DE4415784A1 - Lüftungsstopfen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Lüftungsstopfen für die Be- und/oder Entlüftung von insbesondere pneumatischen Antriebsgehäusen, mit einem Einschraubnippel, der an jedem Ende wenigstens je eine Öffnung und einen axialen Belüftungskanal aufweist, der die Öffnungen verbindet, und mit einer über wenigstens eine der Öffnungen gestülpte Kappe, wobei Kappe und Einschraubnippel über Eingriffselemente formschlüssig miteinander in Eingriff stehen und wobei ferner zwischen der inneren Oberfläche der Kappe und der äußeren Oberfläche des Einschraubnippels Freiräume zur Verbindung des Belüftungskanals mit der Außenatmosphäre vorgesehen sind.

Ein derartiger Lüftungsstopfen wird z. B. in einem in dem DE-GM 91 10 959.0 beschriebenen Membranstellantrieb verwendet. Dieser Membranstellantrieb weist ein Membrangehäuse auf, das von einer Membran in eine Druckkammer und eine Rückstellkammer unterteilt wird. Wenn die Druckkammer belüftet wird, bewegt sich die Membran und vergrößert die Druckkammer. Im gleichen Maß muß das von der Membran verdrängte Luftvolumen der Rückstellkammer aus dem Membrangehäuse nach außen entweichen. Wenn die Druckkammer wieder entlüftet wird, kehrt sich dieser Vorgang um, und die Rückstellkammer muß entsprechend belüftet werden. Dabei ist zu vermeiden, daß mit dem Belüften der Rückstellkammer Wasser in den Rückstellraum gerät. Zu diesem Zweck ist der Lüftungsstopfen in ein rückstellkammerseitiges Gewindeloch im Membrangehäuse eingeschraubt. Durch eine labyrinthartige Konstruktion wird das Membrangehäuse belüftet, während Regen oder Spritzwasser am Eintreten gehindert wird.

Ein gattungsgemäßer Lüftungsstopfen besteht im wesentlichen aus einem Einschraubnippel mit einem axialen Belüftungskanal, über den eine Kappe gestülpt ist. Die Kappe weist an der Innenseite umlaufende ringförmige Wulste auf, die in den entsprechenden Nuten am Umfang des Einschraubnippels einrasten, so daß die Kappe mit dem Einschraubnippel formschlüssig verbunden ist. Dabei sind in der äußeren Oberfläche des Einschraubnippels axiale Freiräume ausgeformt, die so tief ausgebildet sind, daß bei übergestülpter Kappe die Luft unter dem eingerasteten Wulst der Kappe hindurchströmt. Für den Ein- bzw. Austritt der Luft in den bzw. aus dem Lüftungsstopfen ist z. B. eine radiale Öffnung in der Kappe vorgesehen.

Der so vorgesehene Luftweg für die ein- bzw. austretende Luft ist jedoch so eng, daß insbesondere bei großen Luftströmen ein unerwünschter Luftstau entsteht. Die radialen Öffnungen der Kappe werden bei Anstreicharbeiten zudem häufig übermalt, so daß sich der Querschnitt für den Ein- und Austritt der Luft noch weiter verengt.

Der Vergrößerung der Freiräume für die Luftströmung sind zudem enge Grenzen gesetzt, weil der Einschraubnippel durch eine derartige Maßnahme so geschwächt würde, daß er bereits bei Stößen, wie sie z. B. beim Transport auftreten, abbricht. Ein weiterer Nachteil dieses Lüftungsstopfens besteht darin, daß er durch die komplizierte Formgebung des Einschraubnippels aufwendig zu fertigen ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Lüftungsstopfen bereitzustellen, der den Luftaustausch verbessert und der einfach herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Innenseite der Kappe radial vorstehende Vorsprünge so ausgeformt sind, daß sich die Freiräume zwischen den Vorsprüngen in axialer Richtung erstrecken, wobei die kappenseitigen Eingriffselemente an den radial nach innen gewandten Oberflächen der Vorsprünge vorgesehen sind.

Erfindungsgemäß besteht die Möglichkeit, auf die Freiräume im Einschraubnippel zu verzichten, indem sie radial nach außen in die Kappe verlagert werden. Da die Kappe zumeist als Spritzgußteil aus Kunststoff hergestellt ist, erfolgt die Ausformung der Freiräume dann schon bei diesem Arbeitsgang, wodurch sich die Herstellung des Lüftungsstopfens vereinfacht. Ein weiterer Vorteil eines derartigen Lüftungsstopfens ergibt sich aus dem Umstand, daß mit zunehmendem Radius bei identischen Freiraumtiefen größere Freiraumquerschnitte entstehen. Somit verringert sich der Strömungswiderstand des Lüftungsstopfens, je weiter die Freiräume radial nach außen in die Kappe verlagert werden. Der Einschraubnippel wird dabei nicht durch eingeformte Freiräume geschwächt, so daß er einen erhöhten Widerstand gegen Abbrechen entgegensetzt.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zwischen Kappe und Nippel wenigstens ein Anschlag zur Begrenzung des Mindestabstandes zwischen Kappe und kappenseitiger Öffnung des Einschraubnippels vorgesehen ist, wird verhindert, daß die Kappe irrtümlich zu weit auf den Einschraubnippel aufgeschoben wird.

Eine besonders einfache Gestaltung der Kappe ergibt sich insbesondere dann, wenn der Anschlag bzw. die Anschläge an den Vorsprüngen angeformt ist bzw. sind.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Eingriffselemente kappenseitig als Teilgewindeabschnitte und nippelseitig als Außengewinde ausgebildet sind. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann die Kappe durch einfaches Aufschrauben auf den Einschraubnippel montiert werden, wodurch sich eine besonders gute Verbindung zwischen Kappe und Einschraubnippel ergibt. Außerdem wird so die Baulänge des Lüftungsstopfens kurzgehalten, was ihn unempfindlich gegen mechanische Beanspruchung macht.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 einen montierten, erfindungsgemäßen Lüftungsstopfen im Querschnitt.

Fig. 2 die Kappe des Lüftungsstopfens gemäß Fig. 1 in der Ansicht von unten und die

Fig. 3 die Kappe gemäß Fig. 2 im Querschnitt in der Ebene A-B;

Fig. 4 die Kappe gemäß Fig. 2 im Querschnitt in der Ebene C-D.

Fig. 1 zeigt einen Lüftungsstopfen (1), der in die Wand eines Membrangehäuses (2) montiert ist. Er besteht im wesentlichen aus der Kappe (3) und dem Einschraubnippel (4), wobei die Kappe (3) aus Polypropylen und der Einschraubnippel (4) aus Stahl gefertigt ist.

Der Einschraubnippel (4) weist auf seiner Außenseite ein Gewinde (5) und einen Absatz (6) auf. Er ist des weiteren mit einem axialen Belüftungskanal (7) versehen, der eine innere Öffnung (8) mit einer äußeren Öffnung (9) verbindet. Der Einschraubnippel (4) ist so weit in ein Gewindeloch (10) im Membrangehäuse (2) eingeschraubt, daß der Absatz (6) über einen eingelegten Distanzring (11) an der Innenseite des Membrangehäuses (2) anliegt. Die Kappe (3) ist auf das Gewinde (5) am freien Ende des aus dem Membrangehäuse (2) nach außen ragenden Einschraubnippels (4) aufgeschraubt.

Die Kappe (3) weist, wie am besten in Fig. 2 zu sehen ist, in ihrem Inneren vier radial nach innen vorstehende Vorsprünge (12) auf. Diese Vorsprünge (12) sind so ausgeformt, daß sich zwischen ihnen vier axiale Freiräume (13) ähnlich der Form eines vierblättrigen Kleeblatts erstrecken. Sowohl die Vorsprünge (12) als auch die Freiräume (13) erstrecken sich über die gesamte Höhe der Kappe (3), was am deutlichsten in Fig. 3 zu erkennen ist.

Fig. 3 zeigt die Kappe (3) im Querschnitt durch eine Ebene A-B. Der Schnitt ist des weiteren so gelegt, daß zwei Freiräume (13) dort geschnitten werden, wo die Umfangswandstärke der Kappe (3) am geringsten ist, was durch eine eingezeichnete Kappenwandung (14) verdeutlicht wird. In dieser Ansicht wird besonders deutlich, daß die Vorsprünge (12) vom Boden der Kappe (3) bis zu ihrem offenen Ende reichen und daß sich die Freiräume (13) ebenfalls über die gesamte Höhe der Kappe erstrecken.

Des weiteren sind an den radial nach innen gerichteten Oberflächen der Vorsprünge (12) Gewindeabschnitte (15) und Anschläge (16) ausgebildet. In der in Fig. 2 dargestellten Draufsicht auf die Unterseite der Kappe (3) wird deutlich, daß die Gewindeabschnitte (15) Teil einer Innengewindewendel sind, deren geometrische Grundgrößen mit denen des Gewindes (5) übereinstimmen. Aus dieser Figur ist zu sehen, daß die Absätze (16) mit halbzylindrischem Querschnitt ausgeformt sind und sich in der Kappe (3) direkt an die Gewindeabschnitte (15) anschließen.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eine Ebene der Kappe (3). Die Schnittebene ist so gelegt, daß zwei gegenüberliegende Vorsprünge (12) durch ihre jeweilige Symmetrieebene geschnitten werden. Aus dieser Ansicht läßt sich ersehen, daß sich die Gewindeabschnitte (15) nicht über die ganze Höhe der Kappe (3) erstrecken. Vielmehr gehen die Gewindeabschnitte (15) in den Anschlag (16) über, der im Querschnitt als Absatz erscheint.

Bei einer derartigen Anformung der Absätze (16) an die Vorsprünge (12) entsteht in auf den Einschraubnippel (4) aufgeschraubten Zustand (Fig. 1) im Bereich des Bodens der Kappe (3) ein Hohlraum, der im Querschnitt durch eine Ebene senkrecht zu der Symmetrieachse der Kappe (3) wie in Fig. 2 gezeigt der Form eines vierblättrigen Kleeblattes mit halbkreisförmig ausgerundeten Blattachseln gleicht. Die Höhe dieses Hohlraums entspricht der Höhe der Anschläge (16) in der Kappe (3).

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Belüftungsstopfen (1) ist die Kappe (3) mit den Gewindeabschnitten (15) so weit auf das Gewinde (5) aufgeschraubt, daß das freie Ende des Einschraubnippels (4) an den Anschlägen (16) anliegt. In dieser Ansicht wird der Hohlraum am Boden der Kappe (3) deutlich, der sich bis zu der Oberkante der Anschläge (16) erstreckt. Des weiteren erscheinen in dieser Ansicht die von den Vorsprüngen (12) gebildeten Freiräume (13).

Zur Veranschaulichung der Funktion des erfindungsgemäßen Lüftungsstopfens (1) sind in Fig. 1 Strömungspfeile (17, 18, 19 und 20) eingezeichnet, die beispielhaft den Verlauf der Luft zeigen, die von der Innenseite des Membrangehäuses (2) an die Außenatmosphäre austritt. Der Luftstrom tritt in den Belüftungskanal (7) ein und wird zur äußeren Öffnung (9) geleitet, was durch den eingezeichneten Strömungspfeil (17) verdeutlicht wird. Der Luftstrom tritt aus der äußeren Öffnung (9) in den Hohlraum am Boden der Kappe (3) aus und teilt sich in vier Teilluftströme auf. Dieser Sachverhalt kommt in der gezeigten Ansicht durch die eingezeichneten Strömungspfeile (18) zum Ausdruck. Die vier Teilluftströme treten sodann in die Freiräume (13) ein, wie man an den eingezeichneten Strömungspfeilen (19) sieht. Schließlich tritt die abströmende Luft zwischen der Kappe (3) und der Außenseite der Gehäusewand (2) an die Außenatmosphäre aus. Stellvertretend für die vier austretenden Teilluftströme sind in Fig. 1 zwei Strömungspfeile (20) eingezeichnet.

Claims (4)

1. Lüftungsstopfen (1) für die Be- und/oder Entlüftung von insbesondere pneumatischen Antriebsgehäusen, mit einem Einschraubnippel (4), der an jedem Ende wenigstens je eine Öffnung (8, 9) und einen axialen Belüftungskanal (7) aufweist, der die Öffnungen verbindet, und mit einer über wenigstens eine der Öffnungen gestülpten Kappe (3), wobei Kappe (3) und Einschraubnippel (4) über Eingriffselemente formschlüssig miteinander in Eingriff stehen und wobei ferner zwischen der inneren Oberfläche der Kappe (3) und der äußeren Oberfläche des Einschraubnippels (4) Freiräume (13) zur Verbindung des Belüftungskanals (7) mit der Außenatmosphäre vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Kappe (3) radial vorstehende Vorsprünge (12) so ausgeformt sind, daß sich die Freiräume (13) zwischen den Vorsprüngen (12) in axialer Richtung erstrecken, wobei die kappenseitigen Eingriffselemente an den radial nach innen gewandten Oberflächen der Vorsprünge (12) vorgesehen sind.

2. Lüftungsstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kappe (3) und Nippel (4) wenigstens ein Anschlag (16) zur Begrenzung des Mindestabstandes zwischen Kappe (3) kappenseitiger Öffnung (9) des Einschraubnippels (4) vorgesehen ist.

3. Lüftungsstopfen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag bzw. die Anschläge (16) an den Vorsprüngen (12) angeformt ist bzw. sind.

4. Lüftungsstopfen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffselemente kappenseitig als Teilgewindeabschnitte (15) und nippelseitig als Außengewinde (5) ausgebildet sind.