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Verschluß stopfen für flüssigkeitsgefüllte
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Manometergehäuse I Die Erfindung betrifft einen Verschlußstopfen
für flüssigkeitsgefüllte Manometergehäuse, der einen Aussenteil und ein mit ihm
eine Einheit bildendes Innenteil umfasst, das koaxial zu dem Aussenteil über diesem
angeordnet ist, und der bei erhöhtem Innendruck eine Öffnung des Innenteils freigebende
Mittel umfasst.
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Eine gängige Gattung bekannter Manometer ist mit einem Messwerk mit
einer Bourdon-Feder aufgebaut, die auf einen Zeiger einwirkt.
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Das Messwerk ist durch eine Dämfpungsflüssigkeit, Glycerin, das in
das Manometergehäuse eingelassen ist, gedämpft. Zum Einlass der Dämpfungsflüssigkeit
ist an dem Gehäuse oben in der 12-Uhr-Stellung eine Gehäuseöffnung vorgesehen, die
durch ein Verschlusselement verschliessbar ist.
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An das.Verschlusselement werden folgende, teilweise gegenläufige Forderungen
gestellt: Es muss in der Herstellungsphase des Manometers z.B. für Ausgangs- und
Eingangskontrollen leicht zu entfernen sein. Während des Transports des Manometers
zum Kunden soll die Glycerin-Füllung gegen Auslaufen sicher geschützt sein. Nach
Einbau des Manometers soll das Verschlusselement das Innere des Manometergehäuses
vor Uber- bzw. Unterdruck, der durch Temperaturschwankungen auftreten kann, schützen,
indem es eine Ent- und Belüftung des Manometers ermöglicht.
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Schliesslich wird an das Verschlusselement die Forderung gestellt,
dass im Falle einer Explosion eine vorgegebene Öffnung dem dabei auftretenden Uberdruck
nachgeben muss.
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Diese Anforderungen sind bei einem bekannten Verschlußsystem durch
zwei unterschiedliche Verschlusselemente gelöst worden, die wechselweise in das
Manometergehäuse eingesetzt werden.
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Das erste Verschlusselement hiervon besteht im wesentlichen
aus
einem Verschlussgehäuse, das einen als Schraubenmutter ausgebildeten oberen Teil
und ein mit einem Aussengewinde versehenen unteren Teil aufweist. In dem unteren
Teil ist eine Öffnung vorhanden, die sich in dem oberen Teil erweitert und dort
mit einem Innengewinde versehen ist. Von dem unteren Ende der erweiterten Öffnung
reicht eine Querbohrung durch den oberen Gehäuseteil nach aussen. In die offnung
und die-erweiterte Öffnung des Verschlussgehäuses ist ein Gewindestift einschraubbar,
der an seinem unteren Ende ein in die untere Öffnung des Gewindegehäuses hineinreichenden
Kegel umfasst.
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Je nachdem, wie weit der Gewindestift in das Verschlussgehäuse eingeschraubt
ist, wird ein mehr oder weniger grosser ringförmiger Spalt zwischen der unteren
Öffnung und der oberen erweiterten Öffnung, die mit der Umgebung über die Querbohrung
in Verbindung steht, freigegeben. - Diese insgesamt als erstes Verschlusselement
bezeichnete zusammengesetzte Einheit wird in das Manometergehäuse ein- und ausgeschraubt,
um während der Herstellung und der Kontrollen den Einlass und Auslass der Dämpfungsfüllung
zu ermöglichen. - In der endgültigen Funktionslage des Manometers wird jedoch anstelle
des ersten Verschlusselements ein zweites Verschlusselement eingesetzt.
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Das zweite Verschlusselement besteht im wesentlichen aus einer domförmigen
Druckausgleichsmembrane aus Silikonkautschuk, die sich nach innen wölbend in die
Cehäuseöffnungeingesetzt wird.
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Dort wird die Druckausgleichsmembrane durch*Hohlniet aus nichtrostendem
Stahl, deren Oberfläche teilweise geschliffen ist, festgelegt. Bei auftretendem
Überdruck kann sich nun die Druckausgleichsmembrane mehr oder weniger nach aussen
wölben, um den Druck im Gehäuseinnern auszugleichen. Im Fall einer Explosion in
dem Manometer wird die Membran zerstört, so dass die durch die Hohlniet gebildete,
definierte Öffnung freigegeben wird.
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Ausserdem ist der Austausch des ersten Verschlusselements durch das
zweite Verschlusselement in der späteren Funktlonslage verhältnismässig umständlich,
da vor dem Einsetzen des zweiten Verschlusselements das erste Verschlusselement
von dem Manometergehäuse entfernt werden muss. Bei dem Einsetzen des
zweiten
Verschlusselements kann die Druckausgleichsmembrane leicht beschädigt werden.
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Ein anderer bekannter Verschlußstopfen, der der eingangs genannten
Gattung entspricht, hat ein Gehäuse aus Messing mit einem Innenteil und einem Aussenteil.
Der Aussenteil ist aussen als Schraubenmutter geformt, während der Innenteil darunter
mit einem Aussengewinde versehen ist. Durch den Ins« teil reicht eine Öffnung bis
zu dem Aussenteil, wo er sich trichterförmig zu einem umlaufenden Wulst erweitert.
Auf den Wulst stützt sich eine Dichtscheibe ab, die mittels eines darüber angeordneten
Deckels durch eine in der Öffnung untergebrachte Zugfeder nach unten gezogen wird.
Das eine Ende der Zugfeder ist dazu an dem Deckel angebracht, während das entgegengesetzte
untere Ende der Zugfeder über einen Bügel aus Federstahldraht in einem Schlitz an
dem unteren Ende des Innenteils gelagert ist. - Dieses Teil wird während der Herstellung
und zur Kontrolle des Manometers in seiner Gesamtheit aus dem Manometergehäuse ein-
und ausgeschraubt. Zum Explosionsschutz des Manometers braucht dieser Verschlußstopfen
nicht ausgewechselt zu werden, da bei einem bestimmten inneren Überdruck der Federstahldrahtbügel
nachgibt und bricht, so dass der Deckel mit der Dichtscheibe nach aussen abgehoben
wird und ein Druckausgleich eintritt. - Dieser Verschlußstopfen ist zwar einfacher
zu handhaben als das voranstehend beschriebene zweiteilige Verschlußsystem, bei
dem ausserdem ein Verschlusselement verlorengehen kann, jedoch ist der zuletzt beschriebene
Verschlußstopfen eine vielteilige Metallkonstruktion, deren einzelne Teile sorgfältig
und überwiegend im spanabhebenden Verfahren herzustellen sind. Darüber hinaus erfüllt
dieser Verschlußstopfen die Funktion,ein Auslaufen der Dämpfungsflüssigkeit aus
dem Manometergehäuse zu verhindern, nur unvollkommen, wenn das Gerät auf dem Kopf
stehend transportiert wird, so dass der Deckel auch unter dem Einfluss von Transporterschütterungen
nach unten gedruckt wird.
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Der voranstehenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter der
Vermeidung der Nachteile der voranstehend beschriebenen Verschlußsysteme einen Verschlußstopfen
zu schaffen, der sämtliche an einen Verschluss eines Manometergehäuses zu stellenden
Anforderungen möglichst vollkommen erfüllt, der einfach zu handhaben ist und vor
allem kostengünstig hergestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird für einen Verschlußstopfen der eingangs genannten
Gattung, bestehend aus einem eine einstückige Einheit bildenden Aussen- und Innenteil,
erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Innenteil des Verschlußstopfens in der
Art einer Hohlniet ausgebildet ist und rastend in das Manometergehäuse einsetzbar
ist, dass der Innenteil in einer ersten Stellung an dem oberen Ende seiner Öffnung
an einer dünnen Verbindungsstelle in den Aussenteil übergeht, der in Form einer
Niet mit einem Kopf und einem Schaft geformt ist, dass der Schaft eine axiale Nut
aufweist und dass der Schaft mit einem solchen annähernd gleich grossen Durchmesser
wie die Öffnung des Innenteils bemessen ist, so dass er unter Bildung eines unter
erhöhtem Innendruck nachgiebigen Sitzes in die Öffnung des Innenteils in eine zweite
Stellung eintreibbar ist.
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Dieser Verschlußstopfen hat den wesentlichen Vorteil, dass er in einem
einzigen Arbeitsgang ohne spanabhebende Bearbeitung aus einem Kunststoff gespritzt
werden kann. Der Verschlußstopfen kann sehr einfach in der Weise gehandhabt werden,
dass während der Herstellung des Manometers und zur Kontrolle nur der untere Innenteil
in das Manometergehäuse rastend eingesetzt wird, aus dem der Verschlußstopfen im
Bedarfsfalle einfach herausgezogen werden kann. In dieser Weise wird auch das Manometergehäuse
mit dem aufgesetzten Verschlußstopfen transportiert, wobei das Aussenteil zweckmässigabgedeckt
ist. Nach dem Einbau des Manometers vor der Inbetriebnahme wird die Gehäuseöffnung
endgültig verschlossen, indem der obere nietförmige Aussenteil in sehr eirfacher
Weise in den unteren ringnietförmigen Innenteil getrieben wird, wobei die Verbindungsstelle
zwischen dem
Aussenteil und dem Innenteil zerstört wird. Danach
liegt der Schaft des nietförmigen Aussenteils unter teilweiser Aus einanderspreizung
der Öffnung des Innenteils an. Durch die angegebene Dimensionierung des Schafts
bezüglich der Öffnung wird dafür gesorgt, dass bei dem Überschreiten eines vorgegebenen
Innendrucks der Aussenteil aus der Öffnung des Innenteils herausgetrieben wird,
so dass der gewünschte Druckausgleich eintreten kann. Zur normalen Be- und Entlüftung
des Manometergehäuses dient die axiale Nut an dem Schaft in der Bohrung des Innenteils,
durch die eine Verbindung zwischen dem Gehäuseinneren und der umgebenden Atmosphäre
hergestellt wird. In jeder Einbaustellung dieses Verschlußstopfens kann dabei auch
das Erfordernis erfüllt werden, dass der Verschlußstopfen nach keiner Seite unzulässig
weit übersteht.
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In einer vorteilhaften Ausbildung des Verschlußstopfens ist der Kopf
des Aussenteils mit einem kleineren Durchmesser als ein ringförmiger Kopf des Innenteils
bemessen'und eine über den Aussenteil stülpbare Abdeckhaube ist auf den ringförmigen
Kopf aufsteckbar. - Dadurch kann der Verschlußstopfen in seiner Transportstellung,in
der der Aussenteil von dem Manometergehäuse absteht gegen unbeabsichtigtes Eindrücken
geschützt werden.
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Zweckmässig ist dabei der Verschlußstopfen so ausgebildet, dass die
Abdeckhaube über ein an den ringförmigen Kopf angeformtes Band mit diesem in Verbindung
steht, so dass der Aussenteil, der Innenteil und die Abdeckhaube als einstückige
Einheit ausgebildet sind. - Dadurch sind alle zur Ausübung der gewünschten Funktionen
des Verschlußstopfens benötigten Elemente untereinander verbunden, so dass sie nicht
verloren gehen können. Die Herstellung dieser Einheit und die Lagerhaltung sind
ausserdem vereinfacht.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Verschlußstopfen mit
dem Merkmal ausgestaltet, dass das untere Ende des in der Art einer Hohlniet ausgebildeten
Innenteils ainen an seinem röhrchenföriiigen Schaft aussen umlaufenden Rastansatz
aufweist. -
Der derart ausgebildete Verschlußstopfen kann leicht
in die Gehäuseöffnung eingedrückt werden, die so bemessen sein kann, dass nur der
Rastansatz einen grösseren Widerstand gegen das Einschieben hervorruft. Trotzdem
sitzt der über den Rastansatz bis zu dem oberen ringförmigen Kopf eingeschobene
Verschlußstopfen genügend fest in der Gehäuseöffnung.
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In einer Weiterbildung des Verschlußstopfens ist aus der Wand des
röhrchenförmigen Schafts des Innenteils ein axialer Schlitz ausgeformt, der in der
eingedrückten zweiten Stellung des Aussenteils in die Nut des Aussenteils übergeht.
Dadurch wird der zur Ent- und Belüftung vorgesehene Durchlass mit Sicherheit gewährleistet.
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Zu dem gleichen Zweck dient das Merkmal des weitergebildeten Verschlußstopfens,
dass in Verlängerung der Nut des Aussenteils an der Unterseite des Kopfes eine radial
verlaufende Nut vorgesehen ist. - Dabei besteht die Verbindung zwischen dem Inneren
des Manometergehäuses und der äusseren Atmosphäre auch dann, wenn der Kopf des Aussenteils
fest auf den ringförmigen Kopf des Innenteils herabgedrückt ist.
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Die Herstellung dieses Verschlußstopfens erfolgt besonders kostengünstig
in der Weise, dass er insgesamt aus Polyäthylen gespritzt ist.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit fünf Figuren
erläutert. Es zeigt: Fig. 1 den Verschlußstopfen in einem Längsschnitt; Fig. 2 den
Verschlußstopfen, der mit einer Abdeckhaube eine Einheit bildet, in einer Draufsicht;
Fig. 3 die Einheit nach Fig. 2 entlang dem Linienzug AB in Fig. 2 teilweise geschnitten;
Fig.
4 den Verschlußstopfen in der Transportstellung, und Fig. 5 den Verschlußstopfen
in der Funktionsstellung.
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In Fig. 1 ist mit 1 der Aussenteil und mit 2 der Innenteil des Verschlußstopfens
bezeichnet. Der Aus« teil ist nietförmig mit einem Kopf 3 und einem Schaft 4 ausgebildet,
der eine Längsnut 5 aufweist. Die Längsnut 5 geht an der Unterseite des Kopfes 3
in eine radial nach aussen verlaufende Nut 6 über.
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Der Innenteil des Verschlußstopfens ist im wesentlichen als Hohlnietform
ausgebildet, die einen oberen ringförmigen Kopf 7 und einen röhrchenförmigen Schaft
8 umfasst. Eine Öffnung 9 innerhalb des röhrchenförmigen Schaftes reicht bis kurz
unterhalb des voll ausgeführten Schaftes 4 des Aussenteils. Dabei entsteht zwischen
dem Aussenteil und dem Innenteil eine dünne ringförmige Verbindungsstelle 10.
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Der Kopf 3 hat einen geringeren Durchmesser als der ringförmige Kopf
7, der einen umlaufenden Ansatz 11 aufweist. Über den Kopf 3 ist somit eine in den
Figuren 2 und 3 dargestellte Abdeckhaube 12 stülpbar, die dabei mit einer innen
umlaufenden Nut 13 in Eingriff mit dem umlaufenden Ansatz 12 des ringförmigen Kopfes
gelangt. Aus Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 3 kann ferner ersehen werden, dass der
röhrchenförmige Schaft 8 an seinem unteren Ende einen umlaufenden Rastansatz 14
aufweist und dass der röhrchenförmige Schaft durch einen axialen Schlitz 15 an einer
Stelle unterbrochen ist.
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Aus den Figuren 2 und 3 geht hervor, wie der Verschlußstopfen über
ein Band 16,das an einer Stelle eine Einsparung 17 aufweist, mit der Abdeckhaube
12 verbunden ist. Die Abdeckhaube steht ihrerseits mit einer Handhabe 18 in Verbindung.
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Der Verschlußstopfen, die Abdeckhaube und die Handhabe sind aus einem
einzigen Spritzteil geformt.
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In Fig. 4 ist die Transportstellung des Verschlußstopfens gezeigt.Dabei
ist der innere Teil 2 durch eine Gehäuseöffnung 19
einer Gehäusewand
20 eines Manometers gesteckt, so dass der ringförmige Kopf auf der Gehäusewand aufliegt
und der umlaufende Rastansatz 14 einrastet. Dabei ragt der Aussenteil 1 aus dem
Inneren des Manometers über die Gehäusewand 20 empor. Er ist durch die aufgestülpte
Abdeckhaube 12 gegen ein Eindrücken geschützt.
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Nach dem Einbau des Manometers wird der Verschlußstopfen in seine
Funktionsstellung gebracht, und zwar derart, dass der volle Schaft 4 des Aussenteils
1 in die Öffnung 9 des röhrchenförmigen Schafts 8 getrieben wird, wobei die Verbindungsstelle
10 aufbricht. In der Funktionsstellung liegt die Unterseite des Kopfes 3 an der
Oberseite des ringförmigen Kopfes 7 an.
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Der Schaft 4 ist an die Innenwand der Öffnung 9 gepresst. Trotzdem
besteht hier eine Verbindung zu der umgebenden Atmosphäre über den axialen Schlitz
15 in dem röhrchenförmigen Schaft, die Längsnut 5 in dem vollen Schaft und die radial
verlaufende Nut 6 an der Unterseite des Kopfes 3. Wenn der Druck im Inneren des
Manometergehäuses einen vorgeschriebenen Wert übersteigt, wird der Aussenteil 1
unter Lösung der Verbindung zwischen dem vollen Schaft 4 und dem röhrchenförmigen
Schaft 8 nach aussen getrieben.