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Die Erfindung betrifft eine Anschlußplatte mit einem Arretierungselement zum
Anschluß eines Rohranschlußstücks an eine Rohranschlußbohrung eines
Umschaltventils zum Umschalten von Fluidströmen.
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Der Rohranschluß an ein bekanntes Umschaltventil erfolgt durch eine
Anschlußplatte mit mehreren, jeweils einzeln mit den Ausgangsbohrungen des
eigentlichen Ventils in Verbindung stehenden Ausgangsbohrungen, die an der Vorderseite
des Ventilgehäuses montiert ist, wo die Ausgangsbohrungen nach außen münden.
Zur Erleichterung des Rohranschlusses ist üblicherweise an jeder Ausgangsbohrung
der Anschlußplatte ein Schnellkupplungs-Rohranschlußstück angebracht.
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Das Schnellkupplungs-Rohranschlußstück bekannten Typs hat ein
Einklinkelement, welches das Rohr beim Einsetzen einrasten läßt. Das Lösen des so
eingerasteten Rohres erfolgt durch Drücken eines Ausklinkelements.
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Bei Einwirkung einer äußeren Kraft auf das Rohranschlußstück selbst oder auf
das Rohr würde sich das in die Ausgangsbohrung eingesetzte Rohranschlußstück
lösen. Deshalb wird das Rohranschlußstück in der Ausgangsbohrung auf
unterschiedliche Weise arretiert.
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Beispielsweise wird in der japanischen vorläufigen Patentveröffentlichung Nr.
1983 von 1994 ein S-förmiges Blecharretierungselement offenbart.
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Dieses S-förmige Blecharretierungselement wird mit zwei daran angebrachten
Rohranschlußstücken in die Ausgangsbohrung eingesetzt und am Ventilgehäuse
befestigt. Das S-förmige Blecharretierungselement schafft zwar eine feste
Verbindung zwischen Rohranschlußstück und Bohrung, aber die Montage ist nicht ganz
einfach, weil die zwei an beiden Seiten des S-förmigen Blecharretierungselements
angebrachten Rohranschlußstücke in die jeweiligen Bohrungen eingesetzt werden
müssen und auch das Arretierungselement am Ventilgehäuse befestigt werden muß.
Im US-Patent Nr. 3282612 wird eine Klammer¹ zur Arretierung von
Fluidverteilungsrohren an einem hydraulischen Regelaggregat beschrieben. Die Klammer ist
ein rechtwinklig gebogenes Blecharretierungselement, das an einem Schenkel
Aussparungen zum Aufsetzten auf die Rohre und am anderen Schenkel ein Loch
zum Anschrauben am Aggregat aufweist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Arretierungselement für
Rohranschlußstücke zu schaffen, das den bequemen und zuverlässigen Anschluß
mehrerer Rohranschlußstücke an mehrere Bohrungen ermöglicht.
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Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein funktionell konstruiertes
Arretierungselement für Rohranschlußstücke zu schaffen, das auch zur Befestigung
einer Mehrfachanschlußplatte am Ventilgehäuse eines Umschaltventils verwendet
werden kann.
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Weiterhin liegt der Erfindung schließlich die Aufgabe zugrunde, ein
zweckmäßig konstruiertes Arretierungselement für Rohranschlußstücke zu schaffen, das eine
effiziente Montage mehrerer Rohranschlußstücke auf engem Raum ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Anschlußplatte mit mehreren
nahezu in einer Linie angeordneten Bohrungen und einem Arretierungselement zur
Arretierung von zum Anschließen an mehrere Bohrungen dienenden
Rohranschlußstücken gelöst, das ein flaches Blecharretierungselement mit mehreren
Aussparungen darstellt, die an einer Seite des Blecharretierungselements so angeordnet sind,
daß sie in die in die Bohrungen eingesetzten Rohranschlußstücke eingreifen, und mit
Befestigungsteilen zum Befestigen des Blecharretierungselements an der
Anschlußplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußplatte zum Befestigen am
Ventilgehäuse eines Umschaltventils vorgesehen ist und daß zu dem Arretierungselement
zusätzlich eine Auskehlung zum Einsetzen des Arretierungselements gehört, die sich
von der einen Seite der Anschlußplatte teilweise bis in den Bereich der einzelnen
Bohrungen hineinerstreckt, wobei das Blecharretierungselement so bemessen ist,
daß es in die Auskehlung zum Einsetzen des Blecharretierungselements paßt und in
die Rohranschlußstücke eingreift, wenn das Blecharretierungselement in die zum
Einsetzen dienende Auskehlung eingesetzt wird.
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Wenn in jede der Bohrungen der Anschlußplatte ein Rohranschlußstück
eingesetzt wird und das Blecharretierungselement in die zum Einsetzen dienende
Auskehlung eingesetzt und an der Anschlußplatte befestigt wird, werden die
Rohranschlußstücke durch das Blecharretierungselement arretiert, indem sie mit den darin
vorgesehenen mehrfachen Aussparungen in Eingriff kommen.
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Auf diese Weise lassen sich alle Rohranschlußstücke bequem und zuverlässig
arretieren, indem das Blecharretierungselement durch einfaches Einsetzen in die
dafür vorgesehene Auskehlung an der Anschlußplatte befestigt wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den
Befestigungsteilen um mehrere Schrauben. Während die Schrauben zugleich als
Befestigungsteile zur Befestigung der Anschlußplatte am Ventilgehäuse dienen, ersetzt das
Blecharretierungselement zugleich die Unterlegscheiben beim Einschrauben der
Schrauben.
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Die Befestigung des Blecharretierungselements an der Anschlußplatte und die
Befestigung der Anschlußplatte am Ventilgehäuse läßt sich bequem mittels
derselben Befestigungsteile erzielen. Eine Vereinfachung der Befestigungsteile gestattet
eine Vereinfachung im Aufbau, eine Verringerung der Zahl der Einzelteile und
erleichtert deren Fertigung.
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Da das Blecharretierungselement die Unterlegscheiben ersetzt, muß die
Anschlußplatte nicht unbedingt aus Metall sein, sondern kann auch aus Kunstharz
oder einem ähnlichen Werkstoff hergestellt sein. Dieser Vorteil erleichtert dis
Fertigung der Anschlußplatte und wirkt sich verringernd auf ihre Fertigungskosten und ihr
Gewicht aus.
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Die mehrfachen Bohrungen werden vorzugsweise nicht in einer geraden Linie
angeordnet, sondern horizontal leicht zueinander versetzt.
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Die horizontal versetzte Anordnung ermöglicht gegenüber der geradlinigen
Anordnung eine Reduzierung des Mittenabstands zwischen den einzelnen
Bohrungen. Diese Reduzierung gestattet eine effiziente Montage mehrerer
Rohranschlußstücke auf engem Raum, wodurch eine Verringerung der Größe der Anschlußplatte
und des Umschaltventils bewirkt wird.
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Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert
werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht mit Darstellung der
Hauptbestandteile eines Umschaltventils, auf das eine Ausführungsform der
Erfindung angewendet wird;
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Fig. 2 eine Senkrechtschnittansicht des gleichen Umschaltventils in
zusammengebautem Zustand;
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Fig. 3 eine Seitenansicht mit Darstellung der rechten Seite des
Umschaltventils in Fig. 2;
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Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 2.
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Die Fig. 1 und Fig. 2 zeigen ein Umschaltventil 1, das ein Hauptventil 2 mit
zwei unabhängig voneinander funktionierenden Schaltmechanismen in einem
Ventilgehäuse 6 und zwei Magnetvorsteuerventile 3A und 3B umfaßt, welche dis
Ventilkörper 10a und 10b der beiden Schaltmechanismen betätigen. Es besteht die
Möglichkeit, mehrere Umschaltventile nebeneinander anzuordnen und als Ventilblock
einzusetzen, wobei jedes Einzelventil im Prinzip ein Vorsteuer-Umschaltventil ist.
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Vor dem Ventilgehäuse 6 des Hauptventils 2 befindet sich eine Anschlußplatte
4, die zwei Paare von Ausgangsbohrungen 35A, 35B, 36A und 36B (d. h. insgesamt
vier Bohrungen) aufweist, die den beiden Schaltmechanismen zugeordnet sind. In
jeder Ausgangsbohrung ist ein Schnellkupplungs-Rohranschlußstück 5 montiert.
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Das Ventilgehäuse 6 des Hauptventils 2 ist im wesentlichen quaderförmig.
Quer durch das Ventilgehäuse hindurch verlaufen ein Zuleitungskanal P und die
Ableitungskanäle EA und EB zur Zu- und Ableitung von Druckluft oder einem
anderen Druckfluid sowie die Vorsteuerluftzu- und -ableitungskanäle PP und PR,
wobei alle diese Kanäle in der Richtung verlaufen, in der die Ventilgehäuse mehrfach
aneinandergereiht sind. Im rechten Winkel zu den vorgenannten Kanälen verlaufen
zwei übereinander angeordnete Ventilbohrungen 9a und 9b.
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Die Ventilbohrungen 9a und 9b haben Verbindung zum Zuleitungskanal P und
zu den Ableitungskanälen EA und EB. Die obere Ventilbohrung 9a hat Verbindung zu
den zwischen dem Zuleitungskanal P und den Ableitungskanälen EA und EB
angeordneten Ausgangskanälen A1 und B1. Die untere Ventilbohrung 9b hat
Verbindung zu den zwischen dem Zuleitungskanal P und den Ableitungskanälen EA
und EB angeordneten Ausgangskanälen A2 und B2.
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Die hermetisch und verschiebbar in den Ventilbohrungen 9a und 9b
montierten Ventilkörper 10a und 10b weisen mehrere rund um ihren Umfang eingearbeitete
Nuten auf. In die Nuten sind hermetische Dichtungsmittel 11 eingesetzt, die in den
Ventilbohrungen entlanggleiten und dabei die Verbindung des Ausgangskanals
zwischen den Zu- und Ableitungskanälen umschalten.
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Die mit der Ventilbohrung 9a in Verbindung stehenden Ausgangskanäle A1
und B1 haben Verbindung zu der an der Vorderseite des Ventilkörpers 6 nach außen
mündenden Ausgangsbohrung 15a bzw. 15b. Analog haben die mit der
Ventilbohrung 9b in Verbindung stehenden Ausgangskanäle A2 und B2 Verbindung zur
Ausgangsbohrung 16a bzw. 16b. Die Ausgangsbohrungen 15a bis 16b sind vertikal
in einer nahezu, jedoch nicht völlig geraden Linie angeordnet.
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Die beiden Paare von Ausgangskanälen A1, B1, A2 und B2 münden an einer
der Berührungsflächen des Ventilgehäuses 6 nach außen. Die Ausgangskanäle A1
bis B2 werden durch ein angrenzendes Umschaltventil verschlossen und haben
somit keine Verbindung zu den Ausgangskanälen anderer Umschaltventile. Der
Zuleitungskanal P, die Ableitungskanäle EA und EB sowie die Vorsteuerluftzu- und
-ableitungskanäle PP und PR sind hingegen durch eine auf die Berührungsflächen
des Ventilgehäuses 6 aufgebrachte Dichtung 13 hermetisch abgetrennt, wodurch die
Verbindung zu gleichen Kanälen anderer Umschaltventile gesichert ist.
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An der Hinterseite des Ventilgehäuses 6 sind die Teilgehäuse 20a und 20b
und eine Baugruppe aus den Vorsteuerventilen 3A und 3B mittels mehrerer
Befestigungsschrauben gemeinsam befestigt.
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Die Teilgehäuse 20a haben Kolbenkammern, deren Durchmesser größer ist
als der Durchmesser der auf der einen Kammerseite mündenden Ventilbohrungen 9a
und 9b. Die Kolben 22a und 22b zum Schalten der Ventilkörper 10a und 10b sind in
den Kolbenkammern verschiebbar montiert. Die am anderen, den Kolbenkammern
gegenüberliegenden Ende der Ventilbohrungen 9a und 9b befindlichen
Druckkammern 23a und 23b sind durch einen Kanal (nicht dargestellt) im Ventilgehäuse 6 mit
dem Zuleitungskanal P verbunden.
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Jedes der Vorsteuerventile 3A und 3B hat einen
Vorsteuerluftzuleitungsanschluß, einen Vorsteuerluftausgangsanschluß und einen Vorsteuerluftableitungsanschluß.
Bei den Vorsteuerventilen handelt es sich um Dreiwegeventile bekannten
Typs, bei denen die Verbindung des Vorsteuerluftausgangsanschlusses zu den
Vorsteuerluftzu- und -ableitungsanschlüssen durch Ein/Ausschaltvorgänge der
Elektromagnete 3a geschaltet wird.
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Die Vorsteuerluftzuleitungsanschlüsse der Vorsteuerventile 3A und 3B sind
durch nicht dargestellte Durchgangsbohrungen mit dem Vorsteuerluftzuleitungskanal
PP verbunden. Die Vorsteuerluftausgangsanschlüsse sind jeweils einzeln durch die
Vorsteuerluftausgangs-Durchgangsbohrungen 24a und 24b mit den
Vorsteuerkammern hinter den Kolben verbunden, während die Vorsteuerluftableitungsanschlüsse
und die Entlüftungskammern zwischen den Kolben und den Ventilkörpern durch nicht
dargestellte Vorsteuerluftableitungs-Durchgangsbohrungen mit dem
Vorsteuerluftableitungskanal PR verbunden sind.
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Das Teilgehäuse 20b ist mit einem ersten Druckknopf 28a versehen, der im
gedrückten Zustand den Vorsteuerluftzuleitungskanal direkt mit der
Vorsteuerluftausgangs-Durchgangsbohrung 24a verbindet, wohingegen das Teilgehäuse 20a mit
einem zweiten Druckknopf 28b versehen ist, der den Vorsteuerluftzuleitungskanal
direkt mit der Vorsteuerluftausgangs-Durchgangsbohrung 24b verbindet.
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An der dem Hauptventil 2 gegenüberliegenden Außenseite der
Vorsteuerventile 3A und 3B sind ein Klemmenplattenträger 30 und eine
Klemmenplattenabdeckung 32 angebracht. Eine am Klemmenplattenträger 30 befestigte Klemmenplatte 31
versorgt die Elektromagnete 3a mit Spannung. Die Klemmenplatte 31 ist elektrisch
an die Abgriffklemmen 34 angeschlossen, die sich in einem Klemmenkasten 33 unter
dem Klemmenplattenträger 30 befinden.
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Wenn die Vorsteuerkammern 25a und 25b durch die Vorsteuerventile 3A und
3B mit Vorsteuerluft beaufschlagt werden, verschieben sich die Ventilkörper 10a und
10b des Hauptventils 2 in axialer Richtung nach rechts (siehe Fig. 2, untere Hälfte).
Der Zuleitungskanal P ist dann mit den Ausgangskanälen A1 und A2 verbunden,
während die Ausgangskanäle B1 und B2 mit dem Ableitungskanal EB verbunden
sind, wodurch die Vorsteuerluft aus den Vorsteuerkammern 25a und 25b abgeleitet
wird. Infolgedessen übt das Druckfluid in den Druckkammern 23a und 23b eine Kraft
aus und verschiebt die Ventilkörper 10a und 10b nach links (siehe Fig. 2, obere
Hälfte), wodurch eine Verbindung zwischen dem Zuleitungskanal P und den Ausgangskanälen
B1, und
B2 sowie zwischen den Ausgangskanälen A1 und A2 und dem
Ableitungskanal EA hergestellt wird. Dieser Aufbau entspricht im Prinzip dem eines
Fünfwegeventils.
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Die Ein/Ausschaltsteuerung der Vorsteuerventile 3A und 3B erfolgt nicht
grundsätzlich gleichzeitig, sondern einzeln.
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Die am Ventilgehäuse 6 angebrachte Anschlußplatte 4 hat vier
Ausgangsbohrungen 35A, 35B, 36A und 36B, die jeweils einzeln mit den Ausgangsbohrungen 15a,
15b, 16a und 16b an der Vorderseite des Ventilgehäuses 6 in Verbindung stehen,
wie in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt.
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Die Ausgangsbohrungen 35A, 35B, 36A und 36B sind vertikal in einer nahezu,
jedoch nicht völlig geraden Linie angeordnet. Die beiden Paare von
Ausgangsbohrungen 35A und 36B oben und unten sowie 35B und 36A dazwischen sind
zueinander geringfügig versetzt angeordnet. Diese Anordnung ist kompakter als die völlig
geradlinige Anordnung und ermöglicht daher die Montage der
Mehrfachrohranschlußstücke auf engem Raum und somit eine Reduzierung der Größe der
Anschlußplatte 4 und des Umschaltventils 1.
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An den Stellen, wo die Ausgangsbohrungen näher an der Oberfläche liegen,
sind beiderseits der Bohrung Ausbauchungen 43 ausgebildet, und jeweils gegenüber
den einzelnen Ausbauchungen sind entsprechende Vertiefungen 42 ausgebildet. Bei
einer Aneinanderreihung von zwei oder mehr Umschaltventilen 1 passen die
Vertiefungen 42 genau in die entsprechenden Ausbauchungen 43.
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In die Anschlußplatte 4 ist einseitig eine Auskehlung 40 zum Einsetzen des
Blecharretierungselements eingearbeitet, die teilweise bis in den Bereich der
Ausgangsbohrungen 35A, 358, 36A und 36B hineinreicht. Die Auskehlung mit den
oberen und unteren Abschlüssen 40a erstreckt sich über die gesamte Länge der
Anschlußplatte 4.
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Zur Befestigung der Rohranschlußstücke 5 in den einzelnen
Ausgangsbohrungen wird in die Auskehlung 40 ein Blecharretierungselement 41 eingesetzt. Das
Blecharretierungselement 41 ist von flacher Form und weist mehrere Aussparungen
44 auf, die so bemessen sind, daß sie in die Arretierungsrillen 38 auf der einen Seite
der Rohranschlußstücke 5 eingreifen, die am Rand in diese eingearbeitet sind. Beim
Einsetzen des Blecharretierungselements 41 in die Auskehlung 40 greifen die
Aussparungen 44 automatisch in die in den Ausgangsbohrungen 35A, 35B, 36A und
36B sitzenden Rohranschlußstücke 5 ein.
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Ungeachtet der Zahl der Rohranschlußstücke 5 oder selbst im Falle zuvor in
die Ausgangsbohrungen eingesetzter Rohranschlußstücke 5 werden durch bloßes
Einsetzen des Blecharretierungselements 41 in die dafür vorgesehene Auskehlung
40 alle Rohranschlußstücke 5 zuverlässig mit dem Blecharretierungselement 41 in
Eingriff gebracht.
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Das Blecharretierungselement 41 weist Löcher 45 auf, durch die an seinem
oberen und unteren Abschluß 41a und 41b sowie in der Mitte dazwischen Schrauben
48 gesteckt werden. Ähnliche Löcher 47 sind auch an entsprechenden Stellen der
Anschlußplatte 4 vorhanden. Die durch die Löcher 45 und 47 gesteckten Schrauben
48 befestigen das Blecharretierungselement 41 an der Anschlußplatte 4 und die
Anschlußplatte 4 wiederum am Ventilgehäuse 6 des Hauptventils 2.
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Die Schrauben 48 haben eine doppelte Funktion - sie dienen einerseits zur
Befestigung des Blecharretierungselements 41 an der Anschlußplatte 4 und
andererseits zur Befestigung der Anschlußplatte 4 am Hauptventil.
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Durch die Befestigung des Blecharretierungselements 41 und der
Anschlußplatte 4 mit denselben Befestigungsteilen wird der Aufbau des Umschaltventils 1
vereinfacht, die Zahl der Einzelteile verringert und deren Fertigung erleichtert.
An der Oberfläche der Anschlußplatte 4 sind an den Stellen, wo die
Schrauben 48 festgeschraubt werden, Aussparungen 46 vorgesehen, um die
Schraubenköpfe zur direkten Anlage am Blecharretierungselement 41 zu bringen. Auf diese
Weise ersetzt das Blecharretierungselement 41 die Unterlegscheiben für die
Schrauben 48.
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Da das Blecharretierungselement die Unterlegscheiben ersetzt, kann die
Anschlußplatte 4 auch aus nichtmetallischem Werkstoff hergestellt werden, wie z. B.
Kunstharz. Dies erleichtert die Fertigung der Anschlußplatte 4 und wirkt sich
verringernd auf ihre Fertigungskosten und ihr Gewicht aus.
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Die Position 18 bezeichnet Aussparungen zum Durchstecken von Schrauben,
um mehrere Umschaltventile 1 aneinander zu befestigen, während die Position 37
Dichtungsringe bezeichnet, die über die Rohranschlußstücke gestreift werden.
Obgleich es sich bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform um ein
Vorsteuer-Umschaltventil mit zwei im Ventilgehäuse 6 angeordneten
Schaltmechanismen handelt, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Vielmehr ist die Erfindung
ebenso auf Umschaltventile anwendbar, die nur einen Schaltmechanismus oder drei
oder mehr Schaltmechanismen enthalten, sowie auf andere nicht vorgesteuerte
Umschaltventile, wie z. B. Ventile, deren Ventilkörper direkt durch Elektromagnete
oder anderweitig betätigt werden.
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Somit werden alle Rohranschlußstücke durch bloßes Einsetzen des
Blecharretierungselements in die dafür vorgesehene Auskehlung sicher befestigt, wobei
die Zahl der Rohranschlußstücke keine Rolle spielt oder die Rohranschlußstücke
bereits zuvor in die Ausgangsbohrungen eingesetzt worden sein können.
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Die Befestigung des Blecharretierungselements an der Anschlußplatte und die
Befestigung der Anschlußplatte am Ventilgehäuse läßt sich bequem mittels
derselbena Befestigungsteile erzielen. Eine Vereinfachung der Befestigungsteile gestattet
eine Vereinfachung im Aufbau, eine Verringerung der Zahl der Einzelteile und
erleichtert deren Fertigung.
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Da das Blecharretierungselement die Unterlegscheiben ersetzt, muß die
Anschlußplatte nicht unbedingt aus Metall sein, sondern kann auch aus Kunstharz
oder einem ähnlichen Werkstoff hergestellt sein. Dieser Vorteil erleichtert die
Fertigung der Anschlußplatte und wirkt sich verringernd auf ihre Fertigungskosten und ihr
Gewicht aus.
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Die horizontal versetzte Anordnung ermöglicht eine Reduzierung des
Mittenabstands zwischen den einzelnen Bohrungen. Diese Reduzierung gestattet eine
effiziente Montage mehrerer Rohranschlußstücke in einem begrenzten Raum, was
zur Verringerung der Größe der Anschlußplatte und des Umschaltventils beiträgt.