Schutzkappen-Ausführung
Diesen Teilen sind folgende Aufgaben zugeordnet;
-
das Kupplungsgewinde vor Schmutzablagerungen zu schützen,
-
externe Flüssigkeitsverluste zu unterbinden, die in Folge eines Defekts des Kupplungsventils auftreten könnten.
Um einem möglichen Verlust der Schutzkappen vorzubeugen, werden diese am Messkupplungs-Gehäuse befestigt, und zwar:
-
mittels Eisenkettchen
-
oder unter Zuhilfenahme eines Nylon-Fadens, oder Stahlkabels,
-
oder mit einer gespritzten Lasche aus thermoplastischem Kunststoff.
Dieselben Schutzkappen werden für den genannten Zweck verwendet, aber auch als Überwurfmutter an den Mikro-Armaturen der Messschläuche.
In beiden Anwendungsfällen werden ähnliche Forderungen an diese Bauteile gestellt:
Die Schutzkappen müssen so gestaltet sein, dass diese von Hand, mittels zweier Finger geschraubt werden können (also ohne Zuhilfenahme eines Schraubenschlüssels), auch während des Betriebs einer Hydraulik-Anlage. Deshalb wird die Außenfläche gerändelt, auf einem Durchmesser von etwa Ø 19 mm.
Auf einer guten Kontaktfläche kann jeder Finger eine Umfangskraft von etwa 5 kp übertragen. Daraus ergibt sich ein Drehmoment von etwa
M = 0,1 Kpm. Ein solches Drehmoment reicht üblicherweise aus, um die Messkupplung bis zu einem Betriebsdruck von p = 210 bar manuell entriegeln zu können (hierzu auch das Kapitel "Entriegelungskräfte").
Um die Messkupplungen auch bei höheren Betriebsdrücken entriegeln zu können, kann es nützlich sein, wenn die Schutzkappe gleichzeitig mit Sechskant versehen ist. Deshalb hat RAICO als erster Hersteller die kombinierte Schutzkappen-Ausführung aus Sechskant 19 mm, mit teilweiser Rändelung gefertigt. Eine solche Ausführung, welche die Möglichkeit vorsieht einen Schraubenschlüssel anzusetzen, kann auch in Notfällen sehr nützlich sein (falls, aus welchen Gründen auch immer, das Kupplungsventil undicht werden sollte).
Die unterschiedliche Verwendung der Schutzkappen ist in den beistehenden Zeichnungen dargestellt. Im Anwendungsfall A dient dieses Bauteil als Überwurfmutter an den Mikro-Armaturen für Messschläuche. Im Beispiel B dient dasselbe Bauteil als Schutzkappe für Messkupplungen.
Beim Einführen des Entriegelungszapfens der Messchlauch-Armatur wird dieser bei der Anwendung A zuerst mittels des O-Rings der Messkupplung abgedichtet und entriegelt erst dann das Kupplungsventil.
Bei Anwendung als Schutzkappe, Beispiel B, ist der zentrale Stift kürzer als ein Entriegelungszapfen ausgeführt und seine Länge ist so bemessen, dass am O-Ring der Messkupplung eine Abdichtung erfolgt, das Kupplungsventil jedoch nicht entriegelt wird. Durch den Abdichtungsvorgang ergibt sich eine zusätzliche Sicherheit in Notfällen.
Die nachstehende Darstellung zeigt die vielfältigen Ausführungs-Varianten der Schutzkappen auf:
Für die Befestigung der Schutzkappen am Messkupplungs-Gehäuse sind im RAICO-Programm zwei Varianten vorgesehen:
Die erste Ausführung weist erhebliche Vorteile auf. Diese behindert nicht die Drehbewegung der Schutzkappe, klappert nicht und kann sich nicht verwinden.
Die Ausführung mit Eisenkettchen ist vorwiegend Sonderanwendungen vorbehalten und kann insbesondere im Schiffsbau erforderlich sein, um den einschlägigen Normen Rechnung zu tragen. (Einige Normen untersagen aus Sicherheitsgründen die Verwendung jedwelcher thermoplastischer Kunststoffe, die mitunter nicht einmal als Isolierung der Elektro-Kabel zulässig sind. Im allgemeinen Maschinenbau gibt es derartige Einschränkungen nicht).
Die Zugfestigkeiten und die auftretenden Verformungen der verschiedenen Ausführungen sind in den nachstehenden Diagrammen aufgezeichnet. Für die gespritzten Laschen kann im Prinzip die Festigkeit beliebig verändert werden, indem entsprechend die Querschnitte angepasst werden. Bei Verwendung von PA-NYLON 11 ergibt sich im Vergleich von kostengünstigeren Granulaten der Vorteil, daß die Laschen sogar nach extremen Verformungen, eine Weile später wieder ihre ursprüngliche Länge einnehmen, bei geringster Dauerverformung.
Die Wichtigkeit der Auswahl des Granulats wird beim Vergleich der Diagramme I) und II) ersichtlich.
An Kettchen hingegen stellt sich kaum eine elastische Verformung ein. Sobald die jeweilige Grenzbelastung erreicht wird, zerfallen die einzelnen Kettenglieder.
Abschließend sollen noch die Schutzkappen aus Kunststoff (nicht aus Stahl) getestet werden, deren Verwendung immer wieder vorgeschlagen wird. Hiervon werden die verschiedensten Ausführungen angeboten. Wenn eine der robuster erscheinenden Ausführungen einem Platzdruck-Versuch unterzogen wird, so stellt sich heraus, dass der maximale Platzdruck bereits bei 160 bar erreicht wird, und zwar bei einer normalen Raumtemperatur von + 20°C. Bei der normalen Betriebstemperatur einer Hydraulik-Anlage reduziert sich die Festigkeit zusätzlich.
Wenn ein Sicherheitsgrad von 3 zugrunde gelegt wird, so bedeutet das erzielte Messergebnis, dass Schutzkappen aus Kunststoff lediglich an Messkupplungen eingesetzt werden sollten, die bei einem Betriebsdruck nicht über 50 bar funktionieren!