-
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anzeigen und/oder
Kontrollieren von Fluiden, mit mindestens einem Fluidanschluss,
der zur Bildung eines von einem Behältnis für einen Fluidvorrat zu einem
Anzeigegehäuse
führenden,
abgedichteten Fluiddurchlasses einen Anschlusskörper sowie Dichtmittel aufweist.
-
Vorrichtungen
dieser Art sind bekannt, vgl.
DE 199 16 953 A1 . In der Fachsprache bezeichnet man
solche Vorrichtungen auch als Flüssigkeitsstandanzeigegeräte, wobei
das Flüssigkeitsniveau
optisch, beispielsweise durch visuelle Beobachtung, oder elektrisch
angezeigt wird, indem ein elektrisches Schaltsignal erzeugt wird.
Dieses Schaltsignal kann als Warnmeldung oder zur Niveauregulierung verwendet
werden. Das anzuzeigende oder zu kontrollierende Medium in Form
des Fluids gelangt von dem betreffenden, den Vorrat des Fluides
enthaltenen Behältnis, üblicherweise
einem Tank, über
den Anschlusskörper
des Fluidanschlusses der Vorrichtung zum Anzeigegehäuse. Wenn
dieses in der Art eines Steig- oder Anzeigerohres ausgebildet und durchsichtig
ist, läßt sich
der Flüssigkeitspegel
durch unmittelbare visuelle Beobachtung feststellen. Alternativ
oder zusätzlich
kann im Steigrohr ein Schwimmerkörper
vorgesehen sein, der entsprechend dem Niveau des im Behältnis oder
Tank befindlichen Fluids steigt oder sinkt. Wenn eine elektrische
Signalerzeugung vorgesehen ist, dann betätigt der Schwimmerkörper einen
Schaltkontakt eines elektrischen Schaltkreises, um eine gewünschte Anzeige
zu gewinnen und/oder eine Steuerfunktion auszuüben.
-
Als
Fluide, die mittels derartiger Vorrichtungen angezeigt und/oder
kontrolliert werden sollen, kommen insbesondere Druckflüssigkeiten
in Frage, wie Mineralöl
nach DIN 51524, Teil 1 und 2, Wasser-Öl-Emulsionen und synthetische
Flüssigkeiten wie
Hydraulikflüssigkeiten
auf Phosphat-Esterbasis. Bei in einem Flüssigkeitsbehälter, wie
einem Tank, befindlichen Druckflüssigkeiten
oder Hydraulikflüssigkeiten
eigenen sich die Vorrichtungen für
den direkten Anbau an das Behältnis
oder den Tank. Hierbei ist Stand der Technik, den Anschlusskörper der Vorrichtung
an der Öffnung
der Wand des Behältnisses
durch Verschraubung zu fixieren. Für die Betriebssicherheit der
Vorrichtung ist es ausschlaggebend, dass der Fluiddurchlass, der
von der Innenseite des Tankes über
den Anschlusskörper
ins Innere des Anzeigerohrs führt,
an mehreren Dichtungsbereichen einwandfrei und dauerhaft abgedichtet
ist. Der beim Stand der Technik aus einem metallischen Werkstoff
oder einem harten Kunststoffwerkstoff (Polyamid) geformte Anschlusskörper muss
daher über die
Dichtmittel einerseits an der Übergangsstelle
zwischen Anschlusskörper
und Anzeigerohr abgedichtet sein, muss über ein weiteres Dichtmittel
gegenüber der Öffnung in
der Wand des Tanks abgedichtet sein und muss schließlich über ein
weiteres Dichtmittel gegenüber
dem Verschraubungselement abgedichtet sein. Zur Abdichtung zwischen
Anschlusskörper und
Anzeigerohr ist üblicherweise
ein O-Ring aus Gummi vorgesehen. Ein weiterer O-Ring aus Gummi dient
zur Abdich tung des Anschlusskörpers
gegenüber
dem ihn durchgreifenden Verschraubungselement, während schließlich ein
weiteres Dichtmittel, üblicherweise
in Form einer Ringscheibendichtung aus Gummi, den Anschlusskörper gegenüber dem Rand
der Öffnung
in der Wand des Tanks abdichtet.
-
Aufgrund
dieser Mehrzahl von Dichtmitteln ergibt sich bei den bekannten Vorrichtungen
nicht nur der Nachteil der entsprechenden großen Anzahl erforderlicher Einzelteile,
sondern der Zusammenbau und der Anbau der Vorrichtung gestaltet
sich auch schwierig und zeitraubend. Um Betriebssicherheit zu gewährleisten
muss sorgfältig
darauf geachtet werden, dass die O-Ringe und Ringscheibendichtungen richtig
und vollzählig
in Stellung gebracht sind. Insbesondere besteht die Gefahr, dass
der am Verschraubungselement befindliche O-Ring vergessen wird. Weiterhin
besteht die Gefahr, dass gegebenenfalls zu starkes Festziehen des
Verschraubungselements zu einem Wegquetschen der Ringscheibendichtung aus
Gummi führt.
In all diesen Fällen
besteht die Gefahr von Betriebsstörungen durch Leckage.
-
Ausgehend
von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe,
eine Vorrichtung der besagten Art zu schaffen, die sich nicht nur
durch eine einfache und kostengünstige
Bauweise auszeichnet, sondern zudem auf einfache Weise zusammenbaubar
und am zugehörigen
Behältnis
oder Tank anbringbar ist.
-
Erfindungsgemäß ist diese
Aufgabe durch eine Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruches
1 in seiner Gesamtheit aufweist.
-
Dadurch,
dass gemäß dem kennzeichnenden
Teil des Anspruches 1 der Anschlusskörper der Vorrichtung mit zumindest
einem der für
die Abdichtung des Fluiddurchlasses erforderlichen Dichtmittel einstückig ausgebildet
ist, dass, genauer gesagt, der Anschlusskörper nicht nur als mechanisches
Verbindungsglied mit innerem Fluiddurchlass dient, sondern zusätzlich eine
Dichtungsfunktion erfüllt,
ergibt sich eine vereinfachte, kostengünstige Bauweise mit verringerten
Herstellungskosten.
-
Der
Anschlusskörper
kann mit dem zumindest einen an ihm befindlichen Dichtmittel aus
einem durch Spritzgießen
formbaren Werkstoff gebildet sein, der so gewählt ist, dass er sowohl die
gewünschten
Dichtungseigenschaften als auch die erforderlichen mechanischen
Eigenschaften besitzt. Wie gefunden wurde, ist dies bei thermoplastischen Gummiwerkstoffen
der Fall, insbesondere einem thermoplastischen Elastomer. Als besonders
geeignet erwiesen hat sich ein gegenüber Öl beständiges thermoplastisches Elastomer,
das unter der Bezeichnung Geolast® erhältlich ist.
Hierbei handelt es sich um ein durch Spritzgießen formbares, halbstarres Material
aus einer Kombination aus Nitril und Polypropylen.
-
Bei
bevorzugten Ausführungsbeispielen handelt
es sich bei dem Anschlusskörper
um einen Hohlkörper,
der mehrere Öffnungen
aufweist. Durch eine erste Öffnung
erfolgt der Fluiddurchtritt vom inneren Hohlraum des Anschlusskörpers zum
Anzeigegehäuse,
beispielsweise zu dessen Anzeigerohr. Zwei miteinander fluchtende
weitere Öffnungen
des Anschlusskörpers
dienen bei einem solchen Ausführungsbeispiel
für den
Durchtritt einer hohlen Halteschraube, die den Anschlusskörper sowohl
an einer Öffnung
der Wand des Behältnisses
oder Tanks befestigt als auch Teil des Fluiddurchlasses bildet.
-
Bei
Ausführungsbeispielen,
bei denen der Anschlusskörper
an jeder seiner Öffnungen
ein mit ihm einstückiges
Dichtmittel aufweist, ergibt sich eine besonders einfache Bauweise
mit einer Mindestzahl an einzelnen Bauteilen, wobei gleichzeitig
ein Höchstmaß an Betriebssicherheit
erreicht ist, weil bei Zusammenbau und Anbau der Vorrichtung keine
Gefahr besteht, dass gesonderte Dichtmittel fehlerhaft eingebaut
oder gar weggelassen werden könnten.
-
Der
Anschlusskörper
kann an der dem Anzeigerohr zugeordneten Öffnung einen an ihn angeformten,
vorspringenden Rohrstutzen aufweisen, der für den Eintritt in das Rohrende
des Anzeigerohres vorgesehen ist, wobei dieser Rohrstutzen aussenumfangseitig
mindestens eine angeformte, vorspringende Dichtlippe, vorzugsweise
drei auf dem Rohrstutzen hintereinander angeordnete Dichtlippen,
als Dichtmittel zur Abdichtung zwischen Anzeigerohr und Rohrstutzen
aufweist. Im Vergleich mit der üblichen
Verwendung eines O-Ringes ergibt sich hierbei eine verbesserte Abdichtung,
selbst bei grob tolerierten Abmessungen des Anzeigerohres. Zudem
ist die Abdichtung druckunterstützt,
weil Druck innerhalb des Rohrstutzens zu gewisser Aufweitung und
dadurch Erhöhung
des Dichtungsdruckes führt.
-
Am
Rand der der Wand des Behältnisses oder
Tanks zugeordneten Öffnung
kann der Anschlusskörper
mindestens eine zur Öffnung
konzentrische, angeformte, vorspringende Dichtlippe zur dichtenden
Anlage an der Wand des Behältnisses oder
Tanks aufweisen. Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen
sind zwei konzentrische Dichtlippen vorhanden.
-
Des
weiteren kann an der hierzu entgegengesetzten Öffnung eine konzentrisch vorspringende Dichtlippe
ausgebildet sein, die das Dichtmittel zur Bildung einer Abdichtung
zwischen Anschlusskörper und
dem Schraubenkopf der Halteschraube dient, die die miteinander fluchtenden Öffnungen
des Anschlusskörpers
durchgreift.
-
Wie
bereits erwähnt,
ist erfindungsgemäß der Anschlusskörper aus
einem halbstarren, Dichtungseigenschaften aufweisenden Werkstoff
spritzgegossen, wobei beim besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
sämtliche
Dichtmittel durch einstückig
mit dem Anschlusskörper
geformte, vorsprin gende Dichtlippen gebildet sind. Entsprechend
der gewissen Schmiegsamkeit des Werkstoffes des Anschlusskörpers ist
die beim Festziehen der Halteschraube über den Schraubenkopf auf den
Anschlusskörper
wirkende Schraubenkraft so zu bemessen, dass zwar die gewünschte,
einwandfreie Abdichtung durch das mit geeigneter Dichtungskraft erfolgende
Anlegen der Dichtlippen erreicht wird, jedoch darüber hinaus
keine Verformung des Anschlusskörpers
als Ganzes stattfindet. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist im Hinblick hierauf die Halteschraube einen
sich an den Schraubenkopf anschließenden, im Anschlusskörper aufnehmbaren
ersten Schaftabschnitt auf, der einen größeren Durchmesser hat als der
anschließende
Schaftabschnitt und als die Öffnung
in der Wand des Behältnisses
oder Tanks, so dass an der Halteschraube eine Ringschulter gebildet
wird, die einen mit dem Rand der Öffnung der Wand des Behältnisses
oder Tanks zusammenwirkenden Anschlag bildet, der beim Festziehen
der Halteschraube die auf den Anschlusskörper ausgeübte Schraubenkraft begrenzt.
Somit ist die Gefahr vermieden, dass ein übermäßig starkes Festziehen der
Halteschraube eine unerwünschte
Deformierung des Anschlusskörpers
verursachen könnte.
-
Nachstehend
ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
im Einzelnen erläutert.
Es zeigen:
-
1 einen
teils verkürzt
dargestellten Vertikalschnitt einer Vorrichtung zum Anzeigen und/oder Kontrollieren
von Fluiden, gemäß dem Stand
der Technik;
-
2 eine
gegenüber 1 in
größerem Maßstab gezeichnete,
perspektivische Schrägansicht
nur des Anschlusskörpers
eines Ausführungsbeispieles
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Anzeigen und/oder Kontrollieren von Fluiden;
-
3 und 4 perspektivische,
gegenüber 2 geringfügig vergrößert gezeichneten
Teildarstellungen des Anschlusskörpers
von 2, wobei dessen Unterseite bzw. dessen Oberseite
gezeigt sind;
-
5 einen
abgebrochenen, nur den Bereich des an einer Tankwand befindlichen
Fluidanschlusses zeigenden Vertikalschnitt des Ausführungsbeispieles
der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit
dem in 2 bis 4 gezeigten Anschlusskörper, wobei
die Vorrichtung vor dem Befestigen an der Tankwand, das heißt vor dem
Festziehen einer Halteschraube, dargestellt ist, und
-
6 eine
der 5 entsprechende Darstellung, wobei der Zustand
nach Festziehen der Halteschraube dargestellt ist.
-
1 zeigt
eine Vorrichtung gemäß dem Stand
der Technik mit einem Fluidanschluss, über den die Vorrichtung durch
eine Öffnung 1 in
einer Tankwand 3 mit dem im Innenraum 5 des betreffenden
Tanks befindlichen Medium in Fluidverbindung ist. Der Fluidanschluss
weist einen metallischen Anschlusskörper 7 in Form eines
Hohlkörpers
auf, der durch eine Halteschraube 9 durchgriffen ist, die
den Anschlusskörper 7 durch
Verschrauben mittels einer an der Innenseite der Tankwand 3 anliegenden
Haltemutter 11 befestigt.
-
Bei
dem in 1 gezeigten Beispiel weist die Vorrichtung ein
Anzeigegehäuse
mit einem in der Art eines Steigrohres ausgebildeten, durchsichtigen Anzeigerohr 13 auf.
Der innere Hohlraum 17 des Anschlusskörpers 7 ist über eine Öffnung 15 mit
dem Innenraum des Anzeigerohres 13 in Fluidverbindung. Die
Halteschraube 9 ist als Hohlschraube mit einer inneren
Axialbohrung 19 gestaltet, die in den Innenraum 5 des
Tanks mündet.
Eine in die Axialbohrung 19 führende Querbohrung 21 stellt
die Fluidverbindung zwischen Innenraum 5 des Tanks und
dem inneren Hohlraum 17 des Anschlusskörpers 7 her, so dass
dieser einen Fluiddurchlass vom Tank in das Anzeigerohr 13 bildet.
-
Zur
Abdichtung der ersten Öffnung 15 des Anschlusskörpers 7 gegenüber dem
Anzeigerohr 13 ist ein O-Ring 23 aus Gummi vorgesehen,
der in eine Ringnut in einem in das Anzeigerohr 13 eingreifenden,
die Öffnung 15 umgebenden
Rohrstutzen 35 des Anschlusskörpers 7 eingesetzt
ist. Ein weiterer O-Ring 27 aus Gummi ist zur Abdichtung
gegenüber dem
Kopf 29 der Halteschraube 9 und dem Rand der zugeordneten Öffnung 32 des
Anschlusskörpers 7 vorgesehen.
Die der Tankwand 3 zugewandte dritte Öffnung 31 des Anschlusskörpers 7 ist über ein
weiteres Dichtmittel in Form einer Ringscheibe 33 aus Gummi
gegenüber
der Tankwand 3 abgedichtet.
-
Ein
wesentlicher Unterschied der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber dem
Stand der Technik besteht darin, dass der Anschlusskörper 7 so gestaltet
ist, dass er nicht nur Anschluss- und Verbindungsfunktionen erfüllt, sondern
zusätzlich
die Funktion der den Fluiddurchlass zwischen Fluidvorrat (Innenraum 5 des
Tanks) und dem Anzeigegehäuse (Anzeigerohr 13)
abdichtenden Dichtmittel übernimmt.
O-Ringe 23 und 27 sowie Ringscheibe 33,
wie sie beim Stand der Technik als gesonderte Bauteile erforderlich
sind, kommen somit in Wegfall.
-
Wie
besonders deutlich aus 2 zu ersehen ist, befindet sich
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
die erste Öffnung 15 des
Anschlusskörpers 7,
die dem Anzeigerohr 13 zugeordnet ist, an einem hohlen
Rohrstutzen 35 des Anschlusskörpers 7. Dieser weist
außenumfangseitig
drei hintereinander angeordnete, einstückig mit ihm geformte, vorspringende,
konzentrische Dichtlippen 37 auf, die die Funktion des
O-Ringes 23 beim Stand der Technik übernehmen. In 2 sind
die Dichtlippen 37 in unbelastetem Zustand, d. h. in Radialrichtung
im wesentlichen aufrecht stehend, dargestellt, während 5 und 6 den
Zustand zeigen, bei dem die Dichtlippen 37 durch die anliegende
Wand des Anzeigerohres 13 leicht umgelegt sind, wobei sie
sich mit Dichtkraft an das Anzeigerohr 13 anschmiegen.
Die Verwendung dreier hintereinander liegender, derartiger Dichtlippen 37 gewährleistet
eine einwandfreie Abdichtung, selbst wenn die Abmessungen des Anzeigerohres 13 verhältnismäßig grob
toleriert sind.
-
3 zeigt
die Unterseite des Anschlusskörpers 7 mit
der der Tankwand 3 zugewandten Öffnung 31. Deren Rand
ist, wie 3 deutlich entnehmbar ist, von
zwei konzentrischen, vorspringenden Dichtlippen 39 umringt,
die, ebenso wie die Dichtlippen 37 an der Öffnung 15,
einstückig
mit dem Anschlusskörper 7 ausgebildet
sind.
-
5 zeigt,
ebenso wie 3, die Dichtlippen 39 in
unbelastetem Zustand, d. h., bezogen auf die Öffnung 31 axial aufrecht
stehend. Im Unterschied hierzu zeigt 6 den Zustand,
bei dem die die Öffnungen 31 und 32 des
Anschlusskörpers 7 durchgreifende
Halteschraube 9 durch Festziehen der Gewindeverbindung
mit der Haltemutter 11 den Anschlusskörper 7 an der Tankwand 3 festspannt. Wie
der Vergleich der 5 und 6 zeigt,
sind dadurch die Dichtlippen 39 durch die Anlage- oder Dichtkraft
axial verformt, so dass zwei konzentrische Ringflächen als
Dichtflächen
gebildet werden, die die Funktion der beim Stand der Technik vorgesehenen Ringscheibe 33 erfüllen.
-
4 zeigt
den Bereich des Anschlusskörpers 7,
der die dem Kopf 29 der Halteschraube 9 zugewandte Öffnung 32 aufweist.
Als Dichtmittel, das die Funktion des beim Stand der Technik verwendeten
O-Ringes 27 erfüllt,
ist die Öffnung 32 von
einer angeformten, konzentrischen, axial geringfügig vorspringenden Dichtlippe 41 umringt.
Diese ist in 4 und 5 in unbelastetem
Zustand dargestellt.
-
5 und 6 zeigen,
dass das Anzeigerohr 13 partiell von einer Teil des Anzeigegehäuses bildenden
Schutzhülle 43 umgeben
ist, die aus metallischem Werkstoff besteht und ein Sichtfenster 45 aufweist.
Die Schutzhülle 43 weist
einen Fortsatz 47 mit einer Öffnung auf, durch die sich
der an den Kopf 29 anschließende Schaftabschnitt der Halteschraube 9 hindurch
erstreckt. Dadurch wird beim Festziehen der Halteschraube 9 der
Schraubenkopf 29 gegen den Fortsatz 47 der Schutzhülle 43 angedrückt, wobei
der Fortsatz 47 wiederum auf die Dichtlippe 41 am
Anschlusskörper 7 gedrückt wird.
Beim den in 6 gezeigten Zustand mit festgezogener
Halteschraube 9 ist daher die Dichtlippe 41 in
abdichtender Anlage am Fortsatz 47 der Schutzhülle 43,
so dass die Dichtlippe 41 die Funktion des O-Ringes 27 des
Standes der Technik ausübt.
-
Wie
bereits erwähnt,
ist erfindungsgemäß der Anschlusskörper 7 mit
den an ihm einstückig
ausgebildeten Dichtmitteln aus einem Werkstoff gefertigt, der sowohl
durch Spritzgießen
formbar ist, gleichzeitig jedoch ein halbstarres Elastomer ist,
das als Dichtmittel benutzbar ist. Im Hinblick auf diese Werkstoffeigenschaften,
wie sie beispielsweise der unter der Bezeichnung Geolast® im
Handel erhältliche
Werkstoff aufweist, ist es wesentlich, dass die Halteschraube 9 keine übermäßig starke
Haltekraft erzeugt, d. h., dass die Haltekraft der Verschraubung auf
einen Wert begrenzt ist, bei dem einerseits die gewünschte Dichtkraft
an den Dichtlippen 39 und 41 erzeugt wird, dass
andererseits jedoch keine Verformung des Anschlusskörpers 7 als
Ganzes erfolgt und dessen Geometrie in der Form eines quaderartigen Anschlussblockes
unverändert
bleibt. Zu diesem Zweck weist erfindungsgemäß die Halteschraube 9 einen
Schaftabschnitt 49 auf, der einen größeren Durchmesser hat als die Öffnung 1 in
der Tankwand 3 und als der sich durch diese Öffnung 1 erstreckende
Teil der Halteschraube 9, so dass an der Halteschraube 9 eine
Ringschulter 51 gebildet wird. Diese bildet eine Anschlagfläche, die
beim Festziehen der Halteschraube 9, wie in 6 dargestellt,
an der Tankwand 3 anliegt. Die Axialbewegung der Halteschraube 9 beim
Festziehen wird daher auf einen durch den Abstand zwischen Ringschulter 51 und Schraubenkopf 29 bestimmten
Längenbetrag
begrenzt, der der gewünschten,
auf den Anschlusskörper 7 ausgeübten Befestigungskraft
entspricht.