DE19937332C5

DE19937332C5 - Klemmvorrichtung

Info

Publication number: DE19937332C5
Application number: DE1999137332
Authority: DE
Inventors: Bernd Buck; Lorenz Halbinger; Robert Heske
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 1999-08-11
Filing date: 1999-08-11
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2019-08-12
Also published as: DE19937332C2; DE19937332A1

Abstract

Klemmvorrichtung (1) zur Fixierung eines stab- oder rohrförmigen Elements, mit einem Klemmgehäuse (3), einer Klemmschraube (4) und einem Klemmteil (5), wobei das Klemmgehäuse (3) in einer durchgehenden Einsetzöffnung (6) ein Innengewinde (7) aufweist, wobei die Klemmschraube (4) in die Einsetzöffnung (6) des Klemmgehäuses (3) eingesetzt ist und eine Durchgangsöffnung (8) für das stab- oder rohrförmige Element sowie ein zum Innengewinde (7) korrespondierendes Außengewinde (9) aufweist, so daß die Klemmschraube (4) in das Klemmgehäuse (3) einschraubbar ist, wobei die Klemmschraube (4) im Klemmzustand der Klemmvorrichtung (1) auf das Klemmteil (5) wirkt, um das stab- oder rohrförmige Element einzuklemmen, wobei im Klemmzustand ein von dem Klemmgehäuse (3), dem stab- oder rohrförmigen Element und dem Klemmteil (5) begrenzter Dichtungsaufnahmeraum (11) gebildet ist, wobei in dem Dichtungsaufnahmeraum (11) eine vom Klemmteil (5) separate Dichtung (12) angeordnet ist, wobei das Klemmteil (5) im Klemmzustand in axialer Richtung auf die Dichtung (12) wirkt und die Dichtung...

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung zur Fixierung eines stab- oder rohrförmigen Elementes, mit einem Klemmgehäuse, einer Klemmschraube und einem Klemmteil, wobei das Klemmgehäuse in einer durchgehenden Einsetzöffnung ein Innengewinde aufweist, wobei die Klemmschraube in die Einsetzöffnung des Klemmgehäuses eingesetzt ist und eine Durchgangsöffnung für das stab- oder rohrförmige Element sowie ein zum Innengewinde korrespondierendes Außengewinde aufweist, so daß die Klemmschraube in das Klemmgehäuse einschraubbar ist, wobei die Klemmschraube im Klemmzustand der Klemmvorrichtung auf das Klemmteil wirkt, um das stab- oder rohrförmige Element einzuklemmen, wobei im Klemmzustand ein von dem Klemmgehäuse, dem stab- oder rohrförmigen Element und dem Klemmteil begrenzter Dichtungsaufnahmeraum gebildet ist, wobei in dem Dichtungsaufnahmeraum eine vom Klemmteil separate Dichtung angeordnet ist, wobei das Klemmteil im Klemmzustand in axialer Richtung auf die Dichtung wirkt und die Dichtung gegen einen sich radial erstreckenden Bereich des Klemmgehäuses drückt und wobei am Klemmgehäuse wenigstens ein Anschlag zur Begrenzung der axialen Bewegung des Klemmteils vorgesehen ist.
Klemmvorrichtungen der eingangs beschriebenen Art sind in einer Reihe von unterschiedlichen Anwendungen bereits bekannt. Insbesondere werden derartige Klemmvorrichtungen zur Befestigung von zylindrischen Sensoren, wie Füllstands- und Temperatursensoren, mit einstellbarer Einbautiefe verwendet, um diese Sensoren einfach und sicher in einen Behälter einbauen bzw. an der betreffenden Behälterwandung befestigen zu können.
Derzeit werden in der Praxis zwei unterschiedliche Systeme zur Einklemmung eines stab- oder rohrförmigen Elements, das nachfolgend häufig nur noch als "Rohr" bezeichnet wird, verwendet. Bei einem System erfolgt die Halterung bzw. Befestigung des Rohres über eine sogenannte Schneidringverschraubung. Bei dieser Verschraubung wird ein Metallklemmring mit einer Klemmschraube fest gegen das Rohr gedrückt. Dabei schneidet der Klemmring in das zu verklemmende Rohr ein, was gleichzeitig zu einer Verformung führt. Diese Verbindung gewährleistet zwar hohe Haltekräfte, sie läßt sich jedoch in der Regel nicht mehr lösen. Zudem wird das Rohr nicht nur plastisch verformt, sondern an den Schneidstellen auch beschädigt. Bei dem anderen System, der Klemmvorrichtung der eingangs beschriebenen Art, bekannt aus der DE 297 04 476 U1 , wird ein Klemmteil mit einer Klemmschraube gegen das Rohr gespannt. Hierdurch ergibt sich ein Reibschluß zwischen dem Klemmteil und dem Rohr. Das Klemmteil hat in diesem Zusammenhang nicht nur eine Haltefunktion, sondern gleichzeitig auch noch eine Dichtfunktion. Nachteilig ist, daß bei dieser bekannten Klemmvorrichtung keine definierten Anpreßkräfte und damit auch keine definierte Dichtwirkung erzielt werden kann. Außerdem sind die Haltekräfte aufgrund der reibschlüssigen Verbindung zwischen dem Klemmteil und dem Rohr gering. Zur Erhöhung der Haltekräfte kann das Klemmteil zwar sehr fest gegen das Rohr gespannt werden, so daß sich eine Verbesserung des Reibschlusses ergibt, gleichzeitig führt dies jedoch auch zu einer plastischen Verformung des Rohres.
Aus der DE 74 15 544 U ist eine eingangs beschriebene Klemmvorrichtung bekannt, die den Vorteil hat, daß die Klemmfunktion und die Dichtfunktion durch Verwendung eines Klemmteils und einer davon separaten Dichtung voneinander entkoppelt sind. Die Trennung der Funktionen "Klemmen" bzw. "Halten" einerseits und "Abdichten" andererseits gewährleistet eine maximale Funktionssicherheit. In Verbindung mit dem Anschlag am Klemmgehäuse zur Begrenzung der axialen Bewegung des Klemmteils ergeben sich stets reproduzierbare Spannkräfte auf die Dichtung. Dies bedeutet, daß die maximale, auf die Dichtung wirkende Kraft exakt definiert und damit im wesentlichen unabhängig vom Anzugsmoment der Klemmschraube ist. Durch dieses definierte Spannen der Dichtung wird im übrigen gewährleistet, daß jedenfalls im Bereich der Dichtung eine ungewollte plastische Verformung des Rohres nicht auftreten kann. Nachteilig ist jedoch, daß die bekannte Klemmvorrichtung nicht auf allen Gebieten ohne weiteres einsetzbar und montierbar ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Klemmvorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die in vielen Einsatzbereichen verwendet und dabei in einfacher Weise montiert und demontiert werden kann.

Diese Aufgabe ist bei einer Klemmvorrichtung der eingangs beschriebenen Art, bei der der Innendurchmesser der Einsetzöffnung am klemmteilseitigen Ende des Klemmgehäuses geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des stab- oder rohrförmigen Elements, so daß sich am klemmteilseitigen Ende des Klemmgehäuses ein Ringspalt zwischen dem stab- oder rohrförmigen Element und dem Klemmgehäuse ergibt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ringspalt zwischen dem klemmteilseitigen Ende des Klemmgehäuses und dem stab- oder rohrförmigen Element im Klemmzustand von der Dichtung ausgefüllt ist, so daß sich am klemmteilseitigen Ende zwischen dem stab- oder rohrförmigen Element und dem Klemmgehäuses eine Totraumfreiheit ergibt.

Durch diese Ausgestaltung ergibt sich bei einer Klemmvorrichtung, bei der die Funktionen der Klemmung und Abdichtung voneinander getrennt sind, also von unterschiedlichen Bauteilen wahrgenommen werden, eine Totraumfreiheit, da durch die Ausfüllung des Ringspalts zwischen dem Klemmgehäuse und dem Rohr durch die Dichtung keinerlei Frei- bzw. Toträume an der Klemmvorrichtung im Bereich des Übergangs vom Rohr zur Klemmvorrichtung verbleiben. Es ergibt sich damit eine sogenannte aseptische Dichtung, wodurch es möglich wird, die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung auch beispielsweise im Lebensmittelbereich einsetzen zu können. Im übrigen läßt sich die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung mit ihren vier Grundkomponenten – Klemmgehäuse, Klemmschraube, Klemmteil und Dichtung – sehr leicht und ohne Spezialmaschinen montieren und demontieren. Außerdem sind alle eingesetzten Bauteile ohne weiteres wieder verwendbar.

Insbesondere hat es sich in diesem Zusammenhang gezeigt, daß die besondere Ausbildung des Klemmgehäuses mit spitz auslaufendem Dichtungsanschlag und einer Art Auskehlung für die Dichtung sehr vorteilhaft ist, um die Totraumfreiheit zu gewährleisten. Durch die Realisierung der Auskehlung – im Gegensatz zur Verwendung einer Schräge – und den schmalen Dichtungsanschlag wird die Dichtung nicht in dem Maße belastet, daß es beim definierten Spannen zu einer ungewollten Beschädigung der Dichtung kommt, was gerade bei mehrmaligem Lösen und Verklemmen zum Zwecke der Verstellung des stab- oder rohrförmigen Elements wichtig ist, ohne stets die Dichtung erneuern zu müssen.

Durch die sich verjüngende und in Richtung auf das Rohr spitz zulaufende Ausbildung des Dichtungsanschlages kann in einfacher Weise sichergestellt werden, daß die Dichtung im Klemmzustand den dann sehr schmalen Ringspalt zwischen dem klemmteilseitigen Ende des Klemmgehäuses und dem Rohr ausfüllt. Bevorzugt entspricht die Kontur des sich verjüngenden Dichtungsanschlages einer Kontur entspre chend der aseptischen Verbindungsnorm DIN 11864-1; die Kontur des sich verjüngenden Dichtungsanschlages ist zumindest im wesentlichen der Kontur entsprechend der aseptischen Verbindungsnorm DIN 11864-1 angelehnt. Durch diese Ausgestaltung kann sichergestellt werden, daß die Außenseite der Dichtung mit der Stirnseite am klemmteilseitigen Ende des Klemmengehäuses ausgefluchtet ist oder geringfügig über diese übersteht.

Die zuvor genannte Aufgabe ist bei einer Klemmvorrichtung der eingangs beschriebenen Art gemäß einer Alternative erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Klemmgehäuse ein Außengewinde zum Verschrauben der Klemmvorrichtung vorgesehen ist und daß das Innengewinde im Klemmgehäuse eine geringere Steigung als das Außengewinde am Klemmgehäuse aufweist.

Durch die vorgenannte Ausgestaltung ist es zunächst einmal in einfacher Weise möglich, die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung in einen Behälter bzw. eine Behälterwandung einschrauben zu können. Durch die Verwendung unterschiedlicher Gewinde zwischen Klemmengehäuse und Behälter einerseits und Klemmgehäuse und Klemmschraube andererseits ist bei der Erfindung sichergestellt, daß zum Lösen der Klemmschraube ein geringeres Drehmoment erforderlich ist als zum Herausschrauben der Klemmvorrichtung aus der Behälterwandung. Dies hat zur Folge, daß nicht befürchtet werden muß, daß beim Lösen der Verschraubung zwischen dem Klemmgehäuse und der Klemmschraube auch die gesamte Klemmvorrichtung gelöst wird. Die Verbindung des Klemmgehäuses zum Behälter wird beim Lösen der Klemmschraube aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nicht beeinflußt.

Bei bestimmten Anwendungen, auch in Abhängigkeit von der jeweiligen Einbausituation, kann die Dichtung aus einem elastischen Material, vorzugsweise aus elastischem PTFE bestehen. Es kann aber auch vorteilhaft sein, insbesondere dann, wenn gegen chemisch aggressive Medien abzudichten ist, eine Dichtung aus einem nichtelastischen Material, vorzugsweise aus nicht-elastischem PTFE zu verwenden. Um in diesem Falle die erforderliche Elastizität im Bereich der Dichtung zu erzielen, kann vorgesehen sein, daß ein elastisches Element zwischen der Dichtung und dem Klemmteil vorgesehen ist und/oder daß das klemmteilseitige Ende des Klemmgehäuses elastisch ausgebildet ist.

Im übrigen bietet es sich zur Erzielung eines Mitdrehschutzes an, die dem Klemmteil zugewandte Fläche des Anschlags und/oder die der Dichtung zugewandte Fläche des radialen Bereichs des Klemmgehäuses mit einer rauhen Oberfläche zu versehen.

Zur Drehbegrenzung der Klemmschraube und damit zur Verhinderung einer ungewollten Deformierung oder gar Zerstörung des Rohres bietet es sich an, einen zwischen dem Klemmgehäuse und der Klemmschraube wirksamen Anschlag vorzusehen. Alternativ oder aber in Kombination dazu kann zu dem vorgenannten Zweck auch ein zwischen der Klemmschraube und dem Klemmteil wirksamer Anschlag vorgesehen sein.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das dem Klemmteil zugewandte Ende der Klemmschraube als Innenkonus ausgebildet, während das dem Innenkonus zugewandte Ende des Klemmteils als dazu korrespondierender Außenkonus ausgebildet ist. Durch diese Ausgestaltung führt ein auf das Innere des Rohres wirkender Druck zu einer Selbsthemmung des Klemmteils. Im einzelnen empfiehlt es sich, den Außenkonus und den Innenkonus mit einem Winkel von 12° ± 5° auszuführen; insbesondere kann der Winkel zwischen 9° und 15° liegen. Der Winkel darf nicht zu klein sein, da der Klemmweg ansonsten zu groß wird. Dies ist insbesondere dann von Nachteil, wenn zwischen der Klemmschraube und dem Klemmgehäuse eine weitere Dichtung vorgesehen ist. Bei zu großem Klemmweg kann über diese weitere Dichtung dann keine exakte Dichtwirkung gewährleistet werden. Bei zu großem Winkel erhöht sich das Drehmoment für die Verklemmung der Klemmschraube bzw. des Klemmteils.

Eine gute und sichere Halterung bzw. Klemmung des Rohres in der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung ergibt sich insbesondere dann, wenn das Klemmteil hülsenförmig ausgebildet ist, vorzugsweise eine Mehrzahl voneinander beabstandeter Klemmschenkel aufweist und/oder durchgehend geschlitzt ist. Es kann sich bei dem Klemmteil also um einen durchgehend geschlitzten Ring, um einen derartigen Ring mit Klemmschenkeln oder um einen geschlossenen Ring mit Klemmschenkeln handeln. Zur Erzielung einer hohen Klemmwirkung empfiehlt sich im übrigen, das Klemmteil mit vorzugsweise alternierend in entgegengesetzten Richtungen sich erstreckenden Klemmschenkeln zu versehen. Im übrigen läßt sich insbesondere durch die zuvor beschriebene Ausbildung des Klemmteils eine Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung auch bei hohen Betriebsdrücken, bis zu 80 bar, erzielen.

Etwaige Undichtigkeiten lassen sich bevorzugt über eine im von außen zugänglichen Bereich des Klemmgehäuses und/oder der Klemmschraube vorgesehene Kontrollöffnung feststellen, die bis in den Ringraum zum Rohr reicht. In diese Kontrollöffnung läßt sich beispielsweise ein Sensor einsetzen, über den Undichtigkeiten feststellbar sind.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Dabei zeigt

1 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung mit darin eingesetztem Rohr und

2 eine teilweise Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung im Einsatzfall.

In den Figuren ist eine erfindungsgemäße Klemmvorrichtung 1 dargestellt, die zur Fixierung bzw. zur Befestigung eines stab- oder rohrförmigen Elementes, das im folgenden als Rohr 2 bezeichnet wird, dient. Die Klemmvorrichtung 1 weist als Grundbestandteile ein Klemmgehäuse 3, eine Klemmschraube 4 und ein keil- bzw. konusförmiges Klemmteil 5 auf. Das Klemmgehäuse 3 wiederum weist eine durchgehende Einsetzöffnung 6 mit einem Innengewinde 7 auf. Die Klemmschraube 4 ist im Klemmzustand, der in 1 dargestellt ist, in die Einsetzöffnung 6 des Klemmgehäuses 3 eingesetzt und weist eine Durchgangsöffnung 8 für das Rohr 2 sowie ein zum Innengewinde 7 des Klemmgehäuses 3 korrespondierendes Außengewinde 9 auf. Das Rohr 2 ist, wie sich aus 1 ergibt, durch die Durchgangsöffnung 8 in der Klemmschraube 4 hindurchgeführt. Über das Innengewinde 7 und das Außengewinde 9 ist die Klemmschraube 4 in das Klemmgehäuse 3 einschraubbar. Im übrigen wirkt die Klemmschraube 4 im dargestellten Klemmzustand auf das Klemmteil 5, um das Rohr 2 zu klemmen und in einem bestimmten Zustand zu halten bzw. zu fixieren.

Wesentlich ist nun, daß im dargestellten Klemmzustand der Klemmvorrichtung 1 ein von dem Rohr 2, dem Klemmgehäuse 3 und dem Klemmteil 5 begrenzter Dichtungsaufnahmeraum 11 gebildet ist, in dem sich eine Dichtung 12 befindet. Bei der Dichtung 12 handelt es sich um ein vom Klemmteil 5 separates Bauteil, vorliegend um einen O-Ring. Wesentlich ist weiterhin, daß das Klemmteil 5 im Klemmzustand in axialer Richtung L des Rohres 2 auf die Dichtung 12 wirkt und die Dichtung 12 gegen einen sich radial erstreckenden Bereich 13 im Bereich des klemmteilseitigen Endes 10 des Klemmgehäuses 3 drückt. Bei dem sich radial erstreckenden Bereich 13 handelt es sich damit um einen axialen Dichtungsanschlag, der ein Herausfallen der Dichtung 12 aus dem Dichtungsaufnahmeraum 11 verhindert. Schließlich ist am Klemmgehäuse 3 wenigstens ein Anschlag 14 zur Begrenzung der axialen Bewegung des Klemmteils 5 vorgesehen.

Wie sich insbesondere aus 1 ergibt, ist der Innendurchmesser D der Einsetzöffnung 6 am klemmteilseitigen Ende 10 des Klemmgehäuses 3 geringfügig größer als der Außendurchmesser d des Rohres 2. Der Dichtungsaufnahmeraum 11 ist also bis auf den schmalen Ringspalt 15 im wesentlichen geschlossen. Im übrigen sind der Dichtungsaufnahmeraum 11 und auch der Ringspalt 15 im Klemmzustand von der Dichtung 12 ausgefüllt. Wie sich im übrigen aus 1 ergibt, ist der sich radial erstreckende Bereich 13 am klemmteilseitigen Ende 10 des Klemmgehäuses 3 als umlaufender und sich in Richtung auf das Rohr 2 verjüngender in axialer Richtung für die Dichtung 12 wirksamer Anschlag ausgebildet. Im Bereich des Rohres 2 ist der Bereich 13 sehr schmal. Von der Kontur her weist der Bereich 13 an seinem freien Ende eine Art Auskehlung 16 auf, die in Richtung auf das Rohr 2 spitz ausläuft. Im übrigen sind die Oberflächen des Anschlags 14 und auch der Auskehlung 16 aufgerauht, um beim Drehen der Klemmschraube 4 ein Mitdrehen des Klemmteils 5 sowie der Dichtung 12 zu verhindern.

Zur Drehbegrenzung der Klemmschraube 4 gegenüber dem Klemmgehäuse 3 ist zwischen dem Klemmgehäuse 3 und der Klemmschraube 4 ein Anschlag 17 vorgesehen, der das Einschrauben der Klemmschraube 4 in das Klemmgehäuse 3 nur bis zu einer gewissen Einschraubtiefe zuläßt. Statt des Anschlages 17 kann auch ein entsprechender Anschlag 18 am Klemmteil 5 vorgesehen sein, auf den weiter unten noch näher eingegangen wird.

Zur Befestigung der Klemmvorrichtung 1 ist am Klemmgehäuse 3 außenseitig ein Außengewinde 19 vorgesehen. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, daß die zwischen dem Klemmgehäuse 3 und der Klemmschraube 4 vorgesehene Verschraubung über das Innengewinde 7 und das Außengewinde 9 eine geringere Steigung aufweist als das Außengewinde 19. Gegenüber dem Außengewinde 19 handelt es sich also bei dem zwischen dem Klemmgehäuse 3 und der Klemmschraube 4 vorgesehenen Gewinde um ein Feingewinde.

Das dem Klemmteil 5 zugewandte Ende 20 der Klemmschraube 3 ist, wie sich insbesondere aus 1 ergibt, als Innenkonus 21, also trichterförmig ausgebildet, während das dem Innenkonus 21 zugewandte Ende 22 des Klemmteils 5 als dazu korrespondierender Außenkonus 23 ausgebildet ist. An dem dem Ende 22 des Klemmteils 5 gegenüberliegenden Ende 24 des Klemmteils 5 ist der zuvor bereits erwähnte Anschlag 18 zum Zusammenwirken mit der Stirnfläche 25 am Ende 20 der Klemmschraube 4 zur Drehbegrenzung der Klemmschraube 4 vorgesehen.

An dem dem klemmseitigen Ende 10 gegenüberliegenden Ende 26 des Klemmgehäuses 3 befindet sich eine PG-Verschraubung 27. Zur PG-Verschraubung 27 gehört ein am Klemmgehäuse 3 vorgesehener Gewindestutzen 28 mit Außengewinde 29, eine Überwurfmutter 30 mit Innengewinde 31, das zum Außengewinde 29 des Gewindestutzens 28 korrespondiert, und eine in axialer und radialer Richtung auf das Rohr 2 wirkende Dichtung 32, auf die die Überwurfmutter 30 im Klemmzustand, der in 1 auch hinsichtlich der PG-Verschraubung 27 dargestellt ist, wirkt.

Sowohl das Klemmgehäuse 3 als auch die Klemmschraube 4 weisen jeweils einen Angriffsbereich 33, 34 zum Ansetzen eines Werkzeugs auf, z. B. eines Maulschlüssels. Jeweils an den unteren Stirnflächen 35, 36 der Angriffsbereiche 33, 34 befinden sich umlaufende Nuten 37, 38, in die jeweils eine weitere Dichtung 39, 40 eingelegt ist. Die Dichtung 39 am Klemmgehäuse 3 dient dabei zur Abdichtung gegenüber einem Behälter 41, wie er beispielsweise in 2 dargestellt ist. Die Dichtung 40 dichtet zwischen dem Klemmgehäuse 3 und der Klemmschraube 4 ab. Im Dichtungszustand liegt die Dichtung 40 auf der oberen Stirnfläche 42 des Angriffsbereichs 33 auf. Im übrigen befindet sich im Angriffsbereich 34 der Klemmschraube 4 eine bis in den schmalen Ringraum 43 zum Rohr 2 reichende Kontrollöffnung 44.

In 2 ist eine bestimmte Einbausituation in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung 1 dargestellt. Es ist dabei eine Sensoreinrichtung S vorgesehen, die ein Meßgerät 45 aufweist. Mit dem Meßgerät 45 verbunden ist eine Meßeinheit 46, die das als Meßrohr ausgebildete Rohr 2 aufweist. Endseitig ist am Rohr 2 ein Sensor 47 vorgesehen. Die Stirnseite 48 am Sensor 47 ist geschlossen. Der Sensor 47 taucht vorliegend in ein erstes Medium 49 ein, über dem sich ein zweites Medium 50 befindet. Die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung 1 ist vorliegend in einen Behälterstutzen 51 des Behälters 41 eingeschraubt, der mit einem Innengewinde 52 versehen ist.

Zur Befestigung des Rohres 2 am Behälter 41 bzw. im Behälterstutzen 51 wird die Klemmvorrichtung 1 zunächst über das Außengewinde 19 in das Innengewinde 52 eingeschraubt. Die PG-Verschraubung 27 ist in diesem Zustand gelöst. Sodann kann das Rohr 2 in die Durchgangsöffnung 8 eingesetzt und in der gewünschten Stellung fixiert werden. Hierzu wird durch Drehen der Klemmschraube 4 eine translatorische Bewegung in axialer Richtung L gegenüber dem Klemmgehäuse 3 erzeugt. Hierdurch wirkt der Innenkonus 21 der Klemmschraube 3 auf den Außenkonus 23 des Klemmteils 5, der, was nicht dargestellt ist, mit einer Reihe voneinander beabstandeter Klemmschenkel versehen ist. Die einzelnen Klemmschenkel des Klemmteils 5 werden in radialer Richtung gegen das Rohr 2 gespannt, was zu einer reibschlüssigen Klemmung des Rohres 2 führt. Gleichzeitig ergibt sich aufgrund der axialen Bewegung der Klemmschraube 4 auch eine axiale Bewegung des Klemmteils 5 gegen die Dichtung 12 im Dichtungsaufnahmeraum 11, bis das Klemmteil 5, wie dargestellt, am Anschlag 14 anschlägt. Hierdurch ergibt sich eine definierte und reproduzierbare Verformung der Dichtung 12, wobei die Klemm- und Dichtfunktion über das Klemmteil 5 und die Dichtung 12 voneinander entkoppelt sind. Die maximale Kraft auf die Dichtung 12 ist also begrenzt, reproduzierbar und in einem weiten Bereich von der von der Klemmschraube 4 bzw. dem Klemmteil 5 ausgeübten Kraft unabhängig. Vorliegend ist es so, daß das Klemmteil 5 mit seiner äußeren, breiten Stirnseite 53 nicht nur an dem Anschlag 14 anschlägt, sondern gleichzeitig auch der vorliegend gummielastischen Dichtung 12 zugewandt ist und auf diese wirkt.

Nach Herstellung der Abdichtung einerseits und der Klemmung andererseits wird die Überwurfmutter 30 der PG-Verschraubung 27 angezogen. Dies führt zu einer Abdichtung über die Dichtung 32. Gleichzeitig ergibt sich eine zusätzliche Klemmwirkung über die Dichtung 32. Im fest eingebauten Zustand stellen die, Dichtungen 40, 32 sicher, daß kein Medium aus dem Behälter 41 austreten kann, das durch ein etwaiges Leck im Bereich der Dichtung 12 in den Ringraum 43 der Klemmvorrichtung 1 gelangen könnte. Ein solcher Fehler läßt sich im übrigen durch die Kontrollöffnung 44 mittels eines nicht dargestellten Sensors, der dann in die Kontrollöffnung 44 eingesetzt ist, feststellen. Auch kann eine definierte Ableitung des Mediums über die Kontrollöffnung 44 erfolgen.

Zum Lösen der Klemmschraube 4 ist im Hinblick auf das zwischen dem Klemmgehäuse 3 und der Klemmschraube 4 vorgesehene Feingewinde nur ein geringes Drehmoment nötig. Außerdem ergibt sich bei einem Drehen dieser beiden Bauteile gegenein ander nur ein geringer axialer Hub, was sich positiv auf die Dichtwirkung der Dichtung 40 auswirkt. Im übrigen ist, um eine optimale Klemm- und Dichtwirkung sowie eine gute mechanische Stabilität zu erreichen, der Abstand zwischen dem Klemmgehäuse 3 und der Klemmschraube 4 im ineinander eingesetzten Bereich sehr gering.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen das Klemmgehäuse 3 und die Klemmschraube 4 aus Edelstahl. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die gesamte Klemmvorrichtung 1 bzw. deren Einzelteile aus Kunststoff zu fertigen.

Abschließend ist darauf hinzuweisen, daß die vorliegende Erfindung vor allem für Temperatursensoren, berührend oder berührungslos arbeitende kapazitive oder optoelektrische Füllstandssensoren in Druckbehältern oder drucklosen Behältern sowie für Näherungsschalter geeignet ist.

Claims

Klemmvorrichtung (1) zur Fixierung eines stab- oder rohrförmigen Elements, mit einem Klemmgehäuse (3), einer Klemmschraube (4) und einem Klemmteil (5), wobei das Klemmgehäuse (3) in einer durchgehenden Einsetzöffnung (6) ein Innengewinde (7) aufweist, wobei die Klemmschraube (4) in die Einsetzöffnung (6) des Klemmgehäuses (3) eingesetzt ist und eine Durchgangsöffnung (8) für das stab- oder rohrförmige Element sowie ein zum Innengewinde (7) korrespondierendes Außengewinde (9) aufweist, so daß die Klemmschraube (4) in das Klemmgehäuse (3) einschraubbar ist, wobei die Klemmschraube (4) im Klemmzustand der Klemmvorrichtung (1) auf das Klemmteil (5) wirkt, um das stab- oder rohrförmige Element einzuklemmen, wobei im Klemmzustand ein von dem Klemmgehäuse (3), dem stab- oder rohrförmigen Element und dem Klemmteil (5) begrenzter Dichtungsaufnahmeraum (11) gebildet ist, wobei in dem Dichtungsaufnahmeraum (11) eine vom Klemmteil (5) separate Dichtung (12) angeordnet ist, wobei das Klemmteil (5) im Klemmzustand in axialer Richtung auf die Dichtung (12) wirkt und die Dichtung (12) gegen einen sich radial erstreckenden Bereich (13) des Klemmgehäuses (3) drückt, wobei am Klemmgehäuse (3) wenigstens ein Anschlag (14) zur Begrenzung der axialen Bewegung des Klemmteils (5) vorgesehen ist und wobei der Innendurchmesser (D) der Einsetzöffnung (6) am klemmteilseitigen Ende (10) des Klemmgehäuses (3) geringfügig größer ist als der Außendurchmesser (d) des stab- oder rohrförmigen Elements, so daß sich am klemmteilseitigen Ende (10) des Klemmgehäuses (3) ein Ringspalt zwischen dem stab- oder rohrförmigen Element und dem Klemmgehäuses (3) ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (15) zwischen dem klemmteilseitigen Ende (10) des Klemmgehäuses (3) und dem stab- oder rohrförmigen Element im Klemmzustand von der Dichtung (12) ausgefüllt ist, so daß sich am klemmteilseitigen Ende (10) zwischen dem stab- oder rohrförmigen Element und dem Klemmgehäuse (3) eine Totraumfreiheit ergibt wobei der radiale Bereich (13) am klemmteilseitigen Ende (10) des Klemmgehäuses (3) als umlaufender, sich in Richtung auf das stab- oder rohrförmige Element verjüngender, spitz auslaufenden Dichtungsanschlag ausgebildet ist, der mit einer Auskehlung (16) für die Dichtung (12) versehen ist.
Klemmvorrichtung (1) zur Fixierung eines stab- oder rohrförmigen Elements, mit einem Klemmgehäuse (3), einer Klemmschraube (4) und einem Klemmteil (5), wobei das Klemmgehäuse (3) in einer durchgehenden Einsetzöffnung (6) ein Innengewinde (7) aufweist, wobei die Klemmschraube (4) in die Einsetzöffnung (6) des Klemmgehäuses (3) eingesetzt ist und eine Durchgangsöffnung (8) für das stab- oder rohrförmige Element sowie ein zum Innengewinde (7) korrespondierendes Außengewinde (9) aufweist, so daß die Klemmschraube (4) in das Klemmgehäuse (3) einschraubbar ist, wobei die Klemmschraube (4) im Klemmzustand der Klemmvorrichtung (1) auf das Klemmteil (5) wirkt, um das stab- oder rohrförmige Element einzuklemmen, wobei im Klemmzustand ein von dem Klemmgehäuse (3), dem stab- oder rohrförmigen Element und dem Klemmteil (5) begrenzter Dichtungsaufnahmeraum (11) gebildet ist, wobei in dem Dichtungsaufnahmeraum (11) eine vom Klemmteil (5) separate Dichtung (12) angeordnet ist, wobei das Klemmteil (5) im Klemmzustand in axialer Richtung auf die Dichtung (12) wirkt und die Dichtung (12) gegen einen sich radial erstreckenden Bereich (13) des Klemmgehäuses (3) drückt und wobei am Klemmgehäuse (3) wenigstens ein Anschlag (14) zur Begrenzung der axialen Bewegung des Klemmteils (5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Klemmgehäuse (3) ein Außengewinde (19) zum Verschrauben der Klemmvorrichtung (1) vorgesehen ist und daß das Innengewinde (7) im Klemmgehäuse (3) eine geringere Steigung als das Außengewinde (19) am Klemmgehäuse (3) aufweist.
Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (12) aus einem elastischen Material besteht.
Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung aus einem nicht-elastischen Material besteht, und daß ein federelastisches Element zwischen der Dichtung und dem Klemmteil vorgesehen ist und/oder daß das klemmteilseitige Ende des Klemmgehäuses elastisch ausgebildet ist.
Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Klemmteil (5) zugewandte Fläche des Anschlags (14) und/oder die der Dich tung (12) zugewandte Fläche des radialen Bereichs (13) des Klemmgehäuses (3) zur Erzielung eines Mitdrehschutzes mit einer rauben Oberfläche versehen ist.
Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehbegrenzung der Klemmschraube (4) ein zwischen dem Klemmgehäuse (3) und der Klemmschraube (4) wirksamer Anschlag (17) und/oder ein zwischen der Klemmschraube (4) und dem Klemmteil (5) wirksamer Anschlag (18) vorgesehen ist.
Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das stab- oder rohrförmigen Element durch die Klemmvorrichtung (1) hindurchgeführt ist.
Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Klemmteil (5) zugewandte Ende (20) der Klemmschraube (4) als Innenkonus (21) und das dem Innenkonus (21) zugewandte Ende (22) des Klemmteils (5) als dazu korrespondierender Außenkonus (23) ausgebildet ist.
Klemmvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel des Innenkonus (21) und/oder des Außenkonus (23) zwischen 7° und 17° liegt.
Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmteil (5) hülsenförmig ausgebildet ist.
Klemmvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmteil (5) einen oder eine Mehrzahl voneinander beabstandeter Klemmschenkel aufweist und/oder durchgehend geschlitzt ist.
Klemmvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmteil (5) sich alternierend in entgegengesetzten Richtungen erstreckende Klemmschenkel aufweist.
Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß am der Spitze (10) gegenüberliegenden Ende (26) des Klemmgehäuses (3) eine PG-Verschraubung (27) vorgesehen ist.
Klemmvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die PG-Verschraubung (27) einen an der Klemmschraube (4) vorgesehenen Gewindestutzen (28) mit Außengewinde (29), eine Überwurfmutter (30) mit zu dem Außengewinde (29) korrespondierendem Innengewinde (31) und eine in axialer und radialer Richtung auf das stab- oder rohrförmige Element wirkende Dichtung (32) aufweist, auf die die Überwurfmutter (30) im Klemmzustand wirkt.
Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Klemmgehäuse (3) und der Klemmschraube (4) wenigstens eine Dichtung (40) vorgesehen ist.
Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß am Klemmgehäuse (3) eine weitere Dichtung (39) zur Abdichtung gegenüber einem Behälter (41) vorgesehen ist.
Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß im von außen zugänglichen Bereich des Klemmgehäuses (3) und/oder der Klemmschraube (4) eine bis in den Ringraum (43) zum stab- oder rohrförmigen Element reichende Kontrollöffnung (44) vorgesehen ist.