WO2010034273A1

WO2010034273A1 - Drehbares instrumentengehäuse

Info

Publication number: WO2010034273A1
Application number: PCT/DE2009/001013
Authority: WO
Inventors: Klaus Lehmann
Original assignee: Watts Instrumentation Gmbh
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2010-04-01
Also published as: EP2326930A1; DE102008049152A1; RU2010125905A

Abstract

Die Erfindung betrifft Rohrfeder-Manometer, die aus einem Kunststoffgehäuse mit einem in ihm befindlichen Verbindungskanal bestehen, und an denen ein separates, radial oder axial angeordnetes Anschlussstück einerseits sowie eine elastische Rohrfeder mit Adapterstück andererseits angeschlossen sind. Es soll eine Möglichkeit geschaffen werden, sowohl radial als auch axial fest mit einer Anschlussstelle verbundene Rohrfeder-Manometer der genannten Art so verdrehen zu können, dass sie hinsichtlich ihrer Einbaulage und ihrer Ablesbarkeit günstig positioniert sind. Die Lösung der Aufgabe wird dadurch realisiert, dass sich an dem Kunststoffgehäuse (2) eines Rohrfeder-Manometers (1) eine radiale oder axiale Aufnahmestelle (7) befindet, in welche ein Anschlussstück (4) aus härterem Material mit einer zylindrischen oder konischen Dichtflächenpaarung (8) über eine elastisch gestaltete, ringförmige Axialsperre (9) hinweg so eingepresst wird, dass das Rohrfeder-Manometer (1) in sich drehbar gegenüber dem Anschlussstück (4) ist.

Description

Beschreibung:

Bezeichnung der Erfindung: Drehbares Instrumentengehäuse

Die Erfindung betrifft Rohrfeder-Manometer, die aus einem Kunststoffgehäuse mit einem in ihm befindlichen Verbindungskanal bestehen, und an denen ein separates, radial oder axial angeordnetes Anschlussstück einerseits sowie eine elastische Rohrfeder mit Adapterstück anderersέits angeschlossen sind. Es soll eine Möglichkeit geschaffen werden, sowohl radial als auch axial fest mit einer

Anschlussstelle verbundene Rohrfeder-Manometer der genannten Art so verdrehen zu können, dass sie hinsichtlich ihrer Einbaulage und der Ablesbarkeit günstig positioniert sind.

In der gegenwärtigen Praxis wird die Drehposition von Rohrfeder-Manometern entweder dadurch eingestellt, dass ein Anschlussstück mit Gewinde verwendet wird, welches in der Eindichtung mit Gewindedichtmitteln, zum Beispiel Hanffäden oder Teflonband, verdreht wird, oder aber es werden Flanschring-Überwurfmutter- Verbindungen verwendet. Ferner kommen Adapterstücke zum Einsatz, die auf unterschiedliche verbindungstechnische Weise die Fixierung einer zuvor eingestellten Drehposition des Rohrfeder-Manometers erlauben. Alle genannten Möglichkeiten verlangen in der Regel die Verwendung von Werkzeugen, um die Verdrehung des Rohrfeder-Manometers beschädigungsfrei realisieren zu können. Bei der erstgenannten Möglichkeit erfolgt die Eindichtung der Gewindeverbindung manuell und mit unterschiedlichem Ergebnis, so dass entweder eine kritisch hohe Verdrehkraft aufgewendet werden muss, wenn man das Drehmoment manuell über das Rohrfeder-Manometergehäuse einleiten möchte, oder dass im entgegen gesetzten Falle schon bei geringfügiger Verdrehung die Dichtigkeit der Verbindung beeinträchtigt wird. Bei den anderen Möglichkeiten ist mindestens ein zusätzliches Bauteil vonnöten, welches die Materialkosten und den Montageaufwand erhöht.

Es ist eine Lösung bekannt (JP 10206265, IPC: GOlL 19/14), bei der bei axial angeschlossenen Rohrfeder-Manometern mittels einer verdrehbaren Zifferblattaufnahme und eines geteilten Zeigers die Drehposition der Skala samt Zeiger relativ zum Gehäuse verstellt werden kann. Die Einstellung der Drehposition ist bei dieser Lösung jedoch nur axial möglich. Außerdem liegt der Beschreibung zufolge das Zifferblatt vor dem Zeiger, und der Verstellvorgang ist geeignet, Momente auf die Zeigerwelle auszuüben, welche die Messgenauigkeit beeinträchtigen können.

Eine weitere bekannte Lösung (DE 29819377U1, IPC: GOlL 19/00) schlägt - ebenfalls für axial angeschlossene Manometer oder andere Instrumente — die Verwendung einer am Gehäuse rückseitig angebrachten Tasche vor, welche über einen Halteflansch eines separaten und zuvor eingeschraubten Anschlussstücks geschoben wird und in der Endlage dann verdrehbar ist. Dabei soll ein axial wirkender Dichtring am Gehäuse gegen die Planfläche des Halteflansches vorgespannt werden. Ein weiteres Bauteil wird eingeschoben, um die koaxiale Position des Gehäuses gegenüber dem Halteflansch sicherzustellen. Auch diese Lösung ist nur für axial angeschlossene Manometer vorgesehen. Hinzu kommt, dass die möglichen Vorspannkräfte des vorgestellten Dichtrings begrenzt und die Lösung somit nur für geringe Überdrücke geeignet ist. Die durch den Dichtring erzielbaren Haltemomente als Verdrehhemmung des Gehäuses können nur gering sein, weshalb weitere Bauelemente erforderlich sind, um eine selbständige Verstellung der Drehposition zu vermeiden. Daher sind bei dieser Lösung erhöhte Produkt- und Montagekosten zu erwarten.

Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Lösung zur Verdrehung von Rohrfeder- Manometern relativ zu ihrem Anschlussstück zu finden, welche die besagten Nachteile bestehender Lösungen überwinden kann. Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Lösung gemäß Anspruch 1 erfüllt. Beispielhafte Ausprägungen und Weiterbildungen der Erfindung werden durch die Ansprüche 2 bis 6 vorgestellt. Mit der vorgeschlagenen Lösung können sowohl axial als auch radial angeschlossene Rohrfeder-Manometer, aber auch vergleichbar gestaltete Hygrometer, Thermometer oder ähnliche Instrumente, bequem und kostengünstig im fest angeschlossenen Zustand in eine stabil eingehaltene Drehposition innerhalb des gesamten Drehwinkelspektrums gebracht werden. Dies bietet erhebliche Vorteile hinsichtlich der Ablesbarkeit, des Montageaufwandes und der Konstruktion unterschiedlichster Peripherien. Die Lösung der Aufgabe wird dadurch realisiert, dass sich an dem Kunststoffgehäuse (2) eines Rohrfeder-Manometers (1) eine radiale oder axiale Aufnahmestelle (7) befindet, in welche ein Anschlussstück (4) aus härterem Material mit einer zylindrischen oder konischen Dichtflächenpaarung (8) über eine elastisch gestaltete, ringförmige Axialsperre (9) hinweg so eingepresst wird, dass das Rohrfeder- Manometer (1) in sich drehbar gegenüber dem Anschlussstück (4) ist. Möglich wird dies durch eine Entkoppelung des Messwerks (32) von dem Anschlussstück (4). Das Messwerk (32) wird mit geeigneter Fügetechnik, so zum Beispiel über ein mit der elastischen Rohrfeder (5) fest verbundenes Adapterstück (6) und eine

Messwerkkonsole (28) mit dem Kunststoffgehäuse (2) des Rohrfeder-Manometers (1) dicht und positionsfest verbunden. Die Dichtflächenpaarung (8) zwischen Anschlussstück (4) und Aufnahmestelle (7) des Kunststoffgehäuses (2) fußt dabei auf der elastischen Vorspannung der beteiligten Materialien, insbesondere des Kunststoffmaterials des Kunststoff gehäuses (2). Die Vorspannung kann dabei flächig durch die Verwendung von zylindrischen oder konischen Presspassungen, aber auch lokal konzentriert durch orbitale Formelemente, wie zum Beispiel Keil-, Wulst- oder Dreiecksringe (14), erzeugt werden. Auf diese Weise ist die Verdrehbarkeit des Kunststoffgehäuses (2) samt der in diesem befindlichen Bauteile, zum Beispiel des Messwerkes (32), möglich. Die Drehachse kann bei Rohrfeder-Manometern mit axialem Anschlussstück mit der Achse der Zeigerwelle (29) fluchten oder auch nicht. Die Vorspannung wird typischerweise bereits bei der werksseitigen Montage des Rohrfeder-Manometers, insbesondere beim Einpressen des Anschlussstücks (4) in die axiale oder radiale Aufnahmestelle (7) des Kunststoffgehäuses (2), erzeugt. Damit werden Ungleichmäßigkeiten, wie sie beispielsweise bei einer Vor-Ort-

Montage entstehen können, vermieden. Durch eine elastisch gestaltete, ringförmige Axialsperre (9), über die hinweg eingepresst wird, entsteht ein axial wirksamer Formschluss, wodurch eine axiale Relatiwerschiebung von Anschlussstück (4) und Aufnahmestelle (7) des Kunststoffgehäuses (2) oder gar eine Lösung der Verbindung verhindert wird. Die Axialsperre (9) kann dabei zum Beispiel in Form von

Sperrhaken (17) an der Aufnahmestelle (7) in Paarung mit einem oder mehreren Sperrringen (18) im Anschlussstück (4) ausgebildet sein. Die Erfindung mit bevorzugten Weiterbildungen wird nachstehend unter Einbeziehung folgender Abbildungen beschrieben:

Fig. 1 : Drehbares Rohrfeder-Manometer mit radialem Anschluss Fig. 2: Verbindung des Messwerks eines Rohrfeder- Manometers mit dem

Kunststoffgehäuse Fig. 3: Rastmechanismus, Schnitt A-A

Hierin enthalten sind Bezugszeichen gemäß nachfolgender Bezugszeichenliste:

1 Rohrfeder-Manometer

2 Kunststoffgehäuse

3 Verbindungskanal

4 Anschlussstück

5 elastische Rohrfeder

6 Adapterstück

7 Aufnahmestelle

8 Dichtflächenpaarung

9 Axialsperre

10 Außendichtfläche

12 Innendichtfläche

13 Passfläche

14 Keil-, Wulst- oder Dreiecksringe

16 Rastring

17 Sperrhaken

18 Sperrring

22, 27 Rasthaken oder -zahne

23 Vier-, Sechs- oder Achtkant

25 Zahnkranz

28 Messwerkkonsole

29 Zeigerwelle

30 Haltesteg

31 Cliphalter

32 Messwerk In Fig. 1 ist beispielhaft ein erfindungsgemäßes Rohrfeder-Manometer (1) mit radialem Anschluss dargestellt. Das Rohrfeder-Manometer (1) besteht aus einem Kunststoffgehäuse (2) mit einem in ihm befindlichen Verbindungskanal (3), durch welchen über einen Anschlussstutzen des Adapterstücks (6) eine dichte Verbindung zwischen den Innenräumen des Anschlussstücks (4) und der elastischen Rohrfeder (5), diese als Bestandteil des Messwerks (32), hergestellt wird. Das Adapterstück (6) ist fest mit der elastischen Rohrfeder (5) verbunden. Das gesamte Messwerk (32) mit samt der elastischen Rohrfeder (5) ist wiederum mechanisch positionsfest mit dem Kunststoffgehäuse (2) verbunden, zum Beispiel über eine in Fig.2 dargestellte Clip- Verbindung, welche aus einem Haltesteg (30) und einem Cliphalter (31) am

Kunststoffgehäuse (2) und hierzu passenden Steckelementen der Messwerkkonsole (28) besteht. Den Festpunkt der elastischen Rohrfeder (5) gegenüber der Messwerkkonsole (28) bildet dabei eine feste Fügeverbindung zwischen dem Adapterstück (6) und der Messwerkkonsole (28). An dem Kunststoffgehäuse (2) des in Fig. 1 dargestellten Rohrfeder-Manometers (1) befindet sich eine radiale

Aufnahmestelle (7), in welche ein Anschlussstück (4) aus härterem Material, zum Beispiel ein Messingwerkstoff, mit einer zylindrischen oder konischen Dichtflächenpaarung (8) über eine elastisch gestaltete, ringförmige Axialsperre (9) hinweg so eingepresst wird, dass das Rohrfeder-Manometer (1) in sich drehbar gegenüber dem Anschlussstück (4) ist. Die Dichtflächenpaarung (8) ist in dem in Fig.l dargestellten Beispiel mit einer zylindrischen oder steil konischen Außendichtfläche (10) und mit einer ebensolchen Innendichtfläche (12) der Aufnahmestelle (7) einerseits und Passflächen (13) des Anschlussstückes (4) andererseits ausgebildet, wobei sich auf den Passflächen (13) des Anschlussstücks (4) mehrere vorstehende Keilringe (14) befinden, die sich vorspannungsverstärkend in das Kunststoffmaterial der Innenfläche (10) und der Außenfläche (12) der Aufhahmestelle (7) drücken und sich durch ihre Form gegen Zugkräfte an der Verbindungsstelle stemmen. Die ringförmige Axialsperre (9) besteht in der beispielhaften Ausführung gemäß Fig.l als integraler Bestandteil der Aufnahmestelle (7) aus elastischen Sperrhaken (17) am stirnseitigen Ende der Aufhahmestelle (7), die mit einem Sperrring (18) des Anschlussstückes (4) zusammenwirken. Die Sperrhaken (17) der Aufnahmestelle (7) schnappen hinter dem Sperrring (18) des Anschussstücks (4) ein, wenn das Anschlussstück (4) hinreichend weit auf die Aufnahmestelle (7) aufgepresst wird. Als weiterführende Ausbildung der Erfindung wird ein Rastmechanismus für die Verdrehung des Rohrfeder-Manometers (1) relativ zu dessen Anschlussstück (4) vorgeschlagen, welcher in Fig.l und Fig.3 erkennbar ist. Bei diesem Rastmechanismus kann die Drehwinkelposition des Rohrfeder-Manometers (1) gegenüber dem Anschlussstück (4) dadurch rastend eingestellt werden, dass zwischen der Aufhahrnestelle (7) des Kunststoffgehäuses (2) und dem Anschlussstück (4) ein Rastring (16) eingesetzt ist, welcher den Vier-, Sechs- oder Achtkant (23) des Anschlussstücks (4) über einen Teil von dessen Höhe formschlüssig umgibt und einen oder mehrere, im dargestellten Beispiel 2, elastisch nachgiebig ausgeführte oder aufgehängte Rasthaken oder -zahne (22, 27) besitzt, so dass diese Rasthaken oder -zahne (22, 27) des Rastrings (16) zwischen die Zähne eines an der Aufnahmestelle (7) des Kunststoffgehäuses (2) angebrachten Zahnkranzes (25) einrasten. Die Form der Rasthaken oder -zahne (22, 27) sowie die Form der mit diesen korrespondierenden Zähnen des Zahnkranzes (25) ist in der in Fig.3 dargestellten Ausführung keilförmig, wodurch eine bestimmte Drehrichtung, zum Beispiel die Drehrichtung zum Festziehen des Anschlussstücks (4), vorgegeben ist. Die Form kann aber auch dreiecks- oder wulstförmig sein, wodurch beide Drehrichtungen und unterschiedliche Rastmomente realisiert werden können. Durch den Rastmechanismus können zum Beispiel Grenz-Drehmomente definiert werden, bis zu denen sich das Kunststoffgehäuse (2) mit dem Anschlussstück (4) mitdreht. Wird das Grenz-Drehmoment überschritten, wird dies durch entsprechende Rastimpulse und -geräusche signalisiert.

Claims

Ansprüche:

1. Rohrfeder-Manometer (1), bestehend aus einem Kunststoffgehäuse (2) mit einem in ihm befindlichen Verbindungskanal (3), an den ein separates, radial oder axial angeordnetes Anschlussstück (4) einerseits sowie eine elastische Rohrfeder (5) mit Adapterstück (6) andererseits angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich an dem Kunststoffgehäuse (2) eine radiale oder axiale Aufnahmestelle (7) befindet, in welche ein Anschlussstück (4) aus härterem Material mit einer zylindrischen oder konischen Dichtflächenpaarung (8) über eine elastisch gestaltete, ringförmige Axialsperre (9) hinweg so eingepresst wird, dass das Rohrfeder-Manometer (1) in sich drehbar gegenüber dem Anschlussstück (4) ist.

2. Rohrfeder-Manometer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtflächenpaarung (8) mit einer zylindrischen oder steil konischen Außendichtfläche (10) der Aufnahmestelle (7) oder mit einer ebensolchen Innendichtfläche (12) der Aufhahmestelle (7) oder beiden gebildet wird.

3. Rohrfeder-Manometer gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Passflächen (13) des Anschlussstückes (4) einen oder mehrere vorstehende Keil-, Wulst- oder Dreiecksringe (14) besitzen, die sich vorspannungs verstärkend in das Kunststoffmaterial der Aufhahmestelle (7) drücken und im Falle der Verwendung von Keilringen so angeordnet sind, dass sie sich gegen Zugkräfte an der Verbindungsstelle stemmen.

4. Rohrfeder-Manometer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Axialsperre (9) entweder als integraler Bestandteil der Aufhahmestelle (7) aus elastischen Sperrhaken (17) oder Klauen am stirnseitigen Ende der Aufnahmestelle (7) oder ebensolchen Elementen oder Spreizlaschen inmitten oder außerhalb der Außendichtfläche (10) der Aufhahmestelle (7) aus Kunststoff besteht, die mit einem oder mehreren Sperrringen (18) des Anschlussstückes (4) zusammenwirken, oder aber dass sie aus einem in eine Ringnut inmitten oder außerhalb der Außendichtfläche (10) der Aufhahmestelle (7) eingelegten Spreizring aus Kunststoff oder Metall besteht, die mit einem Sperrkranz oder einer Nut des Anschlussstückes (4) zusammenwirken.

5. Rohrfeder-Manometer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussstück (4) aus einem Messingwerkstoff besteht.

6. Rohrfeder-Manometer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwinkelposition des Rohrfeder-Manometers (1) gegenüber dem Anschlussstück (4) dadurch rastend eingestellt werden kann, dass zwischen der Aufnahmestelle (7) des Kunststoffgehäuses (2) und dem Anschlussstück (4) ein Rastring (16) eingesetzt ist, welcher den Vier-, Sechs- oder Achtkant (23) des Anschlussstücks (4) über einen Teil von dessen Höhe formschlüssig umgibt und einen oder mehrere, elastisch nachgiebig ausgeführte oder aufgehängte Rasthaken oder -zahne (22, 27) besitzt, so dass diese Rasthaken oder - zahne (22, 27) des Rastrings (16) zwischen die Zähne eines an der Aufnahmestelle (7) des Kunststoffgehäuses (2) angebrachten Zahnkranzes (25) einrasten.