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Die
Erfindung betrifft einen an eine Druckwasserleitung anschließbaren Behälter zur
Aufnahme von Mitteln zur Beeinflussung der Wasserqualität, z. B.
Ionenaustauschergranulat, mit einem unrunden Deckel, der in einer
ersten relativen Drehwinkelstellung in eine unrunde Öffnung des
Behälters
einführbar
ist und in einer zweiten relativen Drehwinkelstellung einen sich
radial einwärts
erstreckenden Randflansch der Behälteröffnung auf dem gesamten Umfang
hintergreift und dichtend gegen dessen Innenfläche anlegbar ist, sowie mit
einem Schraubverschluß,
durch den der Deckel gegen den Randflansch dichtend andrückbar ist.
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Derartige
Geräte
zur Wasseraufbereitung kommen überall
dort zum Einsatz, wo, ausgehend von Trinkwasser, eine besondere
Wasserqualität
hergestellt werden soll, z. B. zur Verwendung in Labors, Krankenhäusern, gastronomischen
Betrieben und hochreinen Fertigungsanlagen. Die dauerhafte Einhaltung
der geforderten Wasserqualität
kann nur gewährleistet
werden, wenn der Lieferant der Mittel zur Aufbereitung des Wassers
die alleinige Kontrolle hat über
den Inhalt der von ihm in Umlauf gebrachten und entsprechend gekennzeichneten
Behälter.
Diese Vorraussetzung ist unter normalen Umständen nicht gegeben. Nachdem
ein Lieferant einem Kunden einen von ihm gekennzeichneten Behälter mit
z. B. Ionenaustauschergranulat geliefert hat, kann der Kunde damit
nach eigenem Gutdünken
verfahren, z. B. die Regenerierung des Ionenaustauschergranulats durch
eine andere Firma ausführen
lassen, die nach der Regenerierung den Original-Behälter mit
einer Füllung
zurückgibt,
die nicht mehr exakt dieselbe Reinigungswirkung hat wie die ursprüngliche
Charge. Darunter kann auch der gute Ruf des Erstlieferanten leiden.
Das Plombieren des Behälterverschlusses hilft
nicht in allen Fällen,
weil in der Praxis vielfach nicht auf das Vorhandensein einer Plombe
geachtet wird und ein in das Regenerierungsgeschäft drängender Wettbewerber gegebenenfalls
eine sehr ähnliche
Plombe benutzen kann.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Behälter der
eingangs genannten Art zur Verfügung
zu stellen, dessen Mißbrauch
durch unkontrolliertes Nachfüllen
wirksam verhindert ist.
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Vorstehende
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß der
Schraubverschluß wenigstens
einen am Deckel angeformten Schraubenzapfen mit Außengewinde
und ersten Rastgliedern sowie eine Spannmutter mit passendem Innengewinde und
zweiten Rastgliedern aufweist, wobei die zusammenwirkenden Rastglieder
derart elastisch ausgebildet und relativ zu den Gewinden angeordnet
sind, das sie bei Erreichen einer vorbestimmten axialen Spannstellung
der Spannmutter mit Bezug auf den Schraubenzapfen in eine in Löserichtung
der Schraubverbindung formschlüssige
Verriegelungsstellung einrasten, und der Schraubenzapfen mit einer
Sollbruchstelle versehen ist. Mit dieser Kennzeichnung soll auch
die kinematisch umgekehrte Ausführung
gemeint sein, bei welcher am Deckel eine Mutter angeformt ist, die
mit einer Spannschraube zusammenwirkt.
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Die
Erfindung beruht auf dem Prinzip, daß sich der Behälter nur
durch Zerstörung
des deckelseitigen Teils des Schraubverschlusses öffnen läßt. Um den
Behälter
mit neuer Füllung
erneut verschließen
zu können,
braucht man einen neuen Deckel mit angeformtem Schraubenzapfen.
Für den
Original-Lieferanten ist das ein kostengünstig in großer Stückzahl hergestelltes
Spritzgußteil.
Nicht-autorisierte Nutznießer
der Behälter
haben jedoch die Schwierigkeit, daß ihnen der Deckel fehlt und
dieser auch kein handelsübliches
Produkt ist. Für
Dritte wären
die hohen Investitionskosten für
eine Produktion der Behälterdeckel
unrentabel.
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Grundsätzlich genügt es, die
Sollbruchstelle so auszulegen, daß der Schraubenzapfen abbricht. Zwar
handelt es sich um einen Behälter,
bei dem der Innendruck den dichten Sitz des Deckels unterstützt. Der
Deckel muß jedoch,
um von Beginn an einen dichten Sitz zu erhalten, durch den Schraubverschluß in Richtung
von innen nach außen
gegen die Innenseite des inneren Randflanschs der Behälteröffnung gezogen
werden. Wenn der dazu erforderliche Schraubenzapfen abgebrochen
ist, besteht keine Möglichkeit
mehr, den Deckel von innen nach außen gegen seine Anlagefläche zu ziehen.
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Noch
gründlicher
ist die Zerstörung
des Deckels, wenn die Sollbruchstelle im Querschnitt des Deckels
ausgebildet ist, so daß der
Schraubenzapfen aus dem Deckel herausbricht und ein Loch im Deckel
entsteht.
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Das
zerstörerische
Drehmoment wird über die
Rastglieder auf den Schraubenzapfen übertragen. Es empfiehlt sich
deshalb, diese am vorderen Ende der Spannmutter und am hinteren
Ende des Schraubenzapfens sowie die Sollbruchstelle hinter den Rastgliedern
anzuordnen, damit der Schraubenzapfen an seiner Wurzel bricht.
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Bei
der Gestaltung der Rastglieder selbst ist zu berücksichtigen, daß sie einerseits
elastisch nachgiebig sein müssen, um
während
des Anziehens der Spannmutter zunächst nachgeben und dann in
die Verriegelungsstellung einrasten zu können, andererseits aber sehr
robust sein müssen,
um nicht zu brechen, bevor der Zapfen an der Sollbruchstelle bricht. Als
ausreichend belastbar hat sich eine Ausführung erwiesen, bei der die
Rastglieder sich um die Mittellängsachse
des Schraubenzapfens und der Spannmutter erstreckende, axial sägezahnförmig vorspringende
Nocken sind, die in der eingerasteten Stellung bei einem in Löserichtung
der Schraubverbindung wirkenden Drehmoment mit ihren steilen Flanken
aneinander anliegen. Die Elastizität kann dadurch gefördert werden,
daß wenigstens
an einem der beiden Gewindeteile die Nocken als sich in Umfangsrichtung zur
Sägezahnspitze
hin frei auskragende, axial elastisch nachgiebige Zungen ausgebildet
sind.
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Die
Reaktionskraft der auf den Deckel auszuübenden Zugkraft muß am Behälter abgetragen werden.
Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, daß die Spannmutter hinter den
Rastgliedern mit einem Umfangsflansch geformt ist, mit dem sie sich
beim Anziehen der Schraubverbindung direkt oder indirekt am Behälter abstützt. Die
Abstützung
mehrerer Spannmuttern kann z. B. an über den Umfang verteilten,
endseitigen, nach radial einwärts
gebogenen oder abgewinkelten Vorsprüngen der Behälterwand erfolgen.
Vorzugsweise wird jedoch die Spannmutter über einem den Deckel überbrückenden
Bügel am Behälter abgestützt, wobei
sich vorzugsweise im geschlossenen Zustand die Rastglieder in einer
Bohrung im Bügel
befinden.
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Im
Hinblick auf die erforderliche Elastizität der Rastglieder und die bei
jeder Regenerierung des Behälterinhalts
erforderliche Zerstörung
des Deckels sollte mindestens dieser, zweckmäßiger Weise auch die Spannmutter,
aus Kunststoff bestehen.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
senkrechten Querschnitt durch einen geschlossenen Behälter zur
Aufnahme von Ionenaustauschergranulat;
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2 eine
Draufsicht auf den Behälter
nach 1;
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3 eine
Explosionsdarstellung des Deckels, des Bügels und der Spannmutter des
Schraubverschlusses des Behälters
nach 1 und 2;
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4 eine
perspektivische Ansicht schräg von
oben der in 3 gezeigten Teile im geschlossenen
Zustand;
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5 eine
perspektivische Ansicht der Teile nach 4 mit Blickrichtung
schräg
von unten;
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6 einen
senkrechten Querschnitt der Teile nach 4.
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Der
in 1 gezeigte Behälter 10 zur
Aufnahme von Ionenaustauschergranulat besteht im Beispielsfall aus
Edelstahl, wobei die gekreuzt schraffiert gezeigten äußeren Zargen
aus Gummi geformt und durch Kleben mit der Behälterwand verbunden sind. Das
zu reinigende Wasser wird unter Druck durch ein bis zum Behälterboden
reichendes Rohr 12 in den Behälter 10 eingeleitet
und verläßt diesen
nach dem Durchströmen
des Ionenaustauschergranulats durch ein im oberen Bereich des Behälters 10 angeordnetes
Auslaßrohr 14.
Der Rauminhalt des Behälters 10 beträgt z. B.
15,5 Liter, und er ist auf einen Betriebsdruck von 10 bar ausgelegt.
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Die
vorliegende Erfindung befaßt
sich mit dem Behälterverschluß. Wie am
besten aus 2 im Zusammenhang mit 1 hervorgeht,
hat der Behälter 10 eine
obere, ovale Öffnung
zum Einfüllen
und zur Entnahme des Ionenaustauschergranulats, die durch einen
passenden ovalen Deckel 16 verschließbar ist. Wegen des verhältnismäßig hohen
Drucks im Behälter 10 ist
der Deckel 16 nicht aufgesetzt, sondern in die Behälteröffnung eingesetzt.
Zu diesem Zweck ist die obere Endwand des Behälters 10 rings um
die ovale Öffnung
mit einem sich radial einwärts erstreckenden
Randflansch 18 geformt, an dessen Innenseite der Deckel 16 mit
der Oberseite des Deckelrands 20 (siehe 4)
dichtend anliegt. Um den Deckel 16 in die dicht schließende Lage
zu bringen, wird er in derjenigen Relativstellung, in der sich die Längsachsen
der ovalen Behälteröffnung und
des ovalen Deckels 16 kreuzen, in senkrechter oder Schräglage in
die Behälteröffnung eingeführt und dann
im Innenraum des Behälters
um 90° gedreht,
in die horizontale Lage geschwenkt und nach oben in Anlage an den
inneren Randflansch 18 der Behälteröffnung gezogen. Um den Deckel 16 in
dieser Lage zu halten, stützt
er sich mittel eines angeformten Schraubenzapfens 22 mit
Außengewinde
und einer dazu passenden Spannmutter 24 mit Innengewinde an
einem Bügel 26 ab,
der den Deckel und die Behälteröffnung überbrückt und
seinerseits auf der oberen Endwand des Behälters 10 aufgesetzt
und abgestützt
ist (siehe 3 in Verbindung mit 1 und 2).
Da die Spannmutter 24 mit einem äußeren Randflansch 28 auf
der Oberseite des Bügels 26 aufliegt,
führt das
Anziehen der Spannmutter 24 dazu, daß der Deckel 16 von
unten nach oben bzw. von innen nach außen gezogen und mit dem Deckelrand 20 fest
und dicht sitzend gegen die Innenseite des Randflanschs 18 der
Behälteröffnung gezogen
wird. Sobald dann Druckwasser in den Behälter 10 strömt, unterstützt der
Innendruck den dichten Sitz des Deckels 16. Ein in einem
Rohrstutzen 25, der an den Deckel 16 angeformt
ist, sitzendes Entlüftungsventil (nicht
gezeigt) läßt beim
Anschließen
des Behälters 10 an
eine Druckwasserleitung die Luft aus dem Behälter 10 entweichen.
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Wie
am besten aus 3 und 6 hervorgeht,
sind am hinteren bzw. unteren Ende des Schraubenzapfens 22 Rastglieder 30 angeformt,
die mit entsprechenden Rastgliedern 32 am vorderen bzw.
unteren Ende der Spannmutter 24 zusammenwirken, wenn beim
Anziehen der Spannmutter 24 die Spannstellung erreicht
wird. Die Rastglieder 32 sind mehrere, z. B. 4, über den
Umfang verteilt angeordnete, sich jeweils in Umfangsrichtung erstreckende, sägezahnförmige Nocken,
mit jeweils einer schwach ansteigenden Flanke und einer steil abfallenden,
sich eventuell sogar axial erstreckenden Flanke. Die Zusammenwirkenden,
flach ansteigenden Flanken der Rastglieder 30, 32 sind
so gerichtet, daß sie
kurz vor Erreichen der endgültigen
Spannstellung der Spannmutter 24 auf dem Schraubenzapfen 22 zur
gegenseitigen Anlage kommen und bei weiterem Festziehen der Spannmutter 24 zunehmend
fester gegeneinander gedrückt
werden. Da die Nocken der Rastglieder 30, 32 an
dem Schraubenzapfen 22 und/oder der Spannmutter 24 wenigstens
an einem dieser beiden Teile axial elastisch ausgebildet sind, indem
sie z. B., wie in 3 bei der Spannmutter 24 gezeigt, hinterschnitten
sind, so daß zu
den Sägezahnspitzen hin
in Umfangsrichtung frei auskragende Federzungen aus dem ausreichend
elastischen Material der Spannmutter 24 und/oder des Deckels 16 gebildet sind,
wird erreicht, daß sich
wenigstens auf der einen Seite, z. B. bei den Rastgliedern 32,
die Nocken zunächst
in axialer Richtung verbiegen und dann, wenn sich die Sägezahnspitzen
der Rastglieder 30 und 32 aneinander vorbeibewegt
haben, axial zurückfedern. Wenn
man danach versucht, die Gewindeverbindung 22, 24 wieder
zu lösen,
blockieren die aneinanderstoßenden
Steilflanken, bzw. axialen Stufenflächen der Rastglieder 30, 32 die
Schraubbewegung in Löserichtung.
Jetzt besteht eine formschlüssige
Verbindung zwischen den Rastgliedern 30, 32, die
sich auch bei Anwendung eines von Hand mit einem Schraubenschlüssel oder
motorisch ausgeübten Drehmoments
nicht überwinden
läßt. Durch
Ausbildung einer Sollbruchstelle 34 am Übergang vom Deckel 16 in
den Schraubenzapfen 22 ist dafür gesorgt, daß bei Aufbietung
eines bestimmten Drehmoments in Löserichtung der Schraubverbindung
der Schraubenzapfen 22 an seiner Wurzel abbricht, bevor
die Rastglieder 30, 32 zerstört werden. Die Sollbruchstelle 34 ist
vorzugsweise so angelegt, daß die
Wurzel des Schraubenzapfens 22 mit herausbricht und im
Zentrum des Deckels 16 bei 17 (5)
ein Loch entsteht. Auf diese Weise wird der Deckel 16 unbrauchbar,
weil er undicht ist und sich nicht mehr fest und dicht gegen die
Innenfläche
des Randflanschs 18 der Behälteröffnung ziehen läßt.
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Wie
in 6 gezeigt, befinden sich im geschlossenen Zustand
des Behälters
die Rastglieder 30, 32 in einer Durchgangsbohrung
des Bügels 26. Damit
ist die Verriegelung verborgen und gegen Manipulation geschützt. Sie
wäre aber
selbst dann nur sehr aufwendig zu lösen, wenn man den Bügel 26 zerstörte, der
ebenfalls ein besonderes, nicht ohne weiteres zu ersetzendes Bauteil
ist.