und dass der Füllstutzen Schraubmittel umfasst, die einen Körper (6) des auf die Tülle schraubbaren Kopfes (5) in Drehung antreiben.
  2. Füllstutzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er Mittel umfasst, um das Schrauben des Schraubkopfes anzuhalten, sobald eine vorbestimmte Klemmkraft erreicht ist.
  3. Füllstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubkopf (5) aus einem zylindrischen Körper (6) und einem Innengewinde (12) besteht, das dem Gewinde der Tülle, die abzudichten ist, entspricht.
  4. Füllstutzen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Schraubkopfes (5) ein Zentriersystem für den Stutzen auf der Tülle vorgesehen ist, das aus einem Zentrieransatz (8) mit einem Außendurchmesser, der dazu vorgesehen ist, an den Außendurchmesser der Tülle angepasst zu werden, und aus einem ergänzenden System besteht, das sich aus einer Feder (7) und einem Anschlagring (11) zusammensetzt und die Gewährleitung der Zentrierung entlang des gesamten Schraubweges ermöglicht.
  5. Füllstutzen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ringdichtung (20) in einer Rille angeordnet ist, die sich unter einem Kragen des Zentrieransatzes (8) befindet.
  6. Füllstutzen nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrieransatz (8) auf einen röhrenförmigen Gleitschieber (13), der mit dem Zentrierkopf und dem Schraubkopf koaxial ist, gesteckt ist.
  7. Füllstutzen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrieransatz (8) auf eine feste Längsachse (26) gesteckt ist.
  8. Füllstutzen nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsinnenbohrung des Gleitschiebers (13) oder der Achse (26) an der Unterseite des Zentrieransatzes mündet und am oberen Teil durch einen Anschluss (19) angeschlossen ist, der dazu vorgesehen ist, eine Luft- oder Flüssigkeitszuleitungshülle aufzunehmen.
  9. Füllstutzen nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubkopf (5) durch eine Vielzahl von Schrauben, die in Gewindelöchern (14) ge schraubt sind, an einem in Drehung antreibbaren Träger (15) befestigt ist.
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