DE4315246C2 - Gegenseitige Befestigungsanordnung zwischen dem Absperr- oder Ventilteil eines Sondenballons und dem Hals des Sondenballons - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gegenseitige Befestigungs­ anordnung zwischen dem schlauchartigen Hals eines Sondenbal­ lons und dessen Absperr- oder Ventilteil, wobei das Absperr- oder Ventilteil gasdicht im schlauchartigen Hals des Sonden­ ballons untergebracht ist.

In an sich bekannter Weise wird für den Aufstieg von meteorologischen oder entsprechenden Radiosonden ein großer mit Wasserstoff oder Helium gefüllter Gummiballon benutzt. Am Mundstück des Halses dieses Ballons wird ein Absperr- oder Ventilteil befestigt, mit dem der Hals geschlossen und durch den der Ballon möglichst mit Gas gefüllt wird, das leichter als Luft ist. Am genannten Absperr- oder Ventilteil wird die Radiosonde mit einem Faden befestigt.

In an sich bekannter Weise weist das genannte Ventil­ teil einen federbelasteten Ventilteller auf, den die Düsen­ spitze der Ballonfüllvorrichtung beim Füllen des Sondenbal­ lons mit Gas gegen die Federkraft öffnet. Nach dem Füllen drückt die Feder des Ventilteils zusammen mit dem im Ballon herrschenden kleinen Überdruck den Ventilteller in die dichte Absperrstellung.

Das schlauchartige Mundstück des Halses des Sondenballons wird in an sich bekannter Weise auf dem kreiszylinderförmigen Ventilteil befestigt und diese Verbindung wird mit Bandschleifen oder einer festziehbaren Bundschelle aus Kunststoff festgespannt. Die Herstellung der betreffenden Verbindung erfordert äußerst große Sorgfalt, damit die Verbindung sowohl mechanisch als auch in Bezug auf die Gasdichtigkeit zuverlässig wird. Die Herstellung einer zuverlässigen Verbindung erfordert bei Anwendung dieser bekannten Technik Erfahrung und Zeit, und die Haltbarkeit der Verbindung ist auch nicht einfach sicherzustellen.

Durch die US 2,919,082 ist eine gegenseitige Befestigungsanordnung zwischen einem schlauchartigen Hals eines Ballons, der auch ein Sondenballon sein kann, und einem Absperr- oder Ventilteil bekannt, wobei das Absperr- oder Ventilteil gasdicht in dem schlauchartigen Hals des Ballons untergebracht ist. Die Befestigungsanordnung weist einen Befestigungsring auf, der an dem freien Mundstück des Ballonhalses angebracht wird, wonach sich das äußere Ende des Mundstücks des Halses nach außen über den Befestigungsring über den auf dem zylindrischen Teil des Absperr- oder Ventilteils sitzenden Halsteil stülpen lässt, wodurch der Hals zweilagig wird.

Da die Radiosonde und die damit verbundenen Teile Einwegartikel sind, müssen die einzelnen Teile einfacher Konstruktion und seitens der Herstellungskosten günstig sein.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsanordnung zwischen dem Hals eines Sondenballons und dessen Absperr- oder Ventilteil zu schaffen, die einfach, zuverlässig und kostengünstig ist.

Zur Einreichung der im vorstehenden beschriebenen und weiter unten deutlich werdenden Ziele ist für die Erfindung im wesentlichen charakteristisch, dass die Befestigungsanordnung einen Befestigungsring aufweist, der an dem freien Mundstück des Sondenballonhalses angebracht wird, wonach sich das äußere Ende des Mundstücks des Halses nach außen über den Befestigungsring über den auf dem zylindrischen Teil des Absperr- oder Ventilteils sitzenden Halsteil stülpen lässt, so dass der Hals zweilagig wird und wobei der Innendurchmesser des Befestigungsringes kleiner dimensioniert ist als der Durchmesser des Zylinderteils des Absperr- oder Ventilteils derart, dass an der Stirnseite des Absperr- oder Ventilstücks eine durch die Hubkraft des Sondenballons und die Schwerkraft der Sonde selbstspannende, gasdichte und mechanisch haltende Befestigungsanordnung geschaffen wird.

Erfindungsgemäß wird eine einfache Befestigungsanord­ nung geschaffen, die sich schnell überstülpen läßt und bei deren Verwendung das Gelingen der Befestigung und die Dich­ tigkeit der Verbindung und deren mechanische Haltbarkeit leicht und einfach kontrolliert werden kann.

Erfindungsgemäß wird eine selbstspannende Befestigungs­ anordnung geschaffen, als deren Spannkraft die Hubkraft des Sondenballons und die Schwerkraft der Sonde dienen.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf ein in den Abbildungen der beigefügten Zeichnung gezeigtes Aus­ führungsbeispiel, auf welches die Erfindung jedoch nicht be­ grenzt ist, ausführlich beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Sondenballon und eine mit diesem verbundene Radiosonde.

Fig. 2 zeigt das in Fig. 1 markierte Detail Det. 1 des Sondenballonhalses.

Fig. 3 zeigt das Detail Det. 2 der erfindungsgemäßen Verbindung zwischen dem Hals des Sondenbal­ lons und dem Ventilteil.

Fig. 4 zeigt die gegenseitige Verbindung des Sonden­ ballonhalses und des Ventilteils auf die Seite der Fülldüse des Ventilteils in der in Fig. 2 eingetragenen Richtung A gesehen.

Fig. 1 zeigt einen Sondenballon 10, in dessen schlauch­ artigem Hals ein Ventilteil 13 befestigt ist. Das Teil 13 hat einen kreisförmigen ebenen Stirnseitenteil 13a und einen kreiszylinderförmigen Mantelteil 13b, auf dem das Mundstück des schlauchartigen Halses 11 des Sondenballons befestigt wird. Die Stirnseite 13a des Teils 13 hat ein Düsenstück 14, an dem nach Fig. 1 die Radiosonde 16 mit einem Faden 17 befe­ stigt wird. Im Düsenstück 14 befindet sich ein federbelaste­ ter Ventilteller (nicht gezeigt), durch den der Düsenballon 10 mit Wasserstoff oder Helium gefüllt wird. Zu den Einzel­ heiten der übrigen Konstruktionen des Ventilteils 13 wird auf die gleichzeitig mit dieser Anmeldung eingereichte FI- Patentanmeldung Nr. 922559 der Anmelderin hingewiesen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist auf dem Teil 13 der schlauchartige Hals 11 des Sondenballons 10 unter Benut­ zung eines geschlossenen Befestigungsringes 12 befestigt. Der Befestigungsring 12 ist zweckmäßig kreisrund und in der Quer­ schnittfläche quadratisch wie am besten aus Fig. 3 hervor­ geht. Der Befestigungsring 12 besteht aus Metall oder Kunst­ stoff und ist in der Konstruktion massiv oder geflochten. Ein wichtiges Merkmal des Befestigungsringes 12 ist, daß sein In­ nendurchmesser D₁ kleiner ist als der Außendurchmesser D₂ des Zylinderteils 13b des Ventilteils 13.

Die Befestigung des Ventilteils 13 am schlauchartigen Hals 11 des Sondenballons 10 erfolgt erfindungsgemäß derart, daß das Teil 13 ausreichend tief in den Hals 11 geschoben wird derart, daß das Mundstück des Halses 11 frei bleibt. Danach wird der Befestigungsring 12 auf das Mundstück des Halses 11 gefädelt und gegen die Stirnseite 13a des Teils 13 geschoben. Dann wird das freie Mundstück des Halses 11 des Ballons 10 aufgedehnt und über den zylindrischen Teil 13b von Teil 13 gestülpt, wobei sich der gestülpte Teil 11a des Hal­ ses 11 um den Befestigungsring 12 legt und das Ende 11b des Halses 11 über den auf dem zylindrischen Teil 13b befindli­ chen Teil des Halses 11 kommt derart, daß der Hals 11 in zwei Lagen auf dem Teil 13 liegt. Auf diese Weise entsteht eine zuverlässige Verbindung, die selbstspannend und gasdicht ist, weil die Verbindung infolge der Hubkraft des Ballons 10 dicht um den Befestigungsring 12 gespannt wird, wobei der Hals 11 sich dicht gegen die Stirnseite 13a des Düsenteils 13 legt.

In Fig. 3 ist die Verbindungsanordnung deutlichkeits­ halber in ungespanntem Zustand dargestellt, aber die Verbin­ dung wird ihrerseits gespannt und bleibt gasdicht infolge der durch die Hubkraft des Sondenballons 10 und die Schwerkraft der Sonde 16 entstehenden Spannkraft, die den Schlauchhals nach oben zieht, wodurch der Befestigungsring 12 und der um diesen gestülpte Teil 11 des Halses dicht gegen die plane Stirnseite 13a des Teils 13 gespannt wird. Die Verbindungsan­ ordnung ist zudem selbstzentrierend derart, daß der Befesti­ gungsring 12 zur Mittelachse K-K von Teil 13 koaxial ist.

Mit dem erfindungsgemäß angebrachten Befestigungsring 12 wird auf einfache Weise eine zuverlässige und gasdichte Befestigung des Halses 11 des Sondenballons geschaffen, auch wenn der Hals 11 nur locker auf das Ventilteil 13 geht, womit sich die Befestigung schnell herstellen läßt.

Ein Beispiel für die charakteristische Dimensionierung des Befestigungsringes 12 ist folgendes: D₁ = 32 mm, L = 1 . . . 1,5 mm und D₂ = 35 mm, wobei der unausgedehnte Innen­ durchmesser des Halses 11 des Sondenballons ≈ 30 . . . 35 mm ist.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung hat der Befestigungsring 12 einen Außendurchmeser von D₁ + 2L ≈ D₂. Der Innendurchmesser des Befestigungsringes 12 ist ty­ pischerweise D₁ ≈ 5-15% kleiner als der Außendurchmesser D₂ des zylindrischen Teiles 13b des Teiles 13.

Die erfindungsgemäße Befestigung kann auch bei Sonden­ ballons angewendet werden, bei denen kein eigentliches Ventil­ teil, sondern ein stopfen- oder flaschenkorkenähnliches Ab­ sperrteil 13 verwendet wird, das keine Ventilanordnung hat.

Claims (7)

1. Gegenseitige Befestigungsanordnung zwischen dem schlauchartigen Hals (11) eines Sondenballons (10) und dessen Absperr- oder Ventilteil (13) an dem die Sonde zu befestigen ist, wobei das Absperr- oder Ventilteil (13) gasdicht im schlauchartigen Hals (11) des Sondenballons (10) untergebracht ist, und die Befestigungsanordnung einen Befestigungsring (12) aufweist, der an dem freien Mundstück des Sondenballonhalses (11) angebracht wird, wonach sich das äußere Ende (11a) des Mundstücks des Halses (11) nach außen über den Befestigungsring (12) über den auf dem zylindrischen Teil (13a) des Absperr- oder Ventilteils (13) sitzenden Halsteil (11) stülpen lässt, so dass der Hals (11) zweilagig wird und wobei der Innendurchmesser (D₁) des Befestigungsringes (12) kleiner dimensioniert ist als der Durchmesser (D₂) des Zylinderteils (13b) des Absperr- oder Ventilteils (13) derart, dass an der Stirnseite (13a) des Absperr- oder Ventilteils (13) eine durch die Hubkraft des Sondenballons (10) und die Schwerkraft der Sonde selbstspannende, gasdichte und mechanisch haltende Befestigungsanordnung geschaffen wird.

2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Befestigungsring (12) geschlossen und kreisförmig ist.

3. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, wobei der Querschnitt des Befestigungsringes (12) rechteckig, zweckmäßig im wesentlichen quadratisch ist.

4. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3, wobei die Außenstirnseite (13a) des Ventilteils (13) an ein flächenförmiges Ringteil grenzt, in dessen Mitte eine Fülldüse (14) ist.

5. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 bis 4, wobei der gegen die Innenfläche des schlauchartigen Halses (11) des Sondenballons (10) kommende Teil (13b) des Absperr- oder Ventilteils (13) die Form eines Rundzylinders hat.

6. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 bis 5, wobei der Innendurchmesser (D₁) des Befestigungsringes (12) ca. 5-15% kleiner ist als der Außendurchmesser (D₂) des Zylinderteils (13b) des Absperr- oder Ventilteils (13).

7. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 bis 6, wobei der Außendurchmesser (D₁ + 2L) des Befestigungsringes (12) im wesentlichen genauso groß ist wie der Außendurchmesser (D₂) des Zylinderteils (13b) des Absperr- oder Ventilteils (13).