DE2615717C2 - Schauglasanordnung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schauglasanordnung zum Anbringen über der öffnung eines ein Fluid enthaltenden Gefäßes.

Ein derartiges Schauglas ist beispielsweise aus der US-PS 36 25 390 bekannt. Bei dieser bekannten ''5 Anordnung wird ein Gehäuse mit einer durchgehenden öffnung verwendet, um die die Gefäßöffnung überdekkende Linse an die Gefäßwand zu drücken. Die Gehäuseöffnung ist mit einem kegelstumpfförmigen Abschnitt versehen, wobei zwischen der Außenfläche der Linse und der Gehäusewand ein Dichtmaterial eingesetzt wird, welches durch das Anpressen des Gehäuses die Linse radial unier Druck setzt. Als nachteilig hat sich dabei gezeigt, daß bei zu starkern Anpressen des Gehäuses der Druck des Dichtmaterials auf die Außenfläche der Linse so groß werden konnte, daß die Linse zerstört wurde. Auch hat sich oft gezeigt, daß durch Eindringen des Fluids oder durch Berührung mit anderen Teilen des Aufbaues die Dichtmasse beschädigt oder in ihrer Wirkungsweise beeinträchtigt wurde.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Schauglasaufbau zu schaffen, bei dem der radiale Druck auf die Linsenfläche ohne ein solches Dichtteil hergestellt wird. Dabei soll eine fluiddichte Abdichtung des Gehäuses gegen das in dem zu überdeckenden Gefäß enthaltene Fluid weiterhin gewährleistet sein.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schauglasanordnung, bei der ein Gehäuse mit kegelstumpfförmigen Wandabschnitt vorgesehen ist, ein Paßstück aus elastischem Material vorgesehen ist mit einem Flansch, der an der Gefäßwand anliegt, und eine Linse in einem im Gehäuse angebrachten ringförmigen Linsenhalter vorgesehen ist, der eine Hülse mit längs des Umfangs verteilten Spannfingern besitzt, deren Innenflächen an der Umfangsfläche der Linse liegen, während die Spannfirger über ihre Außenflächen und über das Paßstück vom kegelstumpfförmigen Wandabschnitt nach innen gegen die Linse gebogen werden und diese unter radialen Druck setzen.

Bei dieser Art der Halterung der Linse werden also Spannfinger nach innen gegen die Linse abgebogen, welche jedoch nicht direkt an der Linse anliegen, sondern über Vermittlung eines Paßstückes den Radialdruck auf der Linse bewirken. Auf diese Weise ist nicht eine elastische Übertragung des in Radialrichtung erfolgenden Spanndruckes über die Querdehnung des elastischen Dichtmaterials auf den Umfang der Linse zur Halterung und Abdichtung der Linse erforderlich, sondern die aus relativ starrem Material bestehenden Spannfinger werden nach innen durch die kegelstumpfförmige Wandung des Gehäuses abgebogen und übertragen auf diese Weise eine Druckkraft auf die um die Linsenaußenfläche gelegte Hülse des Paßstückes.

Das Paßstück kann vorzugsweise aus korrosionsbeständigem Material, beispielsweise aus Teflon (= PTFE) gebildet sein.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Schauglasanordnung ergibt sich, wenn das Gehäuse mit einem den kegelstumpfförmigen Wandabschnitt umfassenden erweiternden Abschnitt versehen ist, der eine Schulter ergibt, welche eine tragende Fläche tür den Umfang der äußeren Fläche bildet. Auf diese Weise ist die Bewegung des Gehäuses in Axialrichtung so weit beschränkt, bis die Schulter sich an dem Umfang der äußeren Fläche der Linse anlegt. Eine weitere Axialbewegung ist dann für den die Befestigung durchführenden durch eine rasche Erhöhung des Widerstandes spürbar, so daß eine Beschädigung weitgehend vermieden wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn mindestens ein Druckring zwischen der Schulter und dem Umfang der äußeren Fläche der Linse angeordnet ist. Vorteilhafterweise wird die Schauglasanordnung so ausgeführt, daß der Linsenhalter eine ringförmige Oberfläche umschließt, die eine Tragefläche für den Umfang der inneren Fläche der Linse bildet. Auf diese Weise ist

durch die axiale Erstreckung des HQlsenabschnittes des Linsenhalters ein übermäßiges Anziehen des Gehäuses gegen die Linse hin völlig ausgeschlossen.

Vorteilhafterweise wird der Hülsenahschnitt des Linsenhalters mit Vorspannung in die öffnung des Gehäuses eingepaßt, weil dadurch die Montage der Schauglasanordnung sehr erleichtert w ird.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Schauglasanordnung wird erreicht, wenn das Gehäuse an den kegelstumpfförmigen Wandabschnitt anschließend einen erweiterten, mit Gewinde versehenen Abschnitt aufweist und der Linsenhalter mit einem zu dem Gewinde des Gehäuses passenden Gegengewinde versehen ist. Eine derartige Schauglasanordnung kann bereits von dem Gefäß entfernt vollständig zusammengebaut und als Einheit gelagert werden, was das Anbringen der Schauglasanordnung im Einsatz beträchtlich erleichtert. Gleichfalls kann die so aufgebaute Schauglasanordnung einer Dichtheitsprüfung unterzogen werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 die Einzelteile einer bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen Schauglases in auseinandergezogener Darstellung,

Fig. 2 eine Draufs.Jü auf die Ausschau nach Fi g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 in F ι g. 2 in vergrößerter Darstellung,

F i g. 4 Einzelteile einer weiteren bevorzugten Ausführung in auseinandergezogener Darstellung,

Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt durch diese weitere Ausführung.

Nach den Fig. 1—3 enthält die erste bevorzugte Ausführung allgemein ein Gehäuse 10, einen Linsenhalter 11, eine Flachringdichtung 12, ein Paßstück 13, eine Linse 14 und ein Paar federnder Druckringe 15 und 16. Das Gehäuse 10 ist allgemein von ringförmiger Gestalt und weist eine öffnung 17 auf, die mit einer öffnung 18 in einer Wand 19 eines Fluid enthaltenden Gefäßes ausgerichtet werden kann. Das Gehäuse ist mit einem ringförmigen Flansch 20 versehen und kann mittels einer Vielzahl von Bolzen 21, die sich durch passende, in dem Gehäuseflanschabschnitt 20 längs des Umfanges beabstandete öffnungen 22 erstrecken, welche mit passenden Gewindelöchern in der Gefäßwand ausgerichtet werden können, an dem Gefäß befestigt werden. Die GehäuseöffnMng ist, wie am besten in F i g. 1 zu sehen, mit einem vergrößerten Abschnitt 23 versehen, der eine Ringschulter 24 und eine kegelstumpfartig geformte Seitenwand 25 besitzt.

Der Linsenhalter 11 umfaßt einen ringförmigen Abschnitt 26, einen radial nach außen vorspringenden ringförmigen Flanschabschnitt 27 und einen radial nach innen vorspringenden ringförmigen Flanschabschnilt 28. Der ringförmige Halterabschnitt 26 umfaßt eine innere ringförmige Fläche 29 und eine äußere kegelförmig gestaltete Oberfläche 30 und ist mit einer Vielzahl längs des Umfanges beabstandeter, V-förmiger Aussparungen 31 versehen, womit er eine Spannhülse mit einer Vielzahl von Spannfingern 32 bildet. Wie in F i g. 3 gezeigt, sind die äußeren, geneigten Oberflächen der Spannfinger 32 so angepaßt, daß sie mit der kegelstumpfförmigen Seitenwand 25 in Eingriff kommen, welche die Spannfinger zwingt, sich radial nach innen abzubiegen. Das Ausmaß des Ringabschnittes in Axialrichtung ist, wie in Fig.? gezeigt, geringer als die Tiefe des erweiterten Abschnittes 25 der Gehäuseöffnung, so daß, wenn der Linsenhalter in das Gehäuse eingesetzt ist, sein oberes Ende von der Schulter 24 nicht zurückgehalten wird, bevor der infolge seines Anlegens an der Seitenwand 25 nach innen abgebogen wird. Es ist ferner zu beachten, daß der Flanschabschnitt 27 mit einer äußeren Ringoberfläche 33 versehen ist, weiche normalerweise der inneren Oberfläche des Gehäuses benachbart angeordnet ist, wenn der Linsenhalter in dem Gehäuse montiert ist Weiterhin begrenzt der

ίο Flansch 27 das Einsetzen des Spannhülsen-Abschnitts des Linsenhalters in den erweiterten Abschnitt der Gehäuseöffnung. Der Flanschabschnitt 28 des Linsenhalters ist mit einer ringförmigen Sitzfläche 34 versehen, der den umfangnahen Abschnitt der inneren Oberfläche der Linse unterstützt, wenn die Linse, wie später beschrieben, im Linsenhalter angebracht ist.

Das Paßstück 13 enthält einen ringförmigen Abschnitt 35 und einen radial nach außen vorspringenden Flanschabschnitt 36. Die äußere Oberfläche 37 des ringförmigen Abschnittes ist so angepaßt, daß sie an der Innenwand 29 des Spannhülsen-Abschnittes 26 eng anliegt, und sie ist mit einer dem Flanschabschnitt 36 benachbarten Hinterstechung 38 versehen, die den Flanschabschnitt 28 des Linsenhalters aufnehmen kann.

Die Innenwand 39 des Paßstückes ist ebenso hinterdreht, um eine ringförmige Sitzoberfläche 40 für die Linse und eine Seitenwandfläche 41, die an der Linsenfläche angreift, zu bilden. Wie am besten in F i g. 3 zu sehen, wird die Flachringdichtung 12 zwischen dem Linsenhalter und dem Flanschabschnitt 36 des Paßstükkes angeordnet.

Die Linse 14 wird in der Mittelöffnung des Linsenhalters angebracht, und sie ist mit einer inneren Oberfläche 42, die in der Nähe ihres Umfanges auf der Ringfläche 40 des Paßstückes sitzt, mit einer äußeren Oberfläche 43, die entlang ihrem Umfang auf dem Druckring 16 einwirkt, und einer äußeren Oberfläche 44, welche mit der inneren Oberfläche 41 des Paßstückes zusammenwirkt, ausgerüstet.

Da das Gehäuse von jeglichen korrosiven Effekten eines Fluids, das in einem Gefäß, an dem der Aufbau angebracht ist, enthalten ist, abgeschirmt wird, kann sie aus irgendeinem passenden Material mit genügenden Festigkeitseigenschaften, z. B. Kohlenstoffstahl, hergestellt werden. Der Linsenhalter 11, der ebenso von eier Flüssigkeit innerhalb des Behälters durch das Paßstück 13 abgeschirmt wird, kann ähnlich aus irgendeinem passenden Material mit genügenden Festigkeitseigenschaften angefertigt werden. Zur Vorsicht kann jedoch der Linsenhalter aus einem Material angefertigt werden, das gegen die Einflüsse des Fluids in dem Gefäß unempfindlich ist, wie z. B. nichtrostendem Stahl oder einem ähnlichen passenden Metall. Das Paßstück 13 wird aus einem nicht starren, nachgiebigen oder verformbaren Material hergestellt, das gegen die Einflüsse des im Gefäß enthaltenen Fluids beständig bzw. undurchlässig ist. Das Material sollte genügend Festigkeit besitzen, um die erforderliche Größe der Druckkraft, die von den Spannfingern aufgewandt wird, wenn sie radial nach innen im Eingriff mit der kegelstumpfartig geformten Seitenwand des Gehäuses aufgebracht werden, weiterzugeben, und doch einem Bruch zu widerstehen. TEFLON (PTFE Polytetralfluoräthylen) ist beispielsweise ein solch·. . Material.

f>s Beim Zusammenbau der beschriebenen Ausführung wird das Gehäuse zuerst auf seine vordere Fläche gelegt, die Druckringe 15 u. 16 werden in den erweiterten Abschnitt der Gehäuseöffnung eingesetzt

und auf die Ringschulter 24 gelegt. Der Linsenhalter wird dann auf sein äußeres Ende gestellt, und die Montierdichtung 12 wird an dessen oberem Ende angeordnet. Das Paßstück 13 wird dann dadurch mit dem Linsenhalter zusammengebaut, daß sein Ringab- s schnitt durch die öffnung des Linsenhalters gesteckt wird und daß das Paßstück so angeordnet wird, daß die Ringfläche 37 mit der inneren Oberfläche 29 des Spannhülsenteils des Linsenhalters in Eingriff kommt, der Ringflansch 28 von der Hinterdrehung 38 des _!0 Paßstückes aufgenommen wird und der Ringflansch 36 mit der Einbaudichtung 12 in Eingriff kommt und auf ihr ruht. Der Linsenhalter wird dann umgedreht und auf den Abschnitt 36 des Paßstückes abgestellt. Die Linse 14 wird dann in das obere Ende des Linsenhalters eingeführt und nach unten gedrückt, bis der Umfang ihrer inneren Oberfläche 42 auf der Ringfläche 34 des Paßstückes ruht und ihre Seitenfläche mit der inneren Oberfläche 41 des Paßstückes in Eingriff steht. Nachdem der Linsenhalter, das Paßstück und die Linse so vormontiert wurden, wird diese Vormontageeinheit umgedreht und in den erweiterten Abschnitt der Gehäuseöffnung eingeführt. Die vormontierte Einheit wird durch eine Einrichtung so in das Gehäuse gedrückt, daß die Spannfinger mit der kegelstumpfförmigen Wand des erweiterten Abschnittes der Gehäuseöffnung in Eingriff kommen und nach radial nach innen abgebogen werden, um die Linse unter eine anfängliche radiale Druckbelastung zu setzen.

Die ganze Anordnung wird dann so an der Gehäusewand angebracht, daß der Ringflanschabschnitt 36 des Paßstückes die öffnung 18 in der Gefäßwand umgibt und die Bolzenbohrungen 22 mit den Gewindelöchern in der Gefäßwand ausgerichtet sind. Die Bolzen 21 werden dann durch die öffnungen im Flansch eingeführt, in die Löcher in der Gefäßwand eingeschraubt und angezogen. Das Anziehen der Bolzen 21 bewirkt, daß der Linsenhalter weiter in den erweiterten Abschnitt der Gehäuseöffnung eingeschoben wird, ruft so ein weiteres Verbiegen der Spannfinger radial nach innen hervor, und vergrößert die Druckkraft-Belastung, die an den Umfang der Linse aufgebracht wird. In dieser Beziehung ist zu ersehen, daß der konstruktive Aufbau der Anordnung so gestaltet ist, daß keine Kräfte auf den Umfang weder der inneren noch der äußeren Linsenoberflächen 42 und 43 angewendet werden, und daß weiterhin der Flanschabschnitt 27 des Linsenhalters mit der inneren Oberfläche 34 des Gehäuses in Eingriff kommt um zu verhüten, daß eine übermäßige Radialkraft auf den Umfang der Linse aufgebracht wird.

In der beschriebenen Ausführung ist zu bemerken, daß das Paßstück 13 nicht nur zum Ausfüttern und zum Übertragen der auf den Umfang der Linse aufgebrachten Druckkraft dient, sondern auch noch weiter dazu, sowohl das Gehäuse als auch den Linsenhalter von den korrosiven Wirkungen des im Gefäß enthaltenen Fluids abzuschirmen.

Die Einheit kann im wesentlichen durch Umkehrung des beschriebenen Vorganges zerlegt werden. Wenn &> immer es erwünscht ist, einen der Bestandteile der Anordnung zu reparieren oder zu ersetzen, werden die Bolzen 21 entfernt, um die Einheit abzunehmen, und die vormontierte Einheit, die aus Linsenhalter, Paßstück und Linse besteht, ist frei zugänglich, um aus dem Gehäuse entnommen zu werden. Nachdem eines der Bestandteile der ganzen Anordnung repariert oder ersetzt wurde, kann die Einheit wieder, wie beschrieben, zusammengebaut und an der Gefäßwand befestigt werden.

Obwohl es so beschrieben wurde, daß die vormontierte Einheit der bisher erwähnten Ausführung, die aus Linsenhalter, Paßstück und Linse besteht, mit Kraft oder mit Druck in das Gehäuse eingepaßt wurde, können vnrteilhafterweise andere Einrichtungen angewendet werden, um die Spannfinger in eine abgebogene Beziehung mii der kegeistumpfariig geformten Seitenwand der Gehäuseöffnung zu bringen, damit die Druckkraft auf den Umfang der Linse aufgebracht wird. In dieser Beziehung stellen die F i g. 4 und 5 eine andere erfindungsgemäße Ausführung dar, die im wesentlichen ähnlich zu der Ausführung, die in F i g. 1 bis 3 gezeigt, ist, mit Ausnahme der Einrichtungen, die vorgesehen sind, um die Spannfinger in eine abgebogene Beziehung zu der kegelstumpfartig geformten Seitenwand des erweiterten Abschnittes der Gehäuseöffnung zu zwingen. Wie in F i g. 4 und 5 dargestellt, bestehen solche Einrichtungen aus einem erweiterten, mit einem Gewinde versehenen Abschnitt 45 in der Gehäuseöffnung, in welchen ein mit Außengewinde 46 versehener Abschnitt 27 des Linsenhalters eingeschraubt ist. Wie am besten in F i g. 4 zu sehen, ist der Linsenhalter ferner mit einer Vielzahl auf einem Umfangskreis beabstandeter öffnungen 47 zur Aufnahme eines passenden Werkzeugs versehen, um den Linsenhalter mit daran angebrachtem Paßstück und Linse in den erweiterten Abschnitt der Gehäuseöffnung einzuschrauben.

Die Erfindung betrifft also eine Schauglasanordnung, die über eine öffnung in einem ein Fluid enthaltenden Gefäß angebracht werden kann und die im allgemeinen einschließt: Ein Gehäuse mit einer öffnung, die mit einer öffnung in dem Gefäß ausgerichtet werden kann, Einrichtungen, um das Gehäuse an einem solchen Gefäß anzubringen, wenn die Gehäuseöffnung mit der Gefäßöffnung ausgerichtet ist, wobei die Gehäuseöffnung einen kegelstumpfförmig ausgebildeten Wandabschnitt besitzt, einen ringförmigen Linsenhalter, der in das Gehäuse montiert wurde, und eine Linse mit einer Seitenwand an ihrem Umfang, die in dem Linsenhalter über dessen öffnung angebracht ist, wobei der Linsenhalter einen Spannhülsen-Abschnitt besitzt, der eine Vielzahl von längs des Umfangs verteilten Fingern einschließt, welche innere Oberfläche haben, die mit der Seitenwand der Linse an deren Umfang in Eingriff kommen können, und äußere Oberflächen, die mit der kegelstumpfförmigen Wand des Gehäuses in Eingriff kommen können, wobei der Spannhülsen-Abschnitt mit dem kegelstumpfförmig ausgebildeten Wandabschnitt der Gehäuseöffnung in eine abgebogene Beziehung gezwungen wird, wodurch die Spannfinger quer nach innen in bezug auf die Linse abgebogen werden und den Umfang der Linse unter radiale Druckkraft setzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schauglasanordnung zum Anbringen über der öffnung eines ein Fluid enthaltenden Gefäßes, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein Gehäuse (10) mit kegelstumpfförmigem Wandabschnitt (25) vorgesehen ist,

b) ein Paßstück (13) aus elastischem Material vorgesehen ist mit einem Flansch (36), der an der Gefäßwand (19) anliegt,

c) eine eine Linse (14) in einem im Gehäuse (10) angebrachten ringförmigen Linsenhalter (11) vorgesehen ist, der eine Hülse (26) mit längs des Umfangs verteilten Spannfingern (32) besitzt, deren Innenflächen (29) an der Umfangsfläche (44) der Linse liegen, während die Spannfinger über ihre Außenflächen (30) und übei- das Paßstück (13) vom kegelsturr.pfförmigen Wandabschnitt (25) nach innen gegen die Linse (14) gebogen werden und diese unter radialen Druck setzen.

2. Schauglasanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Paßstück (13) aus korrosionsunempfindlichem Material gebildet ist.

3. Schauglasanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Paßstück (13) aus TEFLON ( = PTFE) gebildet ist.

4. Schauglasanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) mit einem den kegelstumpfförmigen Wandabschnitt (25) umfassenden erweiterten Abschnitt (23) versehen ist, der eine Schulter (24) ergibt, die eine tragende Fläche für den Umfang der äußeren Fläche (43) der Linse (14) bildet.

5. Schauglasanordnung nach Ansp-jcb 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Druckring (15, 16) zwischen der Schulter (24) und dem Umfang der äußeren Fläche (43) der Linse (14) angeordnet ist.

6. Schauglasanordnung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Linser.halter (11) eine ringförmige Oberfläche (34) umschließt, die eine Tragefläche für den Umfang der inneren Fläche (42) der Linse (14) bildet.

7. Schauglasanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülsenabschnitt (26) des Linsenhalters (11) mit Vorspannung in die öffnung des Gehäuses (10) eingepaßt ist.

8. Schauglasanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) an den kegelstumpfförmigen Wandabschnitt (25) anschließend einen erweiterten, mit Gewinde versehenen Abschnitt (45) umfaßt und daß der Linsenhalter (11) mit einem zu dem Gewinde des Gehäuses passenden Gegenwinde (46) versehen ist.