DE4032371A1 - Verriegelungsmechanismus - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gegenseitigen Verriegeln zweier Werkstücke nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im einzelnen geht es bei der Erfindung um Schließmechanis­ men, welche die Drehung einer Mutter oder ähnlicher Bauteile verhindern sollen, nachdem diese verwendet wur­ den, um zwei Bauteile miteinander zu verbinden, beispiels­ weise ein Pyrometer im Inneren eines Sichtrohrs.

In vielen Anwendungsfällen, beispielsweise bei vibrieren­ den Fahrzeugen, ist es wichtig, zwei Bauteile, wie z. B. Paßstücke elektrischer Verbindungen oder ähnliches, mit­ einander fest verbinden zu können. In einer speziellen Anwendung werden optische Pyrometer innerhalb eines Sicht­ rohres positioniert, welches - befestigt an eine Gewinde­ mutter - in die Brennkammer einer Gasturbine ragt. Wenn diese Mutter angezogen ist, wird sie mit einem Stück Draht gesichert. Obwohl diese Anordnung üblicherweise sicher ist, hat sie verschiedene Nachteile. Die Verwendung von Draht läßt Wartungsarbeiten schwierig werden, wenn der Techniker dicke Handschuhe trägt. Das Tragen von Hand­ schuhen ist oft vonnöten, beispielsweise wenn die Anlage heiß ist oder wenn der Techniker sich in gefährlicher oder potentiell gefährlicher Umgebung aufhält. Der Draht kann auch die Handschuhe durchlöchern, wodurch der Techni­ ker der gefährlichen Umgebung ausgesetzt wird.

Es besteht daher die Aufgabe, einen Verriegelungsmechanis­ mus zu entwerfen, der keinen Gebrauch von Draht macht und dadurch einfach und gefahrlos zu betätigen ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merk­ male des Anspruchs 1, vorteilhafte Ausgestaltungen und ein Ausführungsbeispiel sind den Unteransprüchen entnehm­ bar.

Das Prinzip der Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Hilfe der Zeichnungen erläu­ tert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Sei­ tenansicht des Pyrometers;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II.

Das Pyrometer 1 ragt durch die Öffnung 2 in der Wandung 3 der Brennkammer 4 einer Gasturbine und weiter in ein Sichtrohr 5, welches auf die Stelle der Brennkammer aus­ gerichtet ist, deren Temperatur überwacht werden soll.

Das Pyrometer 1 enthält einen Lichtwellenleiter 10, wel­ cher die temperaturempfindliche Spitze 11 des Pyrometers mit einem außerhalb der Brennkammer gelegenen Detektor (nicht dargestellt) verbindet. Dieser Detektor erzeugt ein elektrisches Signal, welches ein Maß für die Tempera­ tur in der Brennkammer ist.

An seiner vorderen, der Brennkammer zugewandten Seite trägt das Pyrometer 1 eine zylindrische temperaturfeste Hülle 12, welche den Lichtwellenleiter 10 ummantelt. Die Vorder­ seite der Hülle 12 weist einen Anschlag 13 auf, welcher auf dem Vorsprung 14 des Sichtrohrs 5 aufliegt.

An ihrer Rückseite weist die Hülle 12 einen radialen Flansch 15 auf, der an seinem Rand mit axialen Nuten 16 ausgestattet ist, welche in entsprechende Nuten 6 auf der Innenseite des rückwärtigen Endes des Sichtrohrs 5 eingreifen. Hinter dem Flansch 15 ist die Hülle 12 zu einem Hals 17 geformt, der in das vordere Ende einer rück­ seitigen Muffe des Gehäuses 18 ragt. Das Vorderende des Gehäuses 18 hat einen radial herausstehenden Vorsprung 19, welcher auf dem Flansch 15 der Hülle 12 aufliegt und an seiner Außenseite Nuten 20 aufweist, welche in die Nuten 6 am Sichtrohr 5 eingreifen. Selbstverständlich kann auch auf andere Weise verhindert werden, daß sich die Hülle 12 im Sichtrohr 5 dreht.

An seiner Rückseite trägt das Gehäuse 18 eine Hälfte des Verriegelungsmechanismus 40, dessen andere Hälfte an die Rückseite der Mutter 31 angebracht ist. Die Mutter 31 hat die Form einer zylindrischen Buchse 32, welche an der Außenseite ihres Vorderendes ein Schraubengewinde 33 aufweist, welches wiederum mit einem Gewinde 34 an der Innenseite des rückwärtigen Endes des Sichtrohrs 5 verschraubt ist. Das Vorderende der Buchse 32 stößt an auf einem Flansch 35 nahe des Vorderendes des Gehäuses 18. An ihrer Rückseite weist die Mutter 31 einen radial überstehenden Flansch 41 auf, welcher, zusammen mit einem ähnlichen Flansch 42, der am Gehäuse 18 angebracht ist, den Verriegelungsmechanismus 40 darstellt. Die beiden Flansche 41 und 42 sind ringförmig, haben den gleichen Außendurchmesser und haben einander zugewandte Seiten, die sich berühren.

Wie man in Fig. 2 sieht, weist jeder Flansch 41 und 42 eine Reihe von Bohrungen auf, welche auf gleich großen und zur Rotationsachse konzentrischen Kreisen liegen. Der Flansch 41 an der Mutter hat 13 äquidistante Bohrungen, dargestellt durch die gestrichelten Kreise 43A bis 43M. Dagegen hat der Flansch 42 am Gehäuse 18 nur 12 äqui­ distante Bohrungen 44A bis 44L. In jeder möglichen rela­ tiven Winkelorientierung der beiden Flansche 41 und 42 zueinander kann höchstens eine Bohrung 43 auf dem einen Flansch mit einer Bohrung 44 auf dem anderen Flansch fluch­ ten. In der in Fig. 2 dargestellten Stellung fluchtet die Bohrung 44A auf dem Flansch 42 mit der Bohrung 43A auf dem Flansch 41. Die beiden Flansche 41 und 42, und damit die Mutter 31 und das Gehäuse 18, werden in dieser Stellung mit Hilfe eines Splints 50 verriegelt, welcher durch die übereinander liegenden Bohrungen 44A und 43A gesteckt wird. Bei keiner der übrigen Bohrungen findet eine Übereinstimmung statt, weil der Abstand zwischen benachbarten Bohrungen bei jedem Flansch verschieden ist. Auf diese Weise wirken die beiden Sätze von Bohrungen wie ein Nonius, um die Anzahl der verschiedenen relativen Stellungen zu erhöhen, in denen eine Bohrung eines Flan­ sches mit der des anderen Flansches fluchtet.

Wenn, im allgemeinen, ein Flansch n Bohrungen und der andere n+1 Bohrungen aufweist, so beträgt die Anzahl der verschiedenen verriegelbaren Stellungen n×(n+1). Im vor­ liegenden Beispiel sind 12×13=156 verschiedene Stel­ lungen für jede Umdrehung der Mutter 31 verriegelbar. Die Winkeldifferenz zwischen zwei benachbarten Verriege­ lungsstellungen beträgt also 360° : 156 ≅ 2,3°. Wenn die Mutter 31 zur gewünschten Festigkeit angezogen wurde, muß sie also maximal um 2,3° : 2 ≅ 1,1° weiter angezogen oder gelockert werden, um sie mit der beschriebenen Metho­ de zu verriegeln. Der Splint 50 stellt ein einfaches sicheres und gut sichtbares Verriegelungsmittel dar, wel­ ches auch mit schweren Handschuhen einfach betätigt werden kann.

Selbstverständlich können anstelle von Bohrungen in den beiden Flanschen auch andere Oberflächenstrukturen ver­ wendet werden, beispielsweise Kantenaufbauten, die eben­ falls nach dem Nonius-Prinzip angebracht sind.

Die Erfindung kann auch verwendet werden, um Teile mit­ einander zu verriegeln, welche gegeneinander entlang einer geraden Linie verschiebbar sind. In diesem Falle wären die Bohrungen oder analoge Oberflächenstrukturen in einer geraden Linie entlang der Verschiebungsrichtung angeord­ net.

Claims (8)

1. Verriegelungsmechanismus bestehend aus zwei Teilen, die relativ zueinander verschiebbar sind, und die miteinander in einer Vielzahl möglicher Stellungen verriegelt werden können, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide Teile (41, 43) eine Viel­ zahl von Oberflächenstrukturen aufweisen, welche ent­ lang der relativen Verschiebungsrichtung angeordnet sind, und daß der Abstand der Oberflächenstrukturen auf dem zweiten Teil (42) verschieden ist von dem der Oberflächenstrukturen auf dem ersten Teil (41), so daß bei verschiedenen relativen Verschiebungen verschiedene Oberflächenstrukturen des ersten Teils mit verschiedenen Oberflächenstrukturen des zweiten Teils fluchten und derart, daß die beiden Teile (41, 42) in einer Anzahl verschiedener relativer Verschie­ bungen miteinander verriegelt werden können, welche die Anzahl der Oberflächenstrukturen auf dem ersten oder dem zweiten Teil übersteigt.

2. Verriegelungsmechanismus gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (41, 42) gegeneinander verdrehbar sind, und daß die Oberflächenstrukturen in entsprechenden Kreisen ange­ ordnet sind.

3. Verriegelungsmechanismus gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile radial überstehende Flansche (41, 42) darstellen.

4. Verriegelungsmechanismus gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenstrukturen Bohrungen sind (43, 44).

5. Verriegelungsmechanismus gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (43, 44) mit Hilfe eines Stifts (50) verriegelt werden, welcher durch die fluchtenden Bohrungen geschoben wird.

6. Verriegelungsmechanismus gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift ein Splint (50) ist.

7. Verriegelungsmechanismus gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verriegelungsstellung nur eine der Oberflä­ chenstrukturen des ersten Teils (41) mit nur einer der Oberflächenstrukturen des zweiten Teils (42) fluch­ tet.

8. Pyrometer, beinhaltend einen Verriegelungsmechanismus gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (41, 42) gegeneinander verdrehbar sind, daß der erste Teil (41) Teil einer Gewindemutter (31) ist, welche in einen Gewindetubus (5) einschraubbar ist, und daß das zweite Teil (42) an der Rotation gehindert wird, so daß das Pyrometer (1) in seiner Stellung verrie­ gelt ist, wenn beide Teile (41, 42) miteinander ver­ riegelt sind.