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Vorrichtung zum Prüfen der Dichtigkeit von Kühl systemen
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o. dgl.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen der Dichtigkeit
von Kühlsystemen, Heizungssystemen oder anderen geschlossenen Rohrleitungs- und/oder
Behältersystemen mittels Druck oder Vakuum, bestehend aus - einem kegelstumpfförmigen
Gummistopfen, dessen stirnseitige Endflächen jeweils mit Druckscheiben aus härterem
Material versehen sind, - einem lose in einer zentralen Axialbohrung des Gummistopfens
sitzenden Rohr, das mit der kleineren Druckscheibe fest verbunden ist und eine Zentralbohrung
der größeren Druckscheibe frei durchragt, wobei das Rohr mit einem Aussengewinde
und mit einer gegen die größere Druckscheibe schraubbaren Gewindemutter versehen
ist und an seinem die Gewindemutter überragenden Endabschnitt eine Druckmittelanschlußeinrichtung
aufweist.
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Die Prüfung von Kühleranlagen von Kraftfahrzeugen, Heizungsanlagen
und sonstigen geschlossenen Rohrleitungssystemen auf Dichtigkeit wird in der Regel
in der Weise durchgeführt, daß in das an sich dicht geschlossene System ein Druckmedium
eingepreßt wird, daß der Druck über eine längere Zeitdauer hinweg aufrechterhalten
und dabei mittels eines Druckmeßlnstruments gemessen und überwacht wird. Wenn kein
Druckabfall innerhalb der Überwachungszeit stattfindet, bedeutet dies, daß die geprüfte
Anlage dicht ist. Vorrichtungen zur Durchführung solcher Dichtigkeitsprüfungen sind
an sich bekannt (DE-GM 80 07 241). Bei einer bekannten Druck- und Vakuumverschlußvorrichtung
ist auf das Gewinde des den Gummistopfen durchragenden Rohres ein Lagerbock aufgeschraubt,
welcher an seinen beiden Enden jeweils einen beweglichen Exzenterhebel aufweist,
der sich auf der oberen Abschlußplatte abstützt, so daß durch Herunterdrücken beider
Exzenterhebel gegen die obere Abschlußplatte des Gummistopfens eine axiale Verkürzung
des Gummistopfens bewirkt wird.
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Dabei läßt sich das Maß dieser Verkürzung durch ein axiales Verstellen
des Lagerbockes auf dem Rohr verändern. Das Maß der Verkürzung des Gummistopfens
ist maßgebend für dessen radiale Erweiterung, die zum dichten und festsitzenden
Befestigen des Gummistopfens beispielsweise in der Einfüllöfrnung eines Kühlersystems
eines Kraftfahrzeuges dient.
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Auf diese Weise ist es möglich, den an sich konischen Gummistopfen
dicht und festsitzend z. B. in Einfi41lstutzen mit verschiedenen Innendurchmessern
zu befestigen. Die beiden Exzenterhebel dienen dabei dazu, den Spannvorgang zu vereinfachen
und zeitlich zu verkürzen, sie stellen quasi eine Schnellspannvorrichtung dar, mit
welcher der Gummistopfen bzw. die gesamte Vorrichtung z. B. in einem Einfüllstutzen
eines Kühlersystems eines Kraftfahrzeuges dichtend und festsitzend eingespannt werden
kann. Dabei muß allerdings darauf geachtet werden, daß beide Exzenterhebel, die
sich diametral gegenbestehend angeordnet sind, gleichzeitig und gleichmäßig in Spannlage
gebracht werden, damit ein guter koaxialer Sitz gewährleistet wird. Diese Bedingung
ist nicht immer leicht zu erfüllen. Hinzu kommt, daß die beiden Exzenterhebel jeweils
aus ihrer nichtspannenden Ruhelage, in welcher sie mehr oder weniger schräg nach
oben gerichtet sind und das Rohrende mit der aufgesetzten Druckmittelanschlufleinrichtung
zwischen sich einschließen, in eine selbsthaltende Rastlage verschwenkt werden müssen,
so daß jeweils der gesamte Exzenterhub als Maß für die Verkürzung des Gummistopfens
wirksam wird. Zwischenstellungen sind nicht möglich. Däs Maß der Verkürzung des
Gummistopfens, die durch das Verschwenken der Exzenterhebel bewirkt wird, läßt sich
somit bei dieser bekannten Vorrichtung nur durch die axiale Verstellung des Lagerbockes
auf dem Gewinde des
Rohres erreichen. Dies hat zur Folge, daß das
für einen bestimmten Anschlußstutzen eines Kühlersystems passende Maß der Verkürzung
des Gummistopfens jeweils erst durch möglicherweise mehrfaches Ausprobieren ermittelt
werden muß, bevor der Gummistopfen endgUltig dicht und fest sitzend in dem betreffenden
Einfüllstutzen befestigt werden kann, so daß er dem inneren Prüfdruck, mit dem das
zu prüfende System beaufschlagt wird, standhält und sich nicht selbsttätig löst.
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Die beiden Exzenterhebel bilden bei dieser bekannten Vorrichtung,
wenn sie sich nicht in der Spannlage befinden, einen Winkel von etwa 900 oder weniger,
was bedeutet, daß die auf das Rohr aufzusetzende Druckmittelanschlußeinrichtung
zwischen den beiden Fxzenterhebeln kaum Platz findet. Es ist deshalb erforderlich,
das Rohr nach oben so weit zu verlängern, daß die Druckmittelanschlußeinrichtung
nicht an den beiden Exzenterhebeln anstößt. Die Druckmittelanschlußeinrichtung besteht
in der Regel aus einem auf das Rohrende aufgeschraubten Kopfteil, an dem sich ein
Druckluft-Einlaßventil, ein Manometer und ein Überdruckventil befindet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art so zu verbessern, daß sie einfacher und betriebssicherer handhabbar
ist.
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Erreicht wird dies nach der Erfindung dadurch, daß zwischen einem
scheibenartigen Handgriffteil der Gewindemutter einerseits und der größeren Druckscheibe
des Gummistopfens andererseits zwei relativ zueinander verdrehbare Nockenkörper
koaxial zur Rohrachse angeordnet sind, die jeweils wenigstens eine schraubenartig
verlaufende schiefe Ebene aufweisen, deren Steigung um ein Vielfaches größer ist
als die Gewindesteigung des Rohrgewindes und durch deren relatives Verdrehen eine
axiale Verkürzung des Gummistopfens bewirkbar ist.
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Der besondere Vorteil einer solchen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist vor allem darin zu sehen, daß die beiden Nockenkörper mit ihren
Griffteilen so ausgestaltet werden können, daß sie einerseits weniger Raum beanspruchen
und räumlich günstiger angeordnet sind als die Exzenterhebel bei der bekannten Vorrichtung
und daß andererseits bei ihrer Betätigung, die in einem gegenseitigen Verdrehen
besteht, keine quer oder schräg zur Achse gerichteten Kraftkomponenten oder Kippmomente
auftreten.
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Von Vorteil ist es dabei, wenn die beiden Nockenkörper in wenigstens
zwei Winkelstellungen in Umfangsrichtung gegeneinander fixierbar, insbesondere verrastbar
sind. Vor allem sollten die beiden Nockenkörper in ihrer Ruhelage und in ihrer maximalen
Spannlage fixierbar bzw. verrastbar sein.
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Vorteilhafter ist es aber, wenn die schiefen Ebenen stufenweise unterteilt
sind, wobei jeweils zwischen zwei ringsektorförmigen, gleichmäßig schiefen Flächenabschnitten
und an den Anhängen und Enden der schiefen Ebenen jeweils ein ebenfalls ringsektorförmiger,
nicht schiefer, d. h.
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rechtwinklig zur Nockenkörperachse verlaufender Rast-Flächenabschnitt
angeordnet ist.
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Dadurch besteht die Möglichkeit, die beiden Nockenkörper stufenweise
gegeneinander zu verstellen und in verschiedenen Winkelstellungen gegeneinander
zu verrasten um bei gleicher Einstellung der Gewindemutter unterschiedliche Spanneffekte
zu erzielen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der Ansprüche 4 bis 10.
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Anhand der Zeichnung werden nun im folgenden zwei Ausführungsbeispiele
der Frtindung nSher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Vorrichtung der erfindungsgemäßen
Art in teilweise geschnittener Seitenansicht Fig. 2 eine Ausiührungsform der beiden
Nockenkörper in perspektivischer Ansicht Fig. 3 eine Abwicklung der schiefen Ebenen
der Nockenkörper Fig. 4 eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in teilweise geschnittener Seitenansicht
Fig. 5 die beiden Nockenkörper
der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung in perspektivischer Ansicht Fig. 6 eine
Abwicklung der schiefen Ebenen der beiden Nockenkörper der Fig. 5.
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Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem kegelstumpfförmigen
Gummistopfen 1, der eine zentrale Bohrung 2 aufweist, einem die Bohrung 2 durchragenden
Rohr 3 sowie aus einer Druckmittelanschlußeinrichtung 4 und zwei auf dem Rohr 3
sitzenden Nockenkörpern 5 und 6. Die Druckmittelanschlußeinrichtung besteht aus
einem auf das obere Rohrende dicht aufgeschraubten Kopfteil 7, an dem sich in koaxialer
Anordnung zum Rohr 3 ein Drucklufteinlaßventil 8 befindet und an dem seitlich ein
tberdruckventil 9 sowie ein Manometer 10 angeordnet sind, die alle durch entsprechende
Kanäle mit dem Drucklufteinlaßventil 8 bzw. mit dem Rohr 3 in Verbindung stehen.
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Der Gummistopfen 1 ist auf seinen beiden Stirnflächen jeweils mit
einer Druckscheibe 11 bzw. 12 versehen, wobei die Druckscheibe 11 eben ist und eine
das Rohr 3 mit radialem Spiel umschließende Bohrung 13 aufweist, während die Druckscheibe
12, die an der kleineren Stirnseite sitzt, eine topfartige Querschnittsform aufweist
und ebenfalls eine zentrale Bohrung 14 besitzt, durch welche das untere Ende des
Rohres 3 hindurchragt. Das Rohr 3 ist an seinem unteren Ende mit einem
radial
nach aussen vorspringenden Flansch 15 versehen, auf dem die Druckscheibe 12 aufsitzt.
Die beiden Druckscheiben 11 und 12 sind vorzugsweise mit den Stirnflächen des Gummistopfens
1 stoffschlüßig verbunden, d. h. entweder aufvulkanisiert oder geklebt. Das die
Bohrung 2 des Gummistopfens l frei durchragende Rohr 3 ist zumindest an dem aus
dem Summistopfen oben herausragenden Teilabschnitt mit einem Aussengewinde 16 versehen,
auf welches nicht nur der Kopfteil 7 der Druckmittelanschlußeinrichtung 4 sondern
auch der mit einem Innengewinde 16' versehene Nockenkörper 5 aufgeschraubt ist.
Der Nockenkörper 5 ist einstückig mit einem scheibenartigen Handgriffteil 17 versehen
und weist zwei sich jeweils über 1800 erstreckende Axialnocken 18 und 19 auf, deren
Stirnflächen 20 und 21, die in Fig. 3 in Abwicklung dargestellt sind, schiefe Ebenen
bilden, deren Steigung jeweils um ein Vielfaches größer ist als die Steigung des
Aussengewindes 16 des Rohres 3. Der Nockenkörper 5 und der scheibenartige Handgriffteil
17 sind einstückig aus Kunststoffhergestellt, wobei der Handgriffteil 17 an seinem
Umfang mit rippenartigen Vorsprüngen 22 bzw. mit radialen Ausnehmungen 23 versehen
ist. Der Nockenkörper 5 bildet das Gegenstück zum Nockenkörper 6, der ebenfalls
zwei um 1800 zueinander versetzte Axialnocken 24 und 25 aufweist, deren Stirn-Flächen
26 und 27 ebenfalls schraubenförmig verlaufende
schiefe Ebenen
bilden, deren Steigung mit der Steigung der Stirnflächen 20 und 21 des Nockenkörpers
5 Ubereinstimmen.
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Auch der Nockenkörper 6 ist mit einem scheibenartigen Han<igriffteil
28 versehen, dessen Umfang rippenartige Vorsprünge 29 bzw. radiale Ausnehmungen
30 aufweist. Der Nockenkörper 6 besitzt eine zentrale Axialbohrung 31, die vom Rohr
3 frei durchragt wird. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist der Nockenkörper
6 mit seinem Handgriffteil 28 zwischen dem Nockenkörper 5 und der größeren bzw.
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oberen Druckscheibe 11 des Gummistopfens 1 angeordnet, wobei die untere
Stirnseite eines im Durchmesser verjüngten zylindrischen Ansatzes 32 unmittelbar
auf der Druckscheibe 11 aufsitzt und die Stirnflächen 26 und 27 der beiden Axialnocken
24 und 25 den Stirnflächen 20 und 21 der Axialnocken 18 und 19 des Nockenkörpers
5 gegenüberstehen. Um ein stufenweises Verdrehen und Fixieren bzw. Verrasten der
beiden Nockenkörper 5 und 6 relativ zueinander zu ermöglichen, sind wie am besten
aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, die Stirnflächen 20 und 21 bzw. 26 und 27
jeweils stufenweise unterteilt, wobei- jeweils zwischen zwei ringsektorförmigen,
gleichmäßig schiefen Flächenabschnitten b sowie an den Anfängen und Enden der schiefen
Ebenen ein ebenfalls ringsektorförmiger nicht schiefer d. h. rechtwinklig zur Nockenkörperachse
verlaufender Rastflächenabschnitt a angeordnet ist, so daß sich die gesamte axiale
Höhe h der
Axialnocken 18 und 19 bzw. 23 und 24 aus den Teilhöhen
h' der schiefen Flächenabschnitte b zusammensetzt und insgesamt der halben Steigung
entspricht. Wenn man die schiefen Ebenen beispielsweise in Flächenabschnitte unterteilt,
0 die Jeweils einem Zentriwinkel von 15 entsprechen, so erhält man jeweils zwölf
Stufen, wobei die in der Zeichnung mit b bezeichneten Flächenabschnitte jeweils
schiefe Ebenen bilden und die mit a bezeichneten Flächenabschnitte gerade, d. h.
rechtwinklig zur Achse 33 verlaufende Rastflächen darstellen.
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Durch Drehen in der einen oder anderen Richtung läßt sich der Nockenkörper
5 auf dem Rohr 3 in axialer Richtung verstellen und somit auch das Maß der maximalen
Verkürzung des Gummistopfens 1 einstellen, die durch ein Verdrehen des Nockenkörpers
6 in Richtung des Pfeiles 34 relativ zum manuell festgehaltenen und somit stillstehenden
Nockenkörper 5 bewirkt werden kann. Das Maß der Verkürzung des Gummistopfens 1 ist
maßgebend für die radiale Erweiterung des Gummistopfens 1, die insbesondere bei
Anschlußstutzen aus Kunststoff oder allgemein solchen Anschlußstutzen, die bei radialer
Uberbelastung einer Bruchgefahr ausgesetzt sind, auf ein gewisses Höchstmaß reduziert
sein sollte. Für diese Einstellung der Verkürzung und somit radialen Ausdehnung
des Gummistopfens in einem
Anschlußstutzen eines Kühlersystems
bestehen zwei Einstellröglichkeiten nämlich einerseits die Möglichkeit der axialen
Verstellung des Nockenkörpers 5 auf dem Gewinde t6 des Rohres 3 und andererseits
die stufenweise Verstellbarkeit des Nockenkörpers 6, durch welche die eigentliche
Verkürzung bzw. radiale Erweiterung des Gummistopfens 1 und somit dessen Verspannen
in der zu verschließenden Behälteröffnung bewirkt wird. Dadurch, daß die beiden
Nockenkörper 5 und 6 jeweils zwei Axialnocken 18 und 19 bzw.
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24 und 25 aufweisen, die sich jeweils diametral gegenüberliegen, iindet
eine gleichmäßige Druckverteilung auf der Druckscheibe 11 statt, wenn der Nockenkörper
6 in Richtung des Pfeiles 34 relativ zum festgehaltenen Nockenkörper 5 verdreht
wird, während bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, mit den stufenweise unterteilten
schiefen Ebenen bzw. Stirnflächen 20 und 21 bzw. 26 und 27 in gerade Flächenabschnitte
a und schiefe Flächenabschnitte b sich die selbsthaltenden Raststellungen immer
dann ergeben, wenn zwei gerade Flächen a aufeinanderliegen, ist es auch mög-Itoh,
die schiefen Ebenen bzw. die Stirnflächen 20 und 21 bzw. 26 und 27 stufenlos auszuführen
und eine andere Sperrvorrichtung bzw. Rastvorrichtung vorzusehen, die beispielsweise
aus einer Sperrklinke und einer Ringverzahnung o. dgl.
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bestehen könnte.
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Falls die Vorrichtung überwiegend für den gleichen Typ von
Kühlersystemen
bzw. für gleichgestaltete Anschlußöffnungen verwendet wird, ist es zweckmäßig die
einmal gefundene günstigste Axialstellung des verstellbaren Nockenkörpers 5 zu fixieren.
Dies kann beispielsweise mit einer Kontermutter auf dem Gewinde 16 oder mit einer
anderen herkömmlichen Gewindesicherung geschehen.
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Bei dem in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
das Rohr 3', das den Gummistopfen 1 durchragt mit einem von oben in den Gummistopfen
hineinreichenden Aussengewinde 16 versehen, auf welches eine Gewindenabe 35 mit
einem scheibenförmigen Handgriffteil 17' in axialer Richtung einstellbar und mittels
einer Kontermutter 36 fixierbar aufgeschraubt ist. Die beiden den Nockenkörpern
5 und 6 entsprechenden Nockenkörper 5' und 6' sind als separate Teile auf der Nabe
35 jeweils für sich drehbar gelagert und mit radialen Griffhebeln 37 bzw. 38 versehen,
mit deren Hilfe sie gegeneinander verdrehbar sind. Die einander zugekehrten Stirnflächen
der beiden Nockenkörper 5' und 6' sind genau gleich ausgebildet wie die Stirnflächen
20 und 21 bzw. 26 und 27 der Nockenkörper 5 und 6. Um die Nabe 35 aufnehmen zu können,
ist die Druckscheibe li', auf der oberen- Stirnfläche des Gummistopfens 1 mit einer
größeren Bohrung ausgestattet als dies bei der Druckscheibe 11 der Fall ist.
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Entsprechend weist auch der Gummistopfen 1 eine zylindrische
Ausnehmung
39 auf. Alle übrigen Teile, die die gleichen Bezugszahlen besitzen wie bei dem Ausführungsbeispiel
der Fig. t bis 3 sind gleich ausgebildet wie beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispel.
Die Anordnung der beiden Griffhebel 37 und 38 im bezug auf die Axialnocken 18 nd
19 bzw. 24 und 25 ist so getroffen, daß sich die beiden Griffhebel 37 und 38 in
der maximalen Spannstellung decken, während sie sich in der gelösten Stellung etwa
diametral gegenüberstehen.
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Diese Ausführungsform ist zwar etwa aufwendiger, was die Anzahl der
Teile und die Montage angeht, dafür ist sie aber einiacher handhabbar, weil beide
Nockenkörper 5' und 6' relativ zur Gewindenabe 35 verdrehbar sind, wobei die beiden
Griffhebel 37 und 38 dieses Verdrehen erleichtern.
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Pie Handhabung und Anwendung dieser Ausführungsform erfolgt in der
Weise, daß mittels der Griffscheibe 17' bei gelöster Kontermutter 36 die für den
betreffenden Anwendungsfall günstigste axiale Grundstellung der Gewindenabe 35 gewählt
wird und dadurch die Kontermutter 36 fixiert wird, nachdem dann der Gummistopfen
1 in die zu schließende Anschlußöffnung des zu prüfenden Kühlersystems eingeführt
ist, werden die beiden Nockenkörper St und 6' so gegeneinander verdreht, daß durch
die aufeinandergleitenden
schiefen Ebenen sich eine axiale Verschiebung
der Druckscheibe li' in Richtung der Druckscheibe 12 und somit eine Verkürzung und
zugleich radiale Erweiterung des Gummistopfens 1 ergibt. Ob dabei zugleich beide
Nockenkörper 5' und 6' gegeneinander verdreht oder ob nur einer der beiden gegen
den anderen verdreht wird, ist gleichgültig. Ebenfalls erfolgt zum Spannen die Drehung
des Nockenkörpers 51 bezogen auf Fig. 5 in Richtung des Pfelles 40, also in Uhrzeigerrichtung,
während die Drehung des Nockenkörpers 6' in Richtung des Pfeiles 41 also in Gegenuhrzeigerrichtung
zu erfolgen hat. Auch dabei ist ein stufenweises Verdrehen und Verrasten möglich,
weil auch hierbei die schiefen Ebenen, d. h. die Stirnflächen 20 und 21 bzw. 26
und 27 stufenweise in der vorbeschriebenen Art unterteilt sind.
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