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Die
Erfindung betrifft ein druckgasbetriebenes Instrument, insbesondere
ein medizinisches Instrument, mit einem Anschluss für eine
Druckgaspatrone, an dem die Druckgaspatrone abgedichtet mit einem
Zufuhrkanal für aus der Druckgaspatrone ausströmendes
Druckgas verbindbar ist, mit einem Anschlussschacht, in den die
Druckgaspatrone mit ihrem Anschlussbereich einsetzbar ist, und mit
einem gegenüber der Innenwand des Anschlussschachtes abgedichteten
Dichtstück, das in dem Anschlussschacht zwischen einer
eingeschobenen Dichtstellung, in der es abdichtend an die Stirnfläche
der in den Anschlussschacht eintauchenden Druckgaspatrone angedrückt
wird, und einer ausgeschobenen Ruhestellung verschiebbar gelagert
ist.
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Ein
druckgasbetriebenes Instrument, bei dem eine Druckgaspatrone in
dieser Weise an das Instrument anschließbar ist, ist beispielsweise
aus der
DE 20
2007 006 801 U1 bekannt. Dabei wird durch ein verschiebliches
Dichtstück eine dichte Verbindung zu dem Anschlussbereich
der Druckgaspatrone hergestellt, und dieses Dichtstück
hat eine selbstverstärkende Wirkung, da aufgrund unterschiedlicher
Querschnittsflächen der Druck des aus der Druckgaspatrone
ausströmenden Druckgases eine Differenzkraft auf das Dichtstück
ausübt, die das Dichtstück gegen den Anschlussbereich
der Druckgaspatrone drückt und dadurch die Dichtwirkung
in diesem Bereich verstärkt.
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Wenn
man nach dem Betrieb des druckgasbetriebenen Instrumentes die Druckgaspatrone
entfernt, ist diese in der Regel noch teilweise gefüllt. Beim Abziehen
von dem Dichtstück leert sich daher die Druckgaspatrone
sehr plötzlich unter lautem Zischen, und dies ist für
den Benutzer sehr unangenehm.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, diese unangenehme plötzliche
Entleerung der Druckgaspatrone bei deren Entfernung aus dem Instrument
zu verhindern.
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Diese
Aufgabe wird bei einem druckgasbetriebenen Instrument der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass der Anschlussschacht eine Belüftungsöffnung
aufweist, die mit dem stromabwärts des Dichtstückes
gelegenen Abschnitt des Anschlussschachtes in Verbindung steht,
wenn das Dichtstück bis zu einer zwischen Dichtstellung
und Ruhestellung liegenden Belüftungsstellung aus seiner
Dichtstellung entfernt ist, während das Dichtstück
diesen Abschnitt in der Dichtstellung von der Belüftungsöffnung
abtrennt.
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So
lange die Druckgaspatrone in den Anschlussschacht eingesetzt ist
und das Dichtstück dadurch in die Dichtstellung verschiebt,
bleibt der stromabwärts des Dichtstückes gelegene
Abschnitt des Anschlussschachtes von der Belüftungsöffnung getrennt.
Sobald jedoch das Dichtstück beim Herausziehen der Druckgaspatrone
aus dem Anschlussschacht in Richtung auf die Ruhestellung verschoben wird,
gelangt sie bei dieser Verschiebung in eine Belüftungsstellung,
bei der das Dichtstück eine Verbindung zwischen der Belüftungsöffnung
einerseits und dem stromabwärts des Dichtstückes
gelegenen Abschnitt des Anschlussschachtes andererseits herstellt,
das heißt über diese Belüftungsöffnung
erfolgt eine Entleerung dieses stromabwärts des Dichtstückes
gelegenen Abschnitts und damit auch der noch abgedichtet am Dichtstück
anliegenden Druckgaspatrone. Diese Entleerung lässt sich
durch entsprechende Quer schnittswahl der Belüftungsöffnung
so einstellen, dass die Belüftung nicht plötzlich
erfolgt, sondern allmählich, so dass die beschriebene Belästigung
oder Gefährdung des Benutzers entfällt.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Druckgaspatrone durch eine Haltevorrichtung
im Anschlussschacht gehalten ist, die bei einem Herausziehen der
Druckgaspatrone aus dem Anschlussschacht die Druckgaspatrone erst
völlig freigibt, wenn das Dichtstück die Belüftungsstellung
erreicht oder in Richtung auf die Ruhestellung überschritten hat.
Dadurch ist sichergestellt, dass eine Entlüftung über
die Belüftungsöffnung bereits zu einem Zeitpunkt
erfolgt, in dem die Haltevorrichtung die Druckgaspatrone noch nicht
völlig freigegeben hat, das heißt umgekehrt, dass
bei der völligen Freigabe die Belüftung bereits
erfolgt ist, so dass der Benutzer die Druckgaspatrone erst aus dem
Anschlussschacht vollständig entnehmen kann, wenn die Druckgaspatrone
schon entleert ist.
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Es
hat sich als günstig herausgestellt, wenn zur Abdichtung
des Dichtstückes gegenüber der Innenwand des Anschlussschachtes
in einer Umfangsnut der Innenwand eine an der Außenseite
des Dichtstückes anliegende Ringdichtung angeordnet ist. Eine
solche Ringdichtung in der Innenwand des Anschlussschachtes erfährt
auch bei hoher Strömungsgeschwindigkeit des Druckgases
in dem sich öffnenden Spalt zwischen Dichtstück
und Anschlussschacht eine gleichmäßige Belastung,
so dass die Gefahr reduziert wird, dass diese Ringdichtung ungewollt
in diesen Spalt hineingezogen und beschädigt wird.
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Es
ist günstig, wenn das Dichtstück einen Abschnitt
mit reduziertem Außendurchmesser aufweist, der beim Erreichen
der Belüftungsstellung in den Be reich der Ringdichtung
gelangt und dadurch einen Strömungsweg von dem stromabwärts
des Dichtstückes gelegenen Abschnitt des Anschlussschachtes
zu der Belüftungsöffnung freigibt. Während
also in der Dichtstellung der normale, größere Außendurchmesser
der Außenfläche des Dichtstückes an der
Ringdichtung dichtend anliegt, ergibt sich die Öffnung
eines Strömungsweges zur Belüftungsöffnung,
sobald der Abschnitt mit reduziertem Außendurchmesser der
Außenfläche in den Bereich der Ringdichtung gelangt.
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Dabei
kann es vorteilhaft sein, wenn das Dichtstück in dem Abschnitt
mit reduziertem Durchmesser mindestens eine Durchbrechung aufweist, die
den Zwischenraum zwischen der Außenwand des Dichtstückes
und der Innenwand des Anschlussschachtes mit dem stromabwärts
des Dichtstückes gelegenen Abschnitt des Anschlussschachtes
verbindet. Durch diese Durchbrechung oder gegebenenfalls durch diese
Durchbrechungen wird in dem Zwischenraum zwischen der Außenwand
des Dichtstückes und der Innenwand des Anschlussschachtes ein
Nebenweg für die Strömung eröffnet, so
dass bei der Öffnung der Gasstrom nicht ausschließlich
durch diesen Zwischenraum verläuft, sondern sowohl durch
diesen Zwischenraum als auch durch die Durchbrechung. Dadurch wird
die Ringdichtung in der Innenwand des Anschlussschachtes entlastet und
es wird sichergestellt, dass diese nicht aufgrund der starken Strömung
allein durch den Zwischenraum in diesen hineingesaugt und beschädigt
wird und auch dabei den Abströmpfad in den Zwischenraum
verschließt.
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Bei
einer besonders günstigen Ausführungsform ist
vorgesehen, dass das Dichtstück hülsenförmig
ausgebildet ist und sein Innenraum mit dem stromabwärts
des Dichtstückes gelegenen Abschnitt des Anschlussschachtes
in Verbindung steht.
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Die
Durchbrechung kann als radiale Bohrung in der Wand des hülsenförmigen
Dichtstückes ausgebildet sein.
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Bei
einer abgewandelten Ausführungsform ist vorgesehen, dass
zur Abdichtung des Dichtstückes gegenüber der
Innenwand des Anschlussschachtes in einer Umfangsnut des Dichtstückes eine
an der Innenwand des Anschlussschachtes anliegende Ringdichtung
angeordnet ist. Hier ist also eine umgekehrte Anordnung der Ringdichtung
und der Umfangsnut gewählt.
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Es
ist dabei besonders vorteilhaft, wenn in der Innenwand des Anschlussschachtes
eine Erweiterung angeordnet ist, die der Ringdichtung gegenüberliegt,
wenn das Dichtstück in der Belüftungsstellung
steht, und die dabei einen Strömungsweg von dem stromabwärts
des Dichtstückes gelegenen Abschnitt des Anschlussschachtes
zu der Belüftungsöffnung freigibt. Während
also in der Dichtstellung der normale, kleinere Innendurchmesser
der Innenwand des Anschlussschachtes an der Ringdichtung dichtend
anliegt, ergibt sich die Öffnung eines Strömungsweges
zur Belüftungsöffnung, sobald die Erweiterung
in der Innenwand des Anschlussschachtes in den Bereich der Ringdichtung
gelangt, dieser Strömungsweg führt dann durch
die Erweiterung hindurch an der Ringdichtung vorbei.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen,
dass die Umfangsnut mindestens eine seitliche Ausnehmung aufweist,
die die Umfangsnut auch dann mit der Belüftungsöffnung verbindet,
wenn in der Belüftungsstellung des Dichtstückes
die Ringdichtung nach außen in die Erweiterung hineingedrückt
wird und damit mit Ausnahme der mindestens einen Ausnehmung der
Strömungsweg von dem stromabwärts des Dichtstückes
gelege nen Abschnitt des Anschlussschachtes zu der Belüftungsöffnung
verschlossen wird. Selbst in diesem Fall also, in dem die Ringdichtung
aufgeweitet wird und den Spalt zwischen der Erweiterung einerseits und
dem Dichtstück andererseits in Richtung auf die Belüftungsöffnung
verschließt, bleibt ein offener Strömungsweg erhalten,
der durch die Ausnehmung oder die Ausnehmungen führt, die
neben der Ringdichtung die die Ringdichtung aufnehmende Umfangsnut mit
der Belüftungsöffnung verbinden.
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Es
ist weiterhin vorteilhaft, wenn zur Abdichtung des Dichtstückes
gegenüber dem Anschlussschacht stromaufwärts der
Ringdichtung eine in einer Umfangsnut angeordnete weitere Ringdichtung
vorgesehen ist. Dabei kann die Umfangsnut in der Innenwand des Anschlussschachtes
angeordnet sein und die weitere Ringdichtung stützt sich
dann an der Außenfläche des Dichtstückes
ab, es kann aber auch umgekehrt die Umfangsnut im Dichtstück
angeordnet werden, so dass sich die weitere Ringdichtung an der Innenwand
des Anschlussschachtes dichtend anlegt. Dadurch wird durch die beiden
Ringdichtungen zwischen Dichtstück und Anschlussschacht
eine besonders zuverlässige Abdichtung erzielt, die einmal
sicherstellt, dass im normalen Betrieb kein Druckgas von dem stromabwärts
des Dichtstückes gelegenen Abschnitt des Anschlussschachtes
in den stromaufwärts des Dichtstückes gelegenen
Abschnitt des Anschlussschachtes gelangt, die aber auch insbesondere
dafür sorgt, dass beim Belüften die Gasfüllung ausschließlich
durch die Belüftungsöffnung abströmt und
nicht unkontrolliert zwischen Anschlussschacht und Dichtstück
austritt.
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Die
Belüftungsöffnung kann insbesondere als Umfangsnut
in der Innenwand des Anschlussschachtes ausgebildet sein.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die Belüftungsöffnung als
Drossel ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen,
dass eine als Umfangsnut ausgebildete Belüftungsöffnung über
eine Belüftungsöffnung mit engem Querschnitt mit
dem Außenraum in Verbindung steht, so dass dadurch die
Strömungsgeschwindigkeit der austretenden Gasfüllung
begrenzt wird, die Gasfüllung also nicht schlagartig entweichen
kann.
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Es
ist vorteilhaft, wenn das Dichtstück von einer Feder in
Richtung auf die Ruhestellung belastet ist.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen,
dass das Dichtstück aus einem hülsenförmigen
Außenteil und einem die Dichtfläche für
die Druckgaspatrone tragenden Innenteil gebildet wird und sich das
Außenteil abgedichtet auf dem Innenteil abstützt.
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Es
ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Druckgaspatrone in ihrem in
den Anschlussschacht eingeschobenen Anschlussbereich mindestens
einen Belüftungskanal aufweist, der den stromaufwärts
des Dichtstückes und außerhalb der Dichtstelle
zwischen Dichtstück und Druckgaspatrone gelegenen Abschnitt
des Anschlussschachtes zur Umgebung hin öffnet. Dadurch
wird dieser Abschnitt des Anschlussschachtes zuverlässig
belüftet, so dass auch Gasmengen, die an der Dichtstelle
zwischen dem Dichtstück einerseits und der Druckgaspatrone
andererseits ungewollt entweichen, nicht in diesem Abschnitt des
Anschlussschachtes gesammelt werden.
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Die
nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren
Erläuterung. Es zeigen:
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1:
eine perspektivische Längsschnittansicht eines Anschlusses
einer Druckgaspatrone mit eingesetzter Druckgaspatrone;
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2:
eine Teilansicht des Anschlussteils der 1 in Richtung
des Pfeiles A in 1;
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3:
eine Detailansicht entsprechend dem Ausschnitt B in 2 mit
dem Regelventil in Öffnungsstellung;
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4:
eine Ansicht ähnlich 3 mit dem Regelventil
in Schließstellung;
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5:
eine Ansicht ähnlich 3 mit dem Anschlusselement
in Entlastungsstellung;
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6:
eine Ansicht ähnlich 3 ohne instrumentenseitigen
Anschlussstutzen am Ausströmende des Anschlusses und mit
teilweise aus dem Anschlussschacht herausgezogener Druckgaspatrone;
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7:
eine Ansicht des Ausschnittes C in 6 in vergrößerter
Darstellung;
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8:
eine Ansicht ähnlich 7 bei einem abgewandelten
Ausführungsbeispiel mit einer Ringdichtung im Dichtstück
und einer Erweiterung in der Innenwand des Anschlussschachtes;
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9:
eine Ansicht ähnlich 8 mit einer aufgeweiteten,
in die Erweiterung in der Innenwand des Anschlussschachtes eintretender
Ringdichtung;
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10:
eine Draufsicht auf das Dichtstück der 9 im
Bereich der Ringdichtung mit einer seitlichen Ausnehmung der die
Ringdichtung aufnehmenden Umfangsnut;
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11:
eine vergrößerte Schnittansicht des ausströmseitigen
Endes des Anschlusses mit dem Schließkörper in
Schließposition;
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12:
eine Schnittansicht der Druckgaspatrone mit der Druckgaspatrone
in der richtigen Einbaurichtung und
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13:
eine Schnittansicht ähnlich 9 mit der
Druckgaspatrone in falscher Einbaurichtung.
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In
der Zeichnung ist eine Druckgasversorgung für ein Instrument
dargestellt, insbesondere ein medizinisches Instrument, beispielsweise
ein Instrument zum Setzen von Heftklammern, zum Antrieb eines Schneidgerätes
oder dergleichen. Von diesem Instrument ist jedoch in der Zeichnung
nur ein rohrförmiger Anschlussstutzen 1 dargestellt,
der über einen Anschluss 2 mit einer Druckgaspatrone 3 verbunden
wird. Nachfolgend wird dieser Anschluss näher be schrieben,
es versteht sich aber, dass dieser Anschluss über einen
Anschlussstutzen 1 mit einem beliebigen druckgasbetriebenen
Instrument verbunden werden kann. Zu diesem Zweck weist der Anschluss
eine Einsteckbuchse 4 auf mit einer zylindrischen Einsteckkammer 5,
in diese Einsteckkammer 5 kann von einer Seite der ebenfalls
zylindrische Anschlussstutzen 1 eingeschoben werden und
dort mit Hilfe von in der Einsteckbuchse 4 radial verschieblich gelagerten
kugelförmigen Sperrelementen 6 in axialer Richtung
fixiert werden. Diese Sperrelemente 6 können zwischen
einer radial eingeschobenen Stellung, in der sie in entsprechende
Vertiefungen des Anschlussstutzens 1 eintauchen, und einer
radial ausgeschobenen Freigabestellung verschoben werden, in der
sie so weit nach außen verlagert sind, dass der Anschlussstutzen 1 frei
in die Einsteckkammer 5 eingeschoben und wieder aus dieser
herausgezogen werden kann. Zur Festlegung der kugelförmigen
Sperrelemente 6 in der eingeschobenen Sperrstellung dient
eine die Einsteckbuchse 4 umgebende und gegenüber
dieser axial verschiebliche Hülse 7 mit zwei nebeneinander
angeordneten Abschnitten 8, 9, die jeweils unterschiedliche
Innendurchmesser aufweisen. Bei Anlage des Abschnittes 8 mit
kleinem Innendurchmesser werden die kugelförmigen Sperrelemente 6 radial
nach innen geschoben, bei Anlage des Abschnittes 9 mit
dem größeren Innendurchmesser können
die kugelförmigen Sperrelemente 6 radial nach
außen verschoben werden. Die Hülse 7 wird
durch eine die Einsteckbuchse 4 umgebende Schraubenfeder 10 so
verschoben, dass der Abschnitt 8 mit kleinerem Innendurchmesser
die kugelförmigen Sperrelemente 6 überdeckt. Um
diese kugelförmigen Sperrelemente 6 freigeben zu
können, muss die Hülse 7 entgegen der
Wirkung der Schraubenfeder 10 radial zurückgeschoben
werden (11).
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An
ihrem dem offenen Ende der Einsteckkammer 5 gegenüberliegenden
Ende trägt die Einsteckbuchse 4 einen zentralen
Außengewindestutzen 12, mit dem die Einsteckbuchse 4 in
eine Innengewindebohrung 13 eines zentralen Anschlussstückes 14 eingeschraubt
ist. Dabei wird die Einsteckbuchse 4 gegenüber
dem zentralen Anschlussstück 14 durch eine Ringdichtung 15 abgedichtet,
die in einer Ringnut 16 an der Rückseite der Einsteckbuchse 4 angeordnet
ist und sich an der Stirnseite 17 des zentralen Anschlussstückes 14 anlegt.
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Die
Einsteckkammer 5 geht unter Ausbildung einer Stufe 11 über
in einen zentralen Strömungskanal 18, der den
Außengewindestutzen 12 zentral durchsetzt. In
eine Umfangsnut 19 an der Innenwand der Einsteckkammer 5 ist
eine Ringdichtung 20 eingelegt, eine weitere Ringdichtung 21 ist
in eine Umfangsnut 22 in der Innenwand des zentralen Strömungskanals 18 eingelegt.
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In
den zentralen Strömungskanal 18 ist in Längsrichtung
des Strömungskanals 18 verschiebbar ein Schließkörper 23 eingesteckt,
der teilweise aus dem Außengewindestutzen 12 hervorsteht
und dort einen Außendurchmesser aufweist, der größer ist
als der Innendurchmesser des zentralen Strömungskanals 18.
In diesem Bereich ist in eine Umfangsnut 24 des Schließkörpers 23 eine
Ringdichtung 25 eingelegt, die sich an die Außenkante
des zentralen Strömungskanals 18 anlegt, wenn
man den Schließkörper in Richtung auf die Einsteckkammer 5 verschiebt.
In dieser Stellung verschließt der Schließkörper 23 damit
den Strömungskanal 18, diese Stellung wird als
Schließposition bezeichnet. In diese Position wird der
Schließkörper durch eine Schraubenfeder 26 gedrückt,
die sich einerseits an der Außenseite des Schließkörpers 23 und
andererseits an einer Stufe 27 des Anschlussstückes 14 abstützt.
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In
dem Schließkörper 23 ist ein Durchlass 28 in
Form einer Bohrung mit sehr kleinem Durchmesser angeordnet. Dieser
Durchlass 28 verbindet den Innenraum des Anschlussstückes 14 damit
mit dem zentralen Strömungskanal 18. Der Durchmesser
ist jedoch so gering, dass pro Zeiteinheit nur eine sehr geringe
Gasmenge hindurchtreten kann, in der Zeichnung ist der Durchmesser
dieses Durchlasses 28 zur Verdeutlichung relativ groß ausgebildet.
Tatsächlich kann es sich dabei um eine ganz dünne Bohrung
handeln oder auch um einen porösen Wandabschnitt an der
Rückseite des Schließkörpers, der einen
langsamen Abbau eines Gasüberdruckes aus dem Inneren des
Anschlussstückes 14 in Richtung auf die offene
Einsteckkammer 5 hin zulässt.
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Der
Anschlussstutzen 1 eines Instrumentes weist einen ersten
Abschnitt 29 mit einem Außendurchmesser auf, der
dem Innendurchmesser der Einsteckbuchse 4 entspricht, und
einen zweiten Abschnitt 30 mit einem wesentlich geringeren
Außendurchmesser, der dem Innendurchmesser des zentralen
Strömungskanals 18 entspricht (1).
Beim Einsetzen des Anschlussstutzens 1 in die Einsteckbuchse 4 wird
der Abschnitt 29 in der Einsteckbuchse 4 aufgenommen,
der Abschnitt 30 dagegen in dem zentralen Strömungskanal 18.
Dabei schiebt der Abschnitt 30 des Anschlussstutzens 1 den
Schließkörper 23 entgegen der Wirkung
der Schraubenfeder 26 aus dem zentralen Strömungskanal 18 heraus
in eine Öffnungsposition, in der die Ringdichtung 25 von
der Kante des zentralen Strömungskanals 18 abgehoben ist,
so dass die Schließwirkung in diesem Bereich aufgehoben
ist. In der Seitenwand des Schließkörpers 23 sind
Fensteröffnungen 31 angeordnet, die eine Verbindung
zwischen dem Innenraum des Anschlussstutzens 1 einerseits
und dem Innenraum des Anschlussstückes 14 andererseits
herstellen, sobald der Schließkörper 23 in
der Öffnungsposition steht. In dieser Position wird also
ein Gasstrom aus dem Innenraum des Anschlussstückes 14 in
den Innenraum des Anschlussstutzens 1 nicht behindert.
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Eine
Behinderung tritt erst auf, wenn der Schließkörper
wieder in der Schließposition steht, und dies setzt voraus,
dass der Anschlussstutzen 1 aus der Einsteckbuchse 4 entfernt
ist, wie dies in 11 dargestellt ist. Nur in dieser
Stellung wird der Durchlass 28 überhaupt wirksam.
In der Öffnungsstellung ist der Querschnitt des Durchlasses 28 gegenüber
den übrigen Strömungsquerschnitten für den
Gasstrom so klein, dass er praktisch nicht ins Gewicht fällt.
In der Schließposition dagegen erfolgt infolge des Durchlasses 28 kein
hermetisches Verschließen, sondern der Druck im Inneren
des Anschlussstückes 14 kann sich über
diesen Durchlass 28 allmählich abbauen, wobei
die Dauer dieses Abbaus vom Querschnitt des Durchlasses 28 abhängt.
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Auf
der der Einsteckbuchse 4 gegenüberliegenden Seite
des Anschlussstückes 14 ist in dieses ein topfförmiger
Aufnahmekörper 32 eingeschraubt. Am hinteren Ende
des Anschlussstückes 14 bildet ein offener Innenraum
des Aufnahmekörpers 32 einen Anschlussschacht 33 für
den zylindrischen Anschlussbereich 34 der Druckgaspatrone 3.
Diese zylindrische Druckgaspatrone 3 ist am rückwärtigen Ende
kugelförmig abgerundet, am vorderen Ende läuft
sie flaschenhalsähnlich aus in einem zylindrischen Anschlussbereich 34,
der von einer Dichtkappe 35 aus einem verformbaren Kunststoffmaterial überfangen
ist. Die Druckgaspatrone 3 kann mit dem Anschlussbereich 34 in
den Anschlussschacht 33 eingeschoben werden, die Einschubtiefe
wird begrenzt dadurch, dass der Bereich der Druckgaspatrone 3 mit
größerem Außendurchmesser am entsprechend
geformten Rand 36 des Aufnahmekörpers 32 anschlägt.
Dieser Rand 36 verhindert im übrigen auch, dass
die Druckgaspatrone 3 verkehrt in den Anschlussschacht 33 eingesetzt
wird, also mit dem kugelförmigen Ende voran, wie dies in 12 dargestellt
ist. In diesem Falle schlägt das kugelförmige Ende
an dem Rand 36 an und verhindert somit eine weitere Annäherung
der Druckgaspatrone an das Anschlussstück 14 und
damit auch eine Beschädigung des Anstechdornes 40 (siehe
unten).
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Die
Druckgaspatrone 3 kann mittels einer Überwurfhülse 37 an
dem Anschlussstück 14 festgelegt werden. Dazu
trägt das Anschlussstück 14 an seinem
rückwärtigen Ende ein Außengewinde 38, auf
welches die Überwurfhülse 37 mit einem
Innengewinde 39 aufgeschraubt werden kann. Die Dimensionierung
ist dabei so gewählt, dass die Überwurfhülse 37 die
Druckgaspatrone 3 bei korrekter Orientierung so weit gegen
das Anschlussstück 14 verschiebt, bis der Bereich
mit größerem Außendurchmesser der Druckgaspatrone 3 an
dem Rand 36 des Aufnahmekörpers 32 anliegt.
Ist die Druckgaspatrone falsch orientiert, steht sie so weit von
dem Anschlussstück 14 vor, dass die über
die falsch orientierte Druckgaspatrone 3 geschobene Überwurfhülse mit
ihrem Innengewinde 39 das Außengewinde 38 nicht
erreichen kann. Ein Aufschrauben der Überwurfhülse 37 ist
damit nicht möglich. Dies dient der Kontrolle für
die korrekte Orientierung der Druckgaspatrone 3 relativ
zu dem Anschlussstück 14.
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In
dem Anschlussschacht 33 ist ein zentraler Anstechdorn 40 angeordnet,
der gegenüber dem Aufnahmekörper 32 in
axialer Richtung unverschieblich gelagert ist, beispielsweise ist
er in den Boden des Anschlussschachtes eingeschraubt. Dieser Anstechdorn 40 steht
vom Boden des Anschlussschachtes 33 so weit hervor, dass
er die Druckgaspatrone 3 an ihrer Stirnfläche 41 durch bohrt,
wenn die Druckgaspatrone 3 vollständig in den
Anschlussschacht 33 eingeschoben ist (2 und 3).
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Der
Anstechdorn 40 wird von einem rohrförmigen Kanal 42 durchsetzt,
der ein Teil des gesamten Strömungskanals vom Inneren der
Druckgaspatrone 3 bis zu dem Anschlussstutzen 1 ist,
also ein Teil eines das Anschlussstück 14 durchsetzenden
Zufuhrkanals 43 für das Druckgas. Der Kanal 42 in
dem Anstechdorn 40 steht außerdem über
eine Querbohrung 44 mit dem Innenraum des Anschlussschachtes 33 in
Verbindung.
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In
dem Anschlussschacht 33 ist den Ansteckdorn 40 im
Abstand umgebend ein im Anschlussschacht 33 in dessen Längsrichtung
verschieblich gelagertes Dichtstück 45 angeordnet,
welches aus zwei Teilen besteht, nämlich einem hutförmigen
Innenteil 46 und einem hülsenförmigen
Außenteil 47. Das Innenteil 46 weist
an seinem der Druckgaspatrone 3 zugewandten Ende eine stirnseitige
Dichtfläche 48 auf, die sich bei eingeschobener Druckgaspatrone 3 an
deren Dichtkappe 35 dichtend anlegt, diese Dichtkappe 35 kann
zur Verbesserung der Dichtwirkung im Dichtbereich wulstförmig
verbreitert sein.
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Der
hülsenförmige Außenteil 47 stützt
sich mit einer kugelkalottenförmigen Innenfläche 49 an
einer ebenfalls kugelkalottenförmigen Außenfläche 50 des
Innenteils 46 ab, in diesem Bereich sind Innenteil 46 und
Außenteil 47 durch eine Ringdichtung 51 gegeneinander
abgedichtet, die in eine Umfangsnut 52 in der Außenfläche 50 eingelegt
ist. An einer Stufe 53 des Außenteils 47 stützt
sich eine den Anstechdorn 40 im Abstand umgebende Schraubenfeder 54 ab, deren
anderes Ende am Boden des Aufnahmeschachtes 33 anliegt
und somit das Außenteil 47 in Richtung auf die
Druckgaspatrone 3 belastet. Dadurch wird auch das Innenteil 46 in
derselben Richtung verschoben, da das Außenteil 47 über
seine Innenfläche 49 an der Außenfläche 50 des
Innenteils 46 anliegt. Die Schraubenfeder 54 schiebt
damit das gesamte Dichtstück 45 gegen die Stirnfläche 41 der in
den Anschlussschacht 33 eingesetzten Druckgaspatrone 3 und
drückt dabei die Dichtfläche 48 gegen die
Dichtkappe 35, so dass in diesem Bereich eine Abdichtung
erfolgt.
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Das
Außenteil 47 des Dichtstückes 45 ist
gegenüber der Innenwand des Anschlussschachtes 33 ebenfalls
abgedichtet, und zwar einmal durch eine Ringdichtung 55,
die in eine Umfangsnut 56 in der Innenwand des Anschlussschachtes 33 eingelegt
ist und an der Außenfläche des Außenteiles 47 anliegt, und
zum anderen durch eine Ringdichtung 57, die in eine Umfangsnut 58 in
der Außenfläche des Außenteils 47 eingelegt
ist und an der Innenwand des Anschlussschachtes 33 anliegt.
Die Abdichtung in diesem Bereich könnte auch durch eine
Ringdichtung erfolgen, die in eine Umfangsnut in der Innenwand des
Anschlussschachtes 33 eingearbeitet ist, so dass die Ringdichtung
dann dichtend an die Außenfläche des Außenteils 47 angelegt
wäre, wie dies in 12 dargestellt
ist.
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Durch
die beschriebene Abdichtung wird das Dichtstück 45 gegenüber
der Innenwand des Anschlussschachtes 33 abgedichtet, es
ergibt sich damit ein abgedichteter Abschnitt 59 des Anschlussschachtes 33,
der von der Druckgaspatrone 3 aus gesehen stromabwärts
des Dichtstückes 45 angeordnet ist.
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Dieses
Dichtstück 45 steht vor dem Einschieben der Druckgaspatrone 3 in
den Anschlussschacht 33 in einer Ruhestellung, bei der
die Schraubenfeder 54 zumindest teilweise entspannt ist,
dabei legt sich das hutförmige Innenteil 46 an einen
Vorsprung 60 auf der Außenseite des Anstechdornes 40 an,
der damit eine Verschiebung des Dichtstückes 45 begrenzt. Beim
Einschieben einer Druckgaspatrone 3 schiebt diese dann
das Dichtstück 45 aus dieser Ruhestellung entgegen
der Wirkung der Schraubenfeder 54 in die Dichtstellung,
in der die Schraubenfeder 54 das Dichtstück 45 gegen
die Dichtkappe 35 der Druckgaspatrone 3 drückt.
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Die
von der Dichtung zwischen der Dichtkappe 35 und der Dichtfläche 48 eingeschlossene
Querschnittsfläche des Dichtstückes 45 ist
kleiner als die von den Ringdichtungen 55 und 57 eingeschlossene Querschnittsfläche,
so dass aufgrund des Druckaufbaues in dem vom Dichtstück 45 abgeschlossenen Abschnitt 59 des
Anschlussschachtes 33 eine Differenzkraft auf das Dichtstück 45 ausgeübt
wird, welches die Wirkung der Schraubenfeder 54 verstärkt. Diese
Differenzkraft nimmt mit zunehmendem Druck in dem Abschnitt 59 zu.
Es handelt sich somit um eine selbstverstärkende Wirkung
des Dichtstückes 45.
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In
der Innenwand des Anschlussschachtes 33 ist eine Umfangsnut 61 angeordnet,
die außenseitig mit der Umgebung in Verbindung steht. Über
diese Umfangsnut 61 kann also der Anschlussschacht 33 belüftet
werden. Diese Umfangsnut 61 ist in Richtung auf das offene
Ende des Anschlussschachtes 33 gegenüber der Ringdichtung 55 versetzt,
so dass der Abschnitt 59 des Anschlussschachtes 33 gegenüber dieser
Umfangsnut 61 abgedichtet ist, solange das Dichtstück 45 in
der Dichtstellung steht. Dann liegt nämlich die Ringdichtung 55 an
der Außenfläche des Dichtstückes 45 dichtend
an.
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Die
Umfangsnut 61 steht über eine Belüftungsbohrung 61a mit
dem Innenraum in Verbindung, der einmal durch das Anschlussstück 14 und
zum ande ren durch die Überwurfhülse 37 umschlossen
wird. Wie aus der Darstellung der 12 deutlich
wird, trägt die Überwurfhülse 37 an
ihrem dem Innengewinde 39 abgewandten Ende mehrere Ausströmöffnungen 61b,
durch die das durch die Umfangsnut 61 ausströmende
Gas in die Umgebung abströmen kann. Das Ausströmen
erfolgt dabei also in einem Bereich, der von den Funktionsteilen
des Instrumentes maximal entfernt ist und bei dem keine Gefahr besteht,
dass der Benutzer diesen Bereich ergreift, so dass auch keine Belästigung
oder Gefährdung des Benutzers eintreten kann. Der Strömungsweg
des über die Umfangsnut 61, die Belüftungsbohrung 61a, den
Innenraum des Anschlussstückes 14 sowie der Überwurfhülse 37 und
die Austrittsöffnungen 61b austretenden Gases
ist in den 6 und 9 durch die
Pfeile D angedeutet.
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Die
Belüftungsbohrung 61a hat einen sehr kleinen Querschnitt
und wirkt somit als Drosselstelle zwischen der Umfangsnut 61 und
dem Außenraum. Dadurch wird sichergestellt, dass die Strömungsgeschwindigkeit
der austretenden Gasfüllung begrenzt wird, die Gasfüllung
also nicht schlagartig entweicht.
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Das
Dichtstück 45 weist an seinem dem Boden des Anschlussschachtes 33 zugewandten
Ende einen Randbereich 62 auf mit einem Außendurchmesser,
der geringer ist als der Außendurchmesser der übrigen
Außenfläche des Außenteils 47 des Dichtstückes 45.
Sobald dieser Randbereich 62 in den Bereich der Ringdichtung 55 gelangt,
wird daher die Dichtwirkung im Bereich der Ringdichtung 55 aufgehoben,
das heißt es bildet sich an dieser Stelle ein schmaler
Spalt 63 aus zwischen der Ringdichtung 55 und
dem Randbereich 62 des Außenteils 47.
Durch diesen Spalt 63 wird eine Verbindung zwischen dem Abschnitt 59 einerseits
und der belüfteten Umfangsnut 61 andererseits
herge stellt, und über diese Verbindung kann der Abschnitt 59 belüftet
werden, das heißt ein in ihm aufgebauter Überdruck
kann abgebaut werden.
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Bei
diesem Abbau können im Spalt 63 sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten
entstehen, durch die die Gefahr besteht, dass die Ringdichtung 55 in den
Spalt 63 hineingezogen und daher beschädigt wird,
außerdem würde der Strömungspfad zwischen dem
Abschnitt 59 und der Umfangsnut 61 dadurch verschlossen.
Um dies zu verhindern, ist das hülsenförmige Außenteil 47 im
Bereich des Randbereiches 62 mit radialen Entlastungsbohrungen 64 versehen, durch
die Gas aus dem Abschnitt 59 in den Spalt 63 einströmen
kann. Dadurch wird in diesem Bereich das Auftreten eines zu starken
Unterdruckes verhindert und damit auch das ungewollte Einziehen
der Ringdichtung 55 in den Spalt 63.
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Während
bei dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 7 die
Abdichtung zwischen Dichtstück 45 und der Innenwand
des Anschlussschachtes 33 durch eine Ringdichtung 55 erfolgt,
die in eine Umfangsnut 56 in der Innenwand des Anschlussschachtes 33 eingelegt
ist, wird bei dem Ausführungsbeispiel der 7 bis 10,
das im übrigen weitgehend gleich aufgebaut ist und bei
dem gleiche Teile daher mit denselben Bezugszeichen versehen sind, eine
Abdichtung des Dichtstückes 45 gegenüber
der Innenwand des Anschlussschachtes 33 durch eine Ringdichtung 55a erreicht,
die in eine Umfangsnut 56a in der Außenwand des
Dichtstückes 45 eingelegt ist und die sich normalerweise
an die Innenwand des Anschlussschachtes 33 dichtend anlegt.
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Bei
dieser Ausgestaltung ist in der Innenwand des Anschlussschachtes 33 eine
umfangsnutförmige Erweiterung 63a angeordnet,
und zwar derart, dass die Ringdichtung 55a dieser Erweiterung 63a gegenüberliegt,
wenn sich das Dichtstück 45 in der Belüftungsstellung
befindet. Durch die Erweiterung 63a ergibt sich dadurch
ein Strömungsweg, der an der Ringdichtung 55a vorbeiführt
und den stromabwärts des Dichtstückes 45 gelegenen
Abschnitt 59 des Anschlussschachtes 33 verbindet
mit der Umfangsnut 61 und der Belüftungsbohrung 61a.
Dieses Auftreten eines Nebenstrompfades entspricht bei dem Ausführungsbeispiel
der 1 bis 7 der Belüftungsstellung,
bei der der Randbereich 62 mit dem kleineren Außendurchmesser
der Ringdichtung 55 gegenübersteht.
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Bei
dem in 9 dargestellten Ausführungsbeispiel könnte
die Ringdichtung 55a durch die an ihr vorbeiströmende
Gasströmung mitgenommen und so aufgeweitet werden, dass
sie nach außen in die Erweiterung 63a hineingedrückt
wird und somit den Spalt zwischen dem Dichtstück 45 und
der Innenwand des Anschlussschachtes 33 verschließt.
Dann wäre eine Strömungsverbindung zu der Umfangsnut 61 und
der Belüftungsbohrung 61a unterbunden. Um dies
zu verhindern, ist bei dem Ausführungsbeispiel der 9 und 10 seitlich
an der Umfangsnut 56a mindestens eine Ausnehmung 64a angeordnet,
die im wesentlichen als Vertiefung der Seitenwand der Umfangsnut 56a ausgebildet
ist und die sicherstellt, dass auch bei aufgeweiteter Ringdichtung 55a die Umfangsnut 56a mit
der Umfangsnut 61 in Strömungsverbindung steht,
wenn das Dichtstück 45 in der Belüftungsstellung
steht. Auch wenn sich die Ringdichtung 55a aufweitet, kann
sie nämlich die Ausnehmung 64a oder die Ausnehmungen 64a,
die über den Umfang der Umfangsnut 56a verteilt
sein können, nicht verschließen, so dass in diesem
Bereich ein Strömungsweg frei bleibt.
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Solange
die Überwurfhülse 37 fest auf das Anschlussstück 14 aufgeschraubt
ist und dadurch die Druckgaspatrone 3 vollständig
in den Anschlussschacht 33 eingeschoben ist, bleibt das
Dichtstück 45 in der Dichtstellung, die Umfangsnut 61 bleibt
daher verschlossen. Sobald der Benutzer jedoch die Überwurfhülse 37 teilweise
vom Anschlussstück 14 abschraubt, wird das Dichtstück 45 unter
dem Einfluss der Schraubenfeder 54 und der vom Gasdruck
hervorgerufenen Druckdifferenz in Richtung auf die Ruhestellung
verschoben, da die Druckgaspatrone 3 nunmehr frei ist,
zumindest teilweise aus dem Anschlussschacht 33 auszutreten.
Dabei gelangt das Dichtstück zwischen der Dichtstellung
und der Ruhestellung in eine dazwischen liegende Entlastungsstellung,
in der der Randbereich 62 der Ringdichtung 55 gegenüberliegt
und in der sich die Umfangsnut 61 zum Abschnitt 59 hin öffnet.
Dies führt dazu, dass das Druckgas aus der Druckgaspatrone
in die Umgebung entweichen kann, allerdings nicht schlagartig, sondern
allmählich, da der Querschnitt der Umfangsnut 61 und
der sich anschließenden Bohrung 61a klein ist.
Es erfolgt also beim Abschrauben der Überwurfhülse 37 gleichzeitig
mit diesem Abschraubvorgang eine Entleerung der Druckgaspatrone 3 ohne ein
plötzliches Ausströmen des Druckgases und ohne
das damit verbundene unangenehme Zischen des Druckgases. Durch die
Abdichtung zwischen dem Dichtstück 45 und der
Innenwand des Anschlussschachtes 33 durch die Ringdichtung 57 wird auch
sichergestellt, dass die ausströmende Gasfüllung
ausschließlich über die Umfangsnut 61 strömt und
nicht unkontrolliert zwischen dem Dichtstück 45 und
der Innenwand des Anschlussschachtes 33 austritt.
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Ein
vollständiges Abschrauben der Überwurfhülse 37 und
damit eine vollständige Entnahme der Druckgaspatrone 3 ist
erst nach einigen Umdrehungen der Überwurfhülse 37 möglich,
und diese Zeit reicht aus, um die Druckgaspatrone 3 zumindest weitgehend
zu entleeren, so dass bei der Entnahme der Druckgaspatrone 3 aus
dem Anschlussschacht 33 diese ganz oder weitgehend entleert
ist.
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Zwischen
dem Boden des Anschlussschachtes 33 einerseits und zwischen
der Stufe 27 des Anschlussstückes 14 andererseits
befindet sich im Anschlussstück 14 eine Ventilkammer 65,
in die einerseits der Kanal 42 des Anstechdornes 40 einmündet und
andererseits eine von der Stufe 27 umgebene Austrittsöffnung 66 austritt.
Diese Austrittsöffnung 66 hat einen wesentlich
kleineren Durchmesser als die Ventilkammer 65, so dass
im Übergang von der Ventilkammer 65 zu der Austrittsöffnung 66 eine
die Austrittsöffnung 66 umgebende Stufe 67 ausgebildet wird.
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Im
Inneren der Ventilkammer 65 ist ein scheibenförmiger
Ventilkörper 68 verschieblich gelagert, der sich
mittels einer ersten Ringdichtung 69, die in eine Umfangsnut 70 in
der Außenwand des Ventilkörpers 68 eingelegt
ist, gegenüber der Innenwand der Ventilkammer 65 abdichtet.
In den Ventilkörper 68 ist auf dessen dem Aufnahmekörper 32 zugewandter Seite
eine zentrale Lagerkammer 71 angeordnet in Form einer zylindrischen
Sacklochbohrung, die an ihrem zentral verschlossenen Ende durch
außermittig angeordnete Strömungsdurchlässe 72 mit
dem stromabwärts des Ventilkörpers 68 angeordneten Abschnitt
der Ventilkammer 65 und damit mit der Austrittsöffnung 66 verbunden
ist.
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In
diese zylindrische Lagerkammer 71 ist der zylindrische
Lagerstutzen 73 eines Anschlusselementes 74 eingeschoben
und längsverschieblich in dieser Lagerkammer 71 gelagert.
Eine zweite Ringdichtung 75, die in eine Umfangsnut 76 des
Lagerstutzens 73 eingelegt ist, dichtet den Lagerstutzen 73 gegenüber
der Innenwand der Lagerkammer 71 ab.
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Das
Anschlusselement 74 verbreitert sich außerhalb
der Lagerkammer 71 und bildet in diesem Bereich eine ringförmige
Dichtschulter 77 aus, die normalerweise dichtend an die
Rückseite des Bodens des Aufnahmekörpers 32 angelegt
ist und den Austritt des Anstechdorns 40 in die Ventilkammer 65 abdichtend
umgibt. Das Anschlusselement 74 kann aus Kunststoffmaterial
bestehen und insbesondere im Bereich der Dichtschulter 77 verformbar
ausgebildet sein. Es wird von einem Strömungskanal 78 durchsetzt,
der damit einerseits den Kanal 42 im Inneren des Anstechdorns 40 und
andererseits die Lagerkammer 65 in dem unmittelbar an die
Strömungsdurchlässe 72 anschließenden
Bereich miteinander verbindet.
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Der
Durchmesser D der Ventilkammer 65 und des Ventilkörpers 68 ist
im wesentlichen gleich groß, während der Durchmesser
d der Dichtschulter 77 des Anschlusselementes 74 demgegenüber
deutlich kleiner ist (2), beispielsweise gilt D =
19 mm und d = 6 mm, so dass das Verhältnis der wirksamen druckbeaufschlagten
Flächen des Ventilkörpers 68 und des
Anschlusselementes 74 bei etwa 10 liegt. Diese Verhältnisse
können abweichen, beispielsweise kann das Verhältnis
d:D zwischen 1:2 und 1:4 liegen.
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An
der dem Aufnahmekörper 32 zugewandten Seite stützt
sich an dem Ventilkörper 68 eine das Anschlusselement 74 umgebende
Tellerfeder 79 ab, die sich auf ihrer gegenüberliegenden
Seite an dem verbreiterten Teil des Anschlusselementes 74 abstützt.
Diese Tellerfeder 79 drückt damit den Ventilkörper 68 und
das Anschlusselement 74 auseinander und drückt
normalerwei se den Ventilkörper 68 gegen die Stufe 67 und
die Dichtschulter 77 des Anschlusselementes 74 gegen
die Rückseite des Bodens des Anschlussschachtes 33 (3).
In dieser Stellung kann durch den Anstechdorn 40 aus der
Druckgaspatrone 3 austretendes Gas ungehindert durch das
Anschlusselement 74 und den Ventilkörper 68 über
die Strömungsdurchlässe 72 und die Austrittsöffnung 66 sowie
den geöffneten Schließkörper 23 in
den Anschlussstutzen 1 strömen. Der Schließkörper 23 steht
dabei in seiner Öffnungsstellung, das Anschlusselement 74 in
seiner Dichtstellung.
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Wenn
sich der Druck des ausströmenden Gases in der Lagerkammer 65 stromabwärts
der ersten Ringdichtung 69 über einen bestimmten
Wert erhöht, führt dies dazu, dass auf den Ventilkörper 68 eine
Kraft wirkt, die der Federkraft der Tellerfeder 79 entgegengesetzt
ist, da der stromaufwärts der ersten Ringdichtung 69 angeordnete
Teil der Ventilkammer 65 nicht von dem Druckgas beaufschlagt
ist. Dies führt beim Überschreiten eines bestimmten
Gasdruckes dazu, dass der Ventilkörper 68 entgegen
der Wirkung der Tellerfeder 70 gegen das Anschlusselement 74 verschoben
wird, bis der verschlossene zentrale Bereich der Lagerkammer 71 sich
abdichtend an die Stirnseite des Anschlusselementes 74 anlegt und
dadurch den Strömungskanal 78 verschließt (4).
Damit ist ein weiteres Nachströmen von Gas aus der Druckgaspatrone 3 beendet,
eine Öffnung des Ventilkörpers 68 ergibt
sich erst wieder, wenn der stromabwärts des Ventilkörpers 68 herrschende Druck
abgebaut ist. Auf diese Weise wird der maximale Druck begrenzt,
der in dem Bereich stromabwärts des Ventilkörpers 68 herrscht.
Der Ventilkörper 68 wirkt als Druckbegrenzungsventil.
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Im
normalen Betrieb bleibt das Anschlusselement 74 immer in
der abdichtenden Anlage am Aufnahmekörper 32.
Wenn jedoch der Druck in der Druckgaspatrone 3 den normalen
Maximaldruck des Gases in der Druckgaspatrone überschreitet,
beispielsweise bei einem Sterilisiervorgang und der damit verbundenen
Temperaturerhöhung, kann die Kraft, die von dem unter Druck
stehenden Gas auf das Anschlusselement 74 ausgeübt
wird und das Anschlusselement 74 in Strömungsrichtung
zu verschieben sucht, so groß werden, dass entgegen der Wirkung
der Tellerfeder 79 das Anschlusselement 74 von
der Rückseite des Bodens des Anschlussschachtes 33 abgehoben
wird, so dass nunmehr in den stromaufwärts der ersten Ringdichtung 69 gelegenen
Abschnitt der Ventilkammer 65 Gas eintreten kann, das heißt
es erfolgt eine Belüftung in diesem Bereich und ein Druckabbau
des in der Druckgaspatrone 3 und dem anschließenden
Strömungskanal herrschenden Überdruckes. Damit
wirkt das Anschlusselement 74 als Sicherheitsventil, das
beim Überschreiten des Maximalwertes des Druckes, der deutlich über
dem normalen Betriebsdruck liegt, öffnet und diesen Überdruck
abbaut.
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Bei
einem Sterilisiervorgang ist normalerweise der Anschluss 2 vom
Anschlussstutzen 1 getrennt, so dass der Schließkörper 23 in
Schließstellung steht. Dadurch herrscht stromabwärts
des Ventilkörpers 68 normalerweise derselbe Druck
wie stromaufwärts. Aufgrund der unterschiedlichen Querschnitte des
Ventilkörpers 68 einerseits und des Anschlusselementes 74 andererseits
führt dies dazu, dass das Anschlusselement 74 abdichtend
am Aufnahmekörper 32 anliegt.
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Bei
einer Temperaturerhöhung, beispielsweise während
eines Sterilisiervorgangs, steigt der Druck stromabwärts
des Ventilkörpers 68 entsprechend der normalen
Temperaturabhängigkeit des Druckes bei Gasen proportional
zur Zunahme der Temperatur an, während auf der stromaufwärts
gelegenen Seite der Druck überproportional ansteigt. Dies
liegt darin, dass das Druckgas in der Druckgaspatrone in flüssiger
Form vorliegt und beim Temperaturanstieg in einen überkritischen
Bereich gelangt, in dem der Druck bei Temperaturerhöhung
sehr viel stärker ansteigt als bei einem reinen Gas. Dieser Druckanstieg
auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Ventilkörpers
und des Anschlusselementes führt schließlich zu
einem Abheben des Anschlusselementes 74 von dem Aufnahmekörper 32,
wenn das Verhältnis des Drucks stromaufwärts des
Anschlusselementes 74 zum Druckstrom abwärts des
Ventilkörpers 68 größer wird
als das Flächenverhältnis, das sich durch die
unterschiedlichen Querschnitte des Ventilkörpers 68 einerseits
(Durchmesser D) und des Anschlusselementes 74 andererseits
(Durchmesser d) ergibt.
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Sowohl
der Ventilkörper 68 als auch das Anschlusselement 74 werden
dabei durch dieselbe Tellerfeder 79 beaufschlagt, die einmal
dafür sorgt, dass normalerweise der Ventilkörper 68 in
der Öffnungsstellung steht und das Anschlusselement 74 in
der Dichtstellung, die Differenz zwischen der Kraft der Tellerfeder 79 einerseits
und der jeweils auf den Ventilkörper 68 beziehungsweise
das Anschlusselement 74 wirkenden Überdruckkraft
wird dann zur Verstellung des Ventilkörpers 68 beziehungsweise
des Anschlusselementes 74 verwendet.
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Trotz
der beschriebenen Abdichtungsmaßnahmen ist nicht ganz auszuschließen,
dass im Anschlussbereich der Druckgaspatrone 3 bei der
Dichtung der Dichtkappe 35 und der Dichtfläche 48 unerwünscht
Gas seitlich in den Anschlussschacht 33 austreten könnte.
Um einen Aufbau des Gases in diesem Bereich zu verhindern, ist es
günstig, wenn die Dichtkappe 35 in ihrem seitlichen
Randbereich kanalförmige Vertiefungen 80 aufweist,
durch die das Gas seitlich an der Dichtkappe 35 vorbei
aus dem Teil des Anschlussschachtes 33 nach außen
abströmen kann, der durch das Dichtstück 45 gegenüber
dem Abschnitt 59 des Anschlussschachtes 33 abgedichtet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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U1 [0002]