DE4007388A1 - Druckpruefer - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Druckprüfer, mit dem sich visuell prüfen läßt, ob der in einer Leitung herrschende Druck dem Sollwert entspricht.

Druckmittel mit niedrigem und hohem Druck werden derzeit in Haushalten, Heimen, Fabriken und Labors für eine Vielfalt von Anwendungen zugeführt. Diese Druckmittel müssen anwen­ dungsabhängig auf einem Mindestdruck gehalten werden. Fällt bspw. der Druck in einer Gasflasche unter einen vorbestimmten Wert ab, muß die Flasche sofort ausgetauscht werden. Liegt weiterhin der Druck eines durch eine kleine Leitung zugeführ­ ten Druckmittels unter einem vorbestimmten Wert, muß die Menge des gespeicherten Druckmittels erhöht werden, um den Druck im Speichertank zu erhöhen.

Um Druckänderungen eines Druckmittels zu erfassen, verwendet man üblicherweise ein Manometer.

In bestimmten Anwendungsfällen sind Manometer jedoch nicht erforderlich. Im Sinne der Sicherheit kann es bspw. ausrei­ chen, den Austauschzeitpunkt einer Gasflasche, die Restmenge eines Druckmittels zu erfassen oder den Druck nur zu über­ prüfen. Daher besteht Bedarf an einem Druckprüfgerät, das auch ohne ein herkömmliches Manometer erlaubt, eine Druckän­ derung leicht und genau zu ermitteln.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen anstelle eines Manometers einzusetzenden Druckprüfer anzugeben, mit dem sich visuell leicht prüfen läßt, ob ein zugeführtes Druckmittel einen ausreichenden Druck hat.

Um dieses Ziel zu erreichen, schafft die vorliegende Erfin­ dung einen Druckprüfer mit einer Haupteinheit mit einem Hohl­ teil, der mit einer Rohrleitung oder einer Druckflasche in Verbindung bringbar ist, und einer auf die Haupteinheit auf­ gesetzten Fensterkappe, in der ein Kolben mit einer einen definierten bzw. Solldruck anzeigenden Fläche auf dem vor­ deren Ende mittels einer in die Haupteinheit eingesetzten Druckfeder entgegen dem Fluiddruck vorgespannt ist, einem flachen lichtabschirmenden Element, bei dem eine lichtabsor­ bierende Flüssigkeit in einer transparenten oder halbtrans­ parenten Blase an der Fensterklappe befestigt ist, und das flache lichtabschirmende Element auf die Solldruck-Anzeige­ fläche des Kolbens gedrückt werden kann.

Einen erfindungsgemäßen Druckprüfer setzt man bspw. an eine Flüssigpropanflasche ("LP gas cylinder") oder an einen Flüs­ sigpropan-Küchenherd an, und zwar bspw. so, daß sich Leckver­ luste des Druckmittels in an die Gasflasche oder den Herd an­ geschlossene Zweigleitungen verhindern lassen. Wird das Ven­ til der Gasflasche geöffnet und die Leitung mit Druckmittel beaufschlagt, wirkt der Druck auf die rückseitige Stirnfläche des Kolbens. Ist zu diesem Zeitpunkt der Druck des Druckmit­ tels höher als die Gegenkraft der Druckfeder, die den Kolben gegen das Druckmittel vorspannt, wird der Kolben gegen die Federvorspannung zum Fenster der Kappe gedrückt. Ist der Druck jedoch schwächer als vorbestimmt, wird der Kolben rück­ wärts bewegt, da die Druckfeder stärker ist als das auf ihn wirkende Druckmittel.

Wird nun der Kolben zum Fenster der Kappe gedrückt, drückt die Solldruck-Anzeigefläche am vorderen Ende des Kolbens auf das flache lichtabschirmende Element am Kappenfenster und verformt es dabei. Indem die lichtabsorbierende Flüssigkeit im flachen lichtabsorbierenden Element auswärts zum Rand ge­ drückt wird, legen sich die vordere und die hintere Wandung der Blase dicht aufeinander, so daß die Solldruck-Anzeigeflä­ che des Kolbens durch das flache lichtabsorbierende Element hindurch im Fenster sichtbar wird. Auf diese Weise ist er­ kennbar, daß der Druck des Druckmittels in der Leitung einen vorbestimmten Wert hat.

Ist der Druck des Druckmittels niedriger als die Gegenkraft der Druckfeder, drückt sie den Kolben zum hinteren Ende der Haupteinheit. Auf dem flachen lichtabsorbierenden Element lastet also kein Druck; es nimmt seinen Ruhezustand ein und die lichtabsorbierende Flüssigkeit kehrt vom Rand in den Mittelbereich zurück. Die lichtabsorbierende Flüssigkeit ab­ sorbiert das an der Anzeigefläche auf dem Kolben reflektierte Licht und diese ist von außen nicht mehr sichtbar; daran ist der Druckabfall erkennbar.

Ist der erfindungsgemäße Druckprüfer bspw. an eine Druckmit­ telleitung oder eine Gasflasche angesetzt, läßt die Soll­ druck-Anzeigefläche sich durch das Fenster in der Kappe be­ obachten. Ist der Druck des Druckmittels niedriger als die von der Druckfeder auf den Kolben ausgeübte Vorspannung, läßt sich leicht erkennen, ob der Druck höher oder niedriger als ein Sollwert ist, und zwar daran, ob die Anzeigefläche durch das Fenster in der Kappe sichtbar ist. Darüber hinaus ist der erfindungsgemäße Druckprüfer einfach aufgebaut, wobei die An­ zeigefläche entsprechend der Lage des Kolbens erscheint oder verschwindet, der durch die Wechselwirkung zwischen der Druckfeder und dem Druckmitteldruck bewegt wird und so eine Druckänderung anzeigen kann. Der erfindungsgemäße Druckprüfer läßt sich leicht und bequem auch in beengtem Raum anordnen und kostengünstig herstellen.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 ist eine schaubildliche Perspektivdarstellung eines erfindungsgemäßen Druckprüfers;

Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Druckprüfer der Fig. 1 im Arbeitszustand bei einem niedrigeren als dem Solldruck;

Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch den Druckprüfer beim Solldruck; und

Fig. 4 stellt den erfindungsgemäßen Druckprüfer an eine Gasflasche angesetzt.

Die Erfindung wird nun anhand der in den Zeichnungen gezeig­ ten Ausführungsform ausführlich erläutert.

In den Fig. 1-3 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Aus­ führungsform des Druckprüfers mit einer Haupteinheit 3 und einer Fensterkappe 2.

Bei der Haupteinheit 3 handelt es sich um ein zylindrisches Element mit einem Hohlteil 7, an dem eine Druckmittelleitung 100 oder eine Zweigleitung einer Druckmittelflasche 200 an­ geschlossen werden kann. Am vorderen Ende der Haupteinheit 3 sind ein Außengewinde 6 und hinter diesem ein großdurch­ meßriger Sechskant 8 ausgebildet. Auf das Außengewinde 6 ist die Fensterkappe 2 aufgeschraubt. Ein weiterer Außengewinde­ abschnitt 10 befindet sich am hinteren Ende.

Der Außengewindeabschnitt 10 dient zum Anschluß des Druck­ prüfers an ein Rohr 100 oder die Zweigleitung der Gasflasche 200. In dieser Ausführungsform kann ein Stopfen 300 mit einem (nicht gezeigten) Tipp-Ventil ("one-touch coupling valve") auf den Abschnitt 10 aufgeschraubt werden. Hierbei weist eine Fassung, die mit dem Stopfen 300 auf der Leitung 100 gepaart ist, ein Ventil auf, das beim Herstellen des An­ schlusses öffnet. Soll also die Fassung an den Stopfen 300 angesetzt werden, wird der Abschnitt 7 immer mit dem Druck aus der Leitung 100 oder der Flasche 200 beaufschlagt. Wei­ terhin enthält der Abschnitt 7 der Haupteinheit 3 am vorderen Ende eine großdurchmeßrige Bohrung 24 und am hinteren Ende eine kleindurchmeßrige Bohrung 25.

Die Fensterkappe 2 ist wie eine Überwurfmutter mit einem In­ nengewindeabschnitt 8 ausgebildet, der auf das Außengewinde 6 der Haupteinheit 3 aufgeschraubt ist. Ein Fenster 4 ist im Kopf 26 der Kappe 2 ausgebildet und in dieses Fenster ein transparentes Plättchen 5 aus einem Werkstoff wie Glas oder Hartplastik eingesetzt. Damit der Prüfer auch im Freien ein­ gesetzt werden kann, wird man das transparente Plättchen 5 aus witterungsbeständigem Material fertigen. Obgleich in dieser Ausführungsform das Plättchen flach ist, kann eine Außenfläche (links in Fig. 2) auch wie bei einer konvexen Linse ausgewölbt sein.

Das Bezugszeichen 12 bezeichnet einen Kolben, der in Axial­ richtung hin- und herverschiebbar in die Haupteinheit 3 ein­ gesetzt ist. Der Kolben 12 hat einen Gleitführungsabschnitt 13, einen Körper 14 und das Vorderende 16. Der Gleitführungs­ abschnitt 13 ist in die kleindurchmeßrige Bohrung 25 im Hauptkörper 3 dicht abschließend verschiebbar eingesetzt. Der Körper 14 ist in die großdurchmeßrige Bohrung 24 eingesetzt und weist einen Kragen 15 auf, der sich auf den Absatz 11 zwischen der groß- und der kleindurchmeßrigen Bohrung 24, 25 auflegen kann. Der vordere Endteil 16 befindet sich am vorderen Ende des Körpers 14 und steht zur Rückseite des Fen­ sters 4 hin vor. Die Stirnfläche des vorderen Endteils ist gefärbt, um eine einen definierten bzw. den Solldruck anzei­ gende Fläche 17 darzustellen. Das Bezugszeichen 20 bezeichnet eine Umfangsnut etwa in der Mitte des Gleitführungsabschnitts 13, in die ein O-Ring 21 eingesetzt ist, der den Gleitfüh­ rungsabschnitt dicht gegen die Innenfläche der Bohrung 25 abschließt.

Das Bezugszeichen 22 bezeichnet einen Haltering, der zwischen die Haupteinheit 3 und die Fensterkappe 2 eingelegt ist und den vorderen Endteil 16 des Kolbenelements 12 haltert. Zwi­ schen den Haltering 22 und den Kragen 15 des Kolbenelements 12 ist eine Druckfeder 23 eingesetzt und spannt letzteres gegen den Druck des Druckmittels (in Fig. 2 nach rechts) vor. Ist die elastische Kraft der Druckfeder 23 höher als der Druck des Druckmittels, ist die Solldruck-Anzeigefläche 17 auf der vorderen Stirnfläche des Kolbenelements 12 vom flachen lichtabschirmenden Element 18 abgehoben.

Das flache lichtabschirmende Element 18 ist auf der Rückseite des Fensters 4 in der Fensterkappe 2 zwischen dem transparen­ ten Plättchen 5 auf dem Fenster 4 der Fensterkappe 2 und dem vorderen Ende 16 des Kolbens 12 angeordnet und wird in Berüh­ rung mit dem transparenten Plättchen 5 gebracht. Das Element 18 ist beutel- bzw. blasenförmig ausgebildet, wobei eine lichtabsorbierende Flüssigkeit 27 in eine flexible kreisrunde transparente flache Blase 19 eingeschlossen ist. Als licht­ absorbierende Flüssigkeit 27 dient eine schwarze oder dunkel­ farbige Flüssigkeit, die zur Lichtabsorption geeignet ist.

Das flache lichtabschirmende Element 18 ist flach, wenn auf seinem Mittelteil - d. h. mindestens der der Rückseite des Fensters 4 der Fensterkappe 2 entsprechende Teil - Druck lastet, der ausgeübt wird vom vorderen Endteil 16 des Kolbens 12, der vom Druck des Druckmittels gegen die von der Druck­ feder 23 ausgeübte Kraft verschoben worden ist; dabei wird die lichtabsorbierende Flüssigkeit 27 im Element 18 zum Um­ fang hin verdrängt. Der Mittelteil hat daher nur die Dicke der Blase 19.

Das Bezugszeichen 28 bezeichnet einen Raum, den die lichtab­ sorbierende Flüssigkeit 27 zum Umfang der Blase 19 hin ein­ nehmen kann, wenn die Solldruck-Anzeigefläche 17 das licht­ abschirmende Element 18 beaufschlagt. Dieser Raum 28 erlaubt eine freie Dickenzunahme im Randbereich des flachen lichtab­ schirmenden Elements 18, wenn die lichtabsorbierende Flüssig­ keit zum Rand der Blase 19 hin verdrängt wird.

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform wird im folgenden er­ läutert.

Solange die Haupteinheit 3 nicht an die Druckmittelleitung 100 angesetzt ist, drückt die Druckfeder 23 den Kolben 12 (in Fig. 2) nach rechts. Das gesamte flache lichtabschirmende Element 18 ist gleichmäßig mit der lichtabsorbierenden Flüs­ sigkeit 27 in der Blase 19 ausgefüllt. In diesem Zustand wird von der Solldruck-Anzeigefläche 17 auf der vorderen Stirnflä­ che des Kolbens 12 reflektiertes Licht von der dunklen Flüs­ sigkeit 27 absorbiert. Auf die Anzeigefläche 17 fallendes Licht wird von der lichtabsorbierenden Flüssigkeit 27 abge­ schirmt und die Fläche 17 ist durch das Fenster 4 in der Kappe 2 nicht sichtbar.

Wirkt also kein Druckmittel auf den Kolben 12, ist die An­ zeigefläche 17 abgeschirmt. Setzt man den Druckprüfer nun an eine Leitung 100 und führt dieser Druckmittel zu, drückt es den Kolben 12 nach links. Wird auf den Kolben 12 rückseitig ein gewünschter Druckmitteldruck (unter der Annahme, daß dieser Druck der Solldruck ist) aufgebracht, der höher ist als die elastische Kraft der Druckfeder 23, wird letztere um den Kolben 12 herum komprimiert und der Kolben 12 zum Fenster 4 in der Kappe 2 hin verschoben.

Bei der oben beschriebenen Verschiebung des Kolbens 12 drückt nun die Solldruck-Anzeigefläche 17 auf dem vorderen Ende 16 das flache lichtabschirmende Element 18 auf der Rückseite des Fensters 4 in der Kappe 2 nach vorn. Die Blase 19 des flachen lichtabschirmenden Elements 18 sowie die in ihr enthaltene lichtabsorbierende Flüssigkeit 27 werden von dem auf sie wir­ kenden Druck komprimiert, die vordere und die hintere Fläche der Blase 19 aufeinandergedrückt und die lichtabsorbierende Flüssigkeit 27 zum Rand der Blase 19 verdrängt; deren Licht­ absorption entfällt also.

An der Solldruck-Anzeigefläche 17 reflektiertes Licht tritt also durch das lichtabschirmende Element 18 hindurch, so daß die Anzeigefläche 17 des Kolbens 12 durch das Fenster 4 in der Kappe 2 von außen sichtbar wird.

Wird die Anzeigefläche 17 so erkennbar, läßt sich schließen, daß der Druck des Fluids in der Leitung 100 normal ist und die zu- und die abgeführte Druckmittelmenge ausgeglichen sind.

Es sei nun angenommen, daß die Zufuhr und der Verbrauch des Druckmittels ungleich sind und der Druck des Druckmittels ab­ gefallen ist. Wird nun die elastische Kraft der Druckfeder 23 höher als die Gegenkraft des Kolbens 12, verschiebt sich der Kolben 12 (in Fig. 2) unter der von der Druckfeder 23 ausgeübten Kraft nach rechts und entfällt der auf das flache lichtabschirmende Element 18 wirkende Druck. Die Blase 19 des flachen lichtabschirmenden Elements 18 bewirkt, daß die in ihr enthaltene lichtabsorbierende Flüssigkeit 27 wieder ihren Ruhezustand und die Blase 19 selbst eine gleichmäßige Dicke annehmen, so daß die Anzeigefläche 17 von außen nicht mehr sichtbar ist. Dieser Zustand zeigt an, daß der Druck des Druckmittels unter den definierten bzw. Solldruck Druck abge­ fallen ist.

Die Fig. 4 zeigt ein Beispiel, in dem der erfindungsgemäße Druckprüfer an eine Gasflasche 200, und zwar mit einer Kupp­ lung 220 an eine Zweigleitung an der Gasaustrittsöffnung 210 der Gasflasche 200 angesetzt ist. Wird in diesem Beispiel der Hahn 230 der Gasflasche 200 geöffnet, vergast das Flüssiggas in der Gasflasche 200 auf herkömmliche Weise und erreicht über die Zweigleitung an der Austrittsöffnung 210 den Kolben 12 des Druckprüfers 1. Wird - wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform - der Solldruck Druck in der Gasflasche 200 eingehalten, läßt die Anzeigefläche 17 sich durch das Fenster 4 in der Kappe 2 hindurch erkennen. Sinkt der Druck in der Gasflasche 200 unter den Sollwert, läßt die Anzeigefläche 17 sich durch das flache Element 18 nicht mehr erkennen. Auf diese Weise wird dem Benutzer die in der Gasflasche 200 verbleibende Gasmenge mitgeteilt.

Claims (7)

1. Druckprüfer für eine Druckmittelquelle mit
einer Haupteinheit (3) mit einem Hohlteil (7), der an eine Druckmittelquelle (100,200) anschließbar ist,
einer auf die Haupteinheit (3) aufgesetzten Kappe (2) mit einem Fenster (4),
einem im Hohlteil (7) der Haupteinheit (3) hin- und herverschiebbar angeordneten Kolben (12), der an seinem vor­ deren Ende (16) eine einen definierten Druck anzeigende Flä­ che (17) aufweist,
einem in dem Fenster (4) in der Kappe (2) angeordneten flachen lichtabschirmenden Element (18) mit einer Blase (19) aus einem mindestens teilweise lichtdurchlässigen Material und einer in der Blase eingeschlossenen lichtabsorbierenden Flüssigkeit (27), dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der Kolben (12) vom Druck aus der Druckmittel­ quelle gegen die Vorspannkraft der Druckfeder (23) bewegt wird, das flache lichtabschirmende Element (18) Licht durch das Fenster (4) zur den definierten Druck anzeigenden Fläche (17) und auch an der Anzeigefläche (17) reflektiertes Licht nach außen hindurchtreten läßt.

2. Druckprüfer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Hohlteil (7) der Haupt­ einheit (3) eine kleindurchmeßrige Bohrung (25), eine groß­ durchmeßrige Bohrung (24) und zwischen der klein- und der großdurchmeßrigen Bohrung einen Absatz (11) enthält und daß der Kolben (12) einen Führungsabschnitt (13) in der kleindurch­ meßrigen Bohrung (25), einen Körper (14) in der kleindurch­ meßrigen Bohrung (24), einen vorderen Endteil (16) sowie zwischen dem Körper (14) und dem Führungsabschnitt (13) einen Kragen (15) aufweist, der von der Feder (23) auf den Absatz (11) gedrückt wird.

3. Druckprüfer nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kappe (2) ein transparen­ tes Plättchen (5) aufweist, das in das Fenster (4) eingesetzt ist und an dem eine Seite des flachen lichtabschirmenden Ele­ ments (18) anliegt, dessen andere Seite von der Anzeigefläche (17) beaufschlagt wird.

4. Druckprüfer nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kolben (12) so ausgebildet ist, daß der vordere Endteil (16) einen kleineren Durchmesser als der Körper (14) und das flache lichtabschirmende Element (18) hat.

5. Druckprüfer nach Anspruch 4, gekennzeich­ net durch einen in der Kappe (2) angeordneten Haltering (22) zum Führen der Außenfläche des vorderen Endteils (16) des Kolbens (12), wobei der Haltering zusammen mit dem vorde­ ren Endteil (16) und dem transparenten Plättchen (5) einen Raum (28) bildet, der die von letzterem und der Anzeigefläche (17) bei der Beaufschlagung des Elements (18) durch den vor­ deren Endteil (16) des Kolbens ausgedrückte lichtabsorbieren­ de Flüssigkeit (27) aufnehmen kann.

6. Druckprüfer nach Anpruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Blase (19) des flachen lichtabschirmenden Elements aus einem elastischen Werkstoff besteht.

7. Druckprüfer nach Anpruch 6. dadurch ge­ kennzeichnet, daß der gleitend verschiebbare Führungsabschnitt (13) des Kolbens dicht gegen die kleindurch­ meßrige Bohrung (25) im Hauptteil abgeschlossen ist.