Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft allgemein elektromagnetisch betätigte
pneumatische Ventilanordnungen und insbesondere ein pneumatisches Ventil mit einem
integrierten Durchlass, der es möglich macht, dass das Ventil in Serie mit
anderen gleichartigen Ventilen angeordnet werden kann, und mit einem Schnellanschlusskörper,
der so ausgeführt ist, dass er ein schnelles Abnehmen und Ersetzen des Ventils
ohne Befestigungselemente erlaubt.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Pneumatische Ventilanordnungen sind in der Technik bekannt, um Druckluftströme
an und von unterschiedlichen pneumatisch betätigten Vorrichtungen wie Linearaktuatoren,
Rotationsaktuatoren, Luftauslässe oder andere pneumatische Vorrichtungen oder
Anwendungen zu steuern, für die eine präzise Steuerung von Betätigungsluft
erforderlich ist. Eine verbreitete Art der Anwendung pneumatischer Ventilanordnungen
ist die Verwendung einer Serie von individuellen Ventilen für die Betätigung
eines Fördersystems oder für die Durchführung getrennter funktioneller
Tätigkeiten entlang einer Förder- oder Montagestraße. Für diese
Zwecke sind individuelle Ventile entlang des Fertigungsprozesses angeordnet, um
mechanische Vorrichtungen zu betätigen, die beispielsweise einen Gegenstand
in eine präzise vorgegebene Stellung bewegen oder indexieren. Die Ventile können
auch Tätigkeiten wie das Öffnen und Schließen von Sortierrutschen
oder einen mechanischen Prozess wie das Verschließen von Flaschen steuern.
Bei der Planung eines mit pneumatischen Elementen unterstützten Prozesses entlang
eines Fördersystems oder einer Montagestraße oder anderer Betriebsvorgänge
werden die pneumatisch gesteuerten Schritte oder Tätigkeiten häufig in
Zonen aufgeteilt. Jede der Zonen wird im allgemeinen durch eine separate pneumatische
Ventilanordnung gesteuert.
Die einzelnen pneumatischen Ventilanordnungen enthalten üblicherweise
ein Ventilglied, das innerhalb eines Ventilkörpers gehaltert und zwischen vorbestimmten
Positionen zu bewegen ist. Diese Positionen sind üblicherweise durch die Anordnung
von Ventilsitzen innerhalb der Ventilbohrung definiert. Das Ventilglied weist Ventilelemente
auf, die an den Sitzen angreifen. Das Ventilglied wird durch einen Aktuator zwischen
den vorbestimmten Positionen bewegt. Der Aktuator kann eine elektromechanische Vorrichtung
enthalten, beispielsweise einen Elektromagneten, die das Ventilglied in einer Richtung
bewegt. Die Ventilanordnung kann ebenfalls ein Vorspannglied wie eine Schraubenfeder
enthalten oder sogar eine weitere elektromechanische Betätigungsvorrichtung,
die das Ventilglied in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Auf diese Weise wird
der Fluss pneumatischen Drucks innerhalb des Ventils zwischen unterschiedlichen
Auslässen, die im Ventilkörper ausgebildet sind, gesteuert.
Abhängig davon, wie der Ventilkörper innen ausgebildet ist,
kann das Ventil als „normalerweise offen" oder „normalerweise geschlossen"
aufgebaut sein, wobei sich die Bezeichnung auf den Anfangszustand der Durchlasspassage
von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung der Ventilanordnung bezieht.
Außerdem sind Ventilanordnungen mit Zwei-, Drei- oder Vierweg-Ventildurchflusspfaden
bekannt, mit denen eine Mehrzahl von inneren pneumatischen Fließpfaden zwischen
einer Anzahl von Einlass- und Auslassöffnungen möglich ist. Damit ist
es möglich, dass der Ventilkörper so konfiguriert ist, dass einige Öffnungen
abhängig von der Art der Anwendung „normalerweise offen" und einige
„normalerweise geschlossen" sind. Wird die Ventilanordnung jedoch als Steuereinrichtung
für eine Zone in einem System eines Prozessablaufes eingesetzt, wie es oben
beschrieben wurde, dann handelt es sich üblicherweise um eine „normalerweise
geschlossene" Ventilanordnung mit einem Dreiwegeventil, das einen Einlass aufweist,
der zur Versorgung an eine Druckluftquelle angeschlossen ist; einen Auslass, der
geöffnet wird, wenn das Ventil für die Abgabe von Druck an die aktive
Vorrichtung betätigt wird; und einen Entlüftungsauslass, der den zugeführten
Druck ablässt, wenn das Ventil in seine geschlossene Position zurückkehrt.
Außerdem erfordern alle Ventilanordnungen, die Zonen eines ablaufenden
Prozesses steuern, eine Druckluftquelle. Auch wenn dies nicht die effizienteste
Möglichkeit ist, kann diese Versorgung offensichtlich dadurch erreicht werden,
dass individuelle Versorgungsdruckleitungen an jedes Ventil geführt werden.
Ist der zur Verfügung stehende Raum begrenzt, dann werden die Ventilanordnungen
oft auf einer Art von Verteiler angeordnet, der Druckluft auf kollektiver Basis
an jedes Ventil liefert. Es ist auch bekannt, mehrere pneumatisch miteinander verbundene
Verteiler zu verwenden, bei denen jeder Verteiler Ventilanordnungen beliefert, die
örtlich nah beieinander angeordnet sind. Schließlich vermeiden einige
Anwendungen die Verwendung von Verteilern und auch von einzelnen Druckluftleitungen
an jedes Ventil, indem Ventilanordnungen eingesetzt werden, die für die Druckluft
einen „Durchlass" aufweisen. In diesem Fall sind die Ventile in Serie miteinander
und der Druckluftquelle verbunden. Anders ausgedrückt, sie bilden sequentiell
eine Druckluftquelle für einander, indem sie wegen ihrer Durchlassverbindung
pneumatisch in Serie angeordnet sind. Diese in Serie geschalteten Ventilanordnungen
können dann nahe an der Zone angeordnet sein, die sie steuern,
womit lange Strecken mehrfacher pneumatischer Leitungen vom Ventil zu jeder aktiven
Vorrichtung entfallen. Jedes der in Serie geschalteten Ventile ist üblicherweise
dadurch befestigt, dass die einzelnen Ventilanordnungen auf einer Montageplatte
oder Befestigungsfläche montiert sind, die Teil des Fördersystems oder
des Förderstraßenaufbaus ist.
Im Laufe der Jahre sind auf diesem Gebiet mehrere Verbesserungen eingeführt
worden, die zu elektromagnetisch betätigten Ventilanordnungen mit hoher Durchflussrate
und wiederholbaren schnellen Ansprechzeiten geführt haben. Diese Verbesserungen
haben zu einer höheren Produktivität bei der Steuerung von Produktionsprozessen
geführt. Während jedoch schnellere und kleinere Ventile entwickelt wurden,
sind bestimmte Beschränkungen und Nachteile bei der Anwendung dieser konventionellen
Ventilanordnungen deutlich geworden. Bestimmte, mit hoher Geschwindigkeit ablaufende
Fertigungs- und Prozessabläufe führen pneumatisch angetriebene wiederholte
Betriebsvorgänge in extrem hoher Wiederholungsrate und über eine verhältnismäßig
kurze Zeitdauer aus. Viele der oben erwähnten Anwendungsformen erfordern beispielsweise,
das diese Art von pneumatischen Ventilen im Laufe eines Jahres Millionen von Betätigungsvorgängen
wiederholen.
Alle zur Zeit auf dem betreffenden Gebiet eingesetzten Ventilanordnungen
unterliegen der Abnutzung und der begrenzten Lebensdauer, wenn sie in einer anspruchsvollen
Umgebung eingesetzt werden, die eine Ventilbetätigung mit hoher Geschwindigkeit
und hoher Wiederholungsrate erfordert. Abnutzung und das letztendliche Ausfallen
dieser Ventilanordnung sind zu erwarten. Tritt ein Ausfall auf, wird das Ventil
entfernt und ersetzt. Es wird ebenfalls allgemein damit gerechnet, dass diese Ausfälle
die Produktion zum Erliegen bringen, während das entsprechende Ventil ersetzt
wird. Abhängig von der Art der Anwendung wird der durch die ausgefallene Produktionszeit
entstehende wirtschaftliche Verlust auf unterschiedliche Weise behandelt. Beispielsweise
kann Zeit für geplante Wartungsperioden vorgesehen werden, während der
das System abgeschaltet und ausgefallene oder gealterte Ventile ersetzt werden.
Bei vielen Anwendungen werden die Produktionsprozesse jedoch täglich 24 Stunden
in Gang gehalten, und geplante Wartungszeiten sind zeitraubend und schaden dem Produktionsprozess.
Bei diesen „immer eingeschalteten" Betriebsabläufen, kann es ökonomisch
sinnvoller sein, die technische Ausrüstung laufen zu lassen, bis ein Ausfall
auftritt, um so für jede Komponente die maximale Lebensdauer zu erzielen, um
dann die ausgefallenen Teile zu ersetzen, wenn sie ausfallen. Auf jeden Fall erfordern
die konventionellen elektromagnetisch betriebenen Ventilanordnungen teure Ausfallzeiten,
wenn sie entfernt und ersetzt werden müssen. Teilweise, um diesem Problem zu
begegnen, sind entfernbare Elektromagneten auf diesem technischen Gebiet entwickelt
worden. In diesem Fall wird der Elektromagnet mit nur zwei Befestigungselementen
am Ventilkörper gehalten. Fällt nur der Elektromagnet aus, dann ermöglicht
diese Art der Befestigung einen schnellen Austausch des Elektromagneten, während
der Ventilkörper im System bleibt. Abhängig von dem Aufbau des Ventils
kann damit auch der Druckverlust an das betreffende Ventil und die anderen, damit
in Serie verbundenen Ventile vermieden werden. Aber auch mit einfach auszutauschenden
Elektromagneten sind noch Verbesserungen bei der Verringerung der erforderlichen
Abschaltzeit möglich, wenn diese Arten von Ventilanordnungen entfernt und ersetzt
werden müssen.
Die zur Zeit verwendeten Ventilanordnungen, die für diese Art
von Produktionsprozessen verwendet werden, sind auf einer Montageplatte oder einer
Befestigungsfläche mit einer beliebigen Anzahl von Befestigungselementen befestigt.
Die Druck ausgesetzten Verbindungen an ihrem Einlass, Auslass und Durchlass erfordern
außerdem die Verwendung von bekannten, konventionellen Arten von Befestigungselementen
mit Gewinde, die für eine schnelle Montage oder einen schnellen Ersatz nicht
geeignet sind. Das kann zu noch längeren Ausfallzeiten während der Wartung
führen, insbesondere dann, wenn es sich um mehrere Ventile in einer gegebenen
Zone handelt. Die Zeiten für das Abnehmen und Ersetzen konventioneller Ventile,
die für diese Art von Betriebsprozesssysteme verwendet werden, sind immer noch
zu lang, denn es sind mehrere Handwerkzeuge und einige Handgriffe für ihre
Durchführung erforderlich. Es besteht darum weiterhin ein Bedürfnis auf
diesem Gebiet, eine elektromagnetisch betätigte pneumatische Ventilanordnung
zur Verfügung zu haben, die diese Mängel dadurch überwindet, dass
sie die Möglichkeit schafft, unter diesen Betriebsbedingungen schnell und einfach
entfernt und ersetzt werden zu können.
Im US Patent 6269834 wird ein elektromagnetisch zu betätigendes
pneumatisches Ventil beschrieben, das in modularer Anordnung so zu verbinden ist,
dass es mit anderen Ventilen in Serie in Fluidverbindung steht. Die veröffentlichte
US Patentanmeldung US 2003/0030021 beschreibt eine elektromagnetisch betätigte
pneumatische Ventilanordnung mit Schnappflügeln zur besseren Sicherung des
Ventilkörpers.
Das US Patent 6269834 kann so angesehen werden, dass damit allgemein
die Merkmale einer elektromagnetisch betätigten Ventilanordnung offenbart sind,
die einen einstückigen Ventilkörper enthält mit: einem Einlass, der
in Fluidverbindung mit einer Druckluftquelle steht und zum Zuführen von Druckluft
vorgesehen ist; einem Auslass, der so ausgebildet ist, dass er
mit mindestens einer aktiven, pneumatisch betätigten Vorrichtung in Fluidverbindung
steht; und einer Durchlasspassage, die mit dem genannten Einlass in Fluidverbindung
steht und so ausgebildet ist, dass sie in Fluidverbindung mit der Druckluftversorgung
steht und einen Durchlass für die Druckluft an den Einlass einer weiteren Ventilanordnung
auf eine Weise bildet, dass die genannten Ventile hinsichtlich der Druckluftversorgung
in Serie angeordnet sind.
Gemäß der Erfindung wird eine Verriegelungsanordnung geschaffen,
die, integral am Ventilkörper angeformt, sich von dem einstückigen Ventilkörper
nach außen erstreckt und dazu ausgebildet ist, an einer einzigen Öffnung
in einer Montageplatte anzugreifen und in dieser operativ gehaltert zu werden; wobei
die Verriegelungsanordnung eine sich von dem Ventilkörper quer nach außen
erstreckende erste Flanschlippe und eine der ersten Flanschlippe gegenüber
liegende zweite, sich ebenfalls von dem Ventilkörper quer nach außen erstreckende,
Flanschlippe aufweist; wobei die erste Flanschlippe einen ersten Befestigungskanal
definiert, der dazu ausgebildet ist, eine Seite der einzigen Öffnung in der
Montageplatte aufzunehmen und zu haltern, die zweite Flanschlippe einen zweiten
Befestigungskanal definiert, der dazu ausgebildet ist, die gegenüber liegende
Seite der Öffnung in der Montageplatte aufzunehmen und zu haltern, die Flanschlippen
sich über die Seiten der einzigen Öffnung der Montageplatte erstrecken
und den Ventilkörper an der Montageplatte befestigen, ohne dass die erste oder
die zweite Flanschlippe verbogen wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Andere Vorteile der Erfindung sind leicht zu erkennen, wenn die Erfindung
durch Bezug auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung und die beigefügten
Zeichnungen besser verstanden wird. Es zeigt:
1 eine Seitenansicht von zwei Ventilanordnungen und
ihrer Umgebung, die entsprechend der vorliegenden Erfindung an einer Montageplatte
einer größeren Prozessanlage montiert und in Serie mit einer Druckluftquelle
verbunden sind;
2A einen Querschnitt der Ausführungsform der in
1 dargestellten Ventilanordnung mit seitlich angeordnetem
elektromagnetischem Aktuator,
2B eine Teilansicht der in 2A
dargestellten Ventilanordnung im Querschnitt mit dem Aktuator in abgeschalteter
Stellung, so dass das Ventil geschlossen ist,
2C eine Teilansicht der in den 2A
und 2B dargestellten Ausführungsform der Ventilanordnung
im Querschnitt mit dem Aktuator in eingeschalteter Stellung, so dass das Ventil
offen ist,
3A eine Seitenansicht der Ausführungsform der
Ventilanordnung nach 2A, 2B
und 2C mit detailliert dargestelltem Ventilkörper,
3B eine Ansicht auf die gegenüber liegende Seite
der Ausführungsform der Ventilanordnung nach 3A,
4A eine Seitenansicht einer Ausführungsform der
Ventilanordnung nach der vorliegenden Erfindung, die die Schnellmontage-Verriegelungsanordnung
im Querschnitt vor der Einführung des Ventils in eine Montageplattenöffnung
zeigt,
4B eine Seitenansicht der in 4A
dargestellten Ventilanordnung, die die Schnellmontage-Verriegelungsanordnung im
Querschnitt zeigt, während die Verriegelungsanordnung zuerst in die Montageplattenöffnung
eingeführt wird,
4C eine Seitenansicht der in den 4A
und 4B dargestellten Ventilanordnung, die die Schnellmontage-Verriegelungsanordnung
im Querschnitt zeigt, wenn die Verriegelungsanordnung vollständig in die Montageplattenöffnung
eingeführt ist und die Verriegelungsanordnung das Ventil an der Montageplatte
haltert,
5A einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform
einer Ventilanordnung nach der vorliegenden Erfindung mit einem am oberen Ende angeordneten
Aktuator, wobei der Aktuator sich in seiner abgeschalteten Position befindet, so
dass das Ventil geschlossen ist,
5B einen Querschnitt der in 5A
dargestellten Ventilanordnung mit am oberen Ende angeordneten elektromagnetischen
Aktuator, der in seiner eingeschalteten Position ist, so dass das Ventil offen ist,
6A eine Seitenansicht der in den 5A
und 5B dargestellten Ventilanordnung mit am oberen
Ende angeordneten elektromagnetischen Aktuator und
6B eine Seitenansicht auf die entgegengesetzte Seite
der in 6A dargestellten Ventilanordnung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Es wird Bezug genommen auf die Figuren; in allen Zeichnungen bezeichnen
gleiche Bezugszeichen gleiche Strukturen. Eine pneumatische Ventilanordnung
nach der vorliegenden Erfindung wird allgemein mit 10 und 210
bezeichnet. In 1 ist dargestellt, dass zwei Ventilanordnungen
10 nach der vorliegenden Erfindung pneumatisch in Serie mit einer Druckluftquelle
verbunden sind. Jede der Ventilanordnungen 10 enthält einen Ventilkörper
12 und eine elektromagnetische Aktuatoranordnung, beispielsweise einen
Elektromagneten, der allgemein mit 14 bezeichnet und am Ventilkörper
12 angebracht ist. Der Ventilkörper 12 hat eine dünne
rechteckige Form mit oberer und unterer Fläche 16 bzw. 18,
einem Paar einander gegenüberliegender Seitenflächen 20,
22, die sich zwischen oberer und unterer Fläche 16 und
18 erstrecken, und Endflächen 24, 26. Die Aktuatoranordnung
14 ist an der Seitenfläche 20 des Ventilkörpers
12 befestigt. Der Aktuator in der Ausführung der vorliegenden Erfindung
kann von jeder bekannten Art sein, wie sie üblicherweise für pneumatische
Ventile wie Elektromagneten mit frei beweglichem Anker mit Vorspannung über
Spiel (lost-motion biasing) vorgesehen sind und als Stand der Technik in den US
Patenten Nr. 4.438.418 oder 3.538.954 beschrieben wurden. Durchschnittlichen Fachleuten
auf diesem Gebiet wird also aus der nachfolgenden Beschreibung deutlich werden,
dass die genaue Form des Aktuators, ob elektromagnetisch oder von anderer Art, kein
Teil der vorliegenden Erfindung ist. Der Aktuator 14 steht elektrisch über
eine Verkabelung, der in 1 mit 15 bezeichnet
ist, in Verbindung mit einer Steuervorrichtung.
Der Ventilkörper 12 ist so ausgelegt, dass er an einer
Befestigungs- oder Montageplatte 28 befestigt werden kann. Es soll darauf
hingewiesen werden, dass die Montageplatte 28 auf irgendeine Weise an einer
Ver- oder Bearbeitungsvorrichtung, einem Fördersystem oder einem anderen verhältnismäßig
großen Mechanismus befestigt ist, der die gesteuerte Anwendung pneumatischen
Drucks erfordert, wie er von den Ventilanordnung nach der vorliegenden Erfindung
geliefert wird. Genauer gesagt hängt die Anordnung der Montageplatte
28 und die allgemeine Platzierung der Ventilanordnungen 10 auf
der Montageplatte 28 vollständig von der Gesamtanlage der größeren
Vorrichtung oder des entsprechenden Systems ab. So sind die beiden Ventilanordnungen
10, wie sie in 1 dargestellt sind, für
die Zwecke dieser Beschreibung in großer Nähe zueinander dargestellt,
können aber für ihren Betrieb so oder weniger nah beieinander betrieben
werden.
Die Beschreibung bezieht sich nachfolgend auf die 2A
bis 3B. Der Ventilkörper 12 enthält
einen Drucklufteinlass 30, der in Fluidverbindung mit einer Druckluftquelle
steht, einen Auslass 32, der so ausgelegt ist, dass er in Fluidverbindung
mit mindestens einer aktiven, pneumatisch betriebenen Vorrichtung steht, und eine
Durchlasspassage 34, die so ausgebildet ist, dass sie in Fluidverbindung
mit der Einlassöffnung einer im wesentlichen gleich aufgebauten Ventilanordnung
10 steht und einen Durchlass für die Druckluft bildet, so dass die
Ventile hinsichtlich der Druckluftversorgung in Serie angeordnet sind. Genauer gesagt
ist die Durchlasspassage 34 eine Bohrung, die sich durch den Ventilkörper
12 erstreckt und einen Durchlasseinlass 36 sowie einen Durchlassauslass
38 aufweist. Einlass 36 und Auslass 38 des Durchlasses
enthalten einen „Schnellverbindungs"-Anschluss, der allgemein mit
40 bezeichnet ist und später im Detail beschrieben wird. Der Auslass
32 ist ebenfalls mit einem „Schnellverbindungs"-Anschluss
42 in der Auslassöffnung 44 ausgerüstet. Die pneumatische
Verbindung einer Ventilanordnung 10 mit einer zweiten Ventilanordnung
10 ist aus 1 zu ersehen, wo die Ventile miteinander
über ein Stück pneumatischer Leitung oder eines entsprechenden Rohrs
17 in Fluidverbindung stehen. Wie aus 1 zu
sehen ist, wird die Druckluft über eine Rohrstück 19 an den Einlass
36 des Durchlasses der ersten Ventilanordnung 10 geleitet. Dann
passiert die Druckluft die Durchlasspassage 34 des ersten Ventils
10 und verlässt sie durch den Durchlassauslass 38 und tritt
dann über eine pneumatische Rohrverbindung 17 in den Durchlasseinlass
36 eines zweiten Ventils ein. Dann strömt die Druckluftzufuhr weiter
durch den Rohrabschnitt 21 an eine weitere, entfernt angeordnete Ventilanordnung
10. Die gesteuerte Ausgabe von Druckluft aus dem Auslass 44 der
Ventilanordnung 10 wird über einen Rohrabschnitt 23 an die
aktiv gesteuerte pneumatische Vorrichtung geliefert.
Eine Ventilbohrung 46 erstreckt sich axial durch den Ventilkörper
12. Bei der hier dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei
der pneumatischen Ventilanordnung 10 um ein Zweiwegeventil und enthält
außerdem einen Entlüftungsauslass 48, der mit der Ventilbohrung
46 in Fluidverbindung steht. Bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform
erstreckt sich die Ventilbohrung 46 vollständig durch den Ventilkörper
12 und hat ein Paar offene Enden 50, 52. Ein allgemein
mit 54 bezeichnetes Ventilglied ist zwischen vorbestimmten Stellungen bewegbar
innerhalb der Ventilbohrung 46 so gehaltert, dass es wahlweise einen Strom
Druckluft vom Einlass 30 durch die Ventilbohrung 46 an den Auslass
32 führt. Gleichzeitig führt das Ventilglied 54 auch
wahlweise Druckluft so, dass sie vom Auslass 32 zum Entlüftungsauslass
48 abgelassen wird, wie später noch detaillierter beschrieben wird.
Ein Endhalteeinsatz, allgemein mit 56 bezeichnet, ist im offenen Ende
52 des Ventilkörpers 12 eingesetzt und haltert das Ventilglied
54 innerhalb der Ventilbohrung 46, was später noch detaillierter
beschrieben wird.
Das Ventilglied 54 enthält weiter ein Ventilelement
58, das entlang seiner Länge angeordnet ist. Das Ventilelement
58 ist auf dem Ventilglied 54 ausgebildet und weist Ventildichtungsflächen
60 und 62 aus, die so zu betätigen sind, dass sie wahlweise
einen Strom Druckluft von einem Einlass 30 durch die Ventilbohrung
36 an den Auslass 48 bzw. vom Auslass 32 an den Entlüftungsauslass
48 leiten. Wie in den 2A bis 2C
gezeigt wird, enthält das Ventilglied 54 auch eine ringförmige
Nut 64, die eine ringförmige Dichtung 66 aufnimmt, die gleitend
am offenen Ende 50 der Ventilbohrung 46 angreift, um das Austreten
von Druckluft aus der Ventilbohrung 46 zu verhindern. Das Ventilglied
54 enthält ebenfalls eine becherartige Vertiefung 58, die
ein Vorspannglied 69 aufnimmt und haltert.
In der bevorzugten Ausführungsform ist das Ventilglied
54 ein Aluminiumeinsatz, der an der geeigneten Stelle mit einem geeigneten
elastischen Material wie Gummi oder einem bekannten Elastomer überzogen ist.
Durchschnittlich ausgebildete Fachleute auf diesem Gebiet werden darauf hingewiesen,
dass das Material der abdichtenden Oberfläche aus jeder bekannten Verbindung
hergestellt sein kann, die in gewissem Maße nachgibt, jedoch von hoher Rückprallelastizität
ist wie beispielsweise Nitril, das geklebt oder mit dem das Ventilelement
58 überzogen werden kann.
Wie in den 2A und 2B
dargestellt, ist der Ventilsitz 70 direkt in der Ventilbohrung
46 selbst angeordnet, während der Ventilsitz 72 im Endhalteeinsatz
56 vorgesehen ist. Der Endhalteeinsatz 56 enthält eine ringförmige
Nut 80, die eine ringförmige Dichtung 82 aufnimmt, um ein
Austreten von Druckluft innerhalb der Ventilbohrung 46 zu verhindern. Der
Endhalteeinsatz 56 weist eine zentrale Bohrung 84 auf, die das
Ventilglied 54 aufnimmt und seine gleitende Bewegung innerhalb des Ventilkörpers
12 ermöglicht. Der Endhalteeinsatz 56 ist im Ventilkörper
12 durch eine Entlüftungs-Diffuseranordnung gesichert, die allgemein
mit 86 bezeichnet ist. Die Diffuseranordnung 86 enthält eine
Diffusionsplatte 88 und einen Haltering 90. Im Haltering
90 sind Entlüftungsöffnungen 92 ausgebildet, so dass,
wenn Druckluft an den Auslass 48 gelassen wird, sie die Diffusionsplatte
88 passiert und durch die Entlüftungsöffnungen 92 in
die Umgebungsluft entlassen wird. Die Diffusionsplatte 88 ist eine Membran,
die die Luft passieren lässt, jedoch verhindert, dass Fremdkörper in den
Entlüftungsauslass 48 eintreten. Der Haltering 90 der Diffuseranordnung
86 ist in den Ventilkörper 12 eingeschraubt, so dass die
Diffuseranordnung 86 mit dem Endhalteeinsatz 56 Kontakt hat und
diesen im Ventilkörper 12 sichert. Die Diffuseranordnung
86 ist ebenfalls mit einem Ende des Vorspanngliedes 69 im Kontakt.
Das Vorspannglied 69 ist in der in einem Ende des Ventilgliedes
54 ausgebildeten becherförmigen Vertiefung 68 so angeordnet,
dass das Vorspannglied 69 eine Kraft liefert, die bewirkt, dass das Ventilglied
54 sich gegen eine von der Aktuatoranordnung 14 ausgeübte
Kraft von der Diffuseranordnung 86 weg bewegt. Das Vorspannglied
69 kann eine Schraubenfeder oder dergleichen sein.
Im Betrieb wirken die Ventilsitze 70 und 72 mit
den Ventilelementen 60 bzw. 62 zusammen, um die unterschiedlichen
Passagen im Ventilkörper 12 abzudichten. Der Ventilsitz
70 bietet einen abdichtenden Kontakt mit der Ventildichtungsfläche
60 des Ventilelemente 54, wenn das Ventilglied 46 in
abgeschalteter (deenergized) Stellung ist (2A), und
unterbricht dadurch den Druckluftstrom an den Auslass 32. In dieser Stellung
wird die Ventildichtungsfläche 62 vom Ventilsitz 72 weg bewegt,
so dass der Auslass 32 offen ist und in Fluidverbindung mit dem Entlüftungsauslass
48 steht. Damit ist es der im Auslass möglicherweise vorhandenen Druckluft
möglich, durch den Auslass 48 in die Umgebungsluft auszutreten. Auf
gleiche Weise wird die Ventildichtungsfläche 60 vom Ventilsitz
70 weg bewegt, wenn das Ventilglied 46 sich in eingeschalteter
(energized) Stellung befindet, wodurch die Druckluft vom Einlass 30 zum
Auslass 32 strömen kann. In dieser Stellung bietet der Ventilsitz
72 einen abdichtenden Kontakt mit der Ventildichtungsfläche
62 des Ventilelements 54, so dass der Auslass 32 gegenüber
dem Entlüftungsauslass 48 geschlossen ist und Druckluft vom Einlass
30 an den Auslass 32 strömt.
In der bevorzugten Ausführungsform ist die Aktuatoranordnung
14 so am Ventilkörper 12 angebracht, dass sie am Ventilglied
54 angreift und es damit betätigt. Wie dies nur der Illustration halber
dargestellt ist, kann dieser Angriff durch die Verwendung eines Betätigungsstiftes
96 mit einem vergrößerten Kopf 98 erfolgen, der mit
dem, dem Vorspannglied 69 gegenüberliegenden Ende des Ventilgliedes
54 Kontakt aufnimmt. Auf diese Weise bewirkt die Aktuatoranordnung
14, dass sich das Ventilglied nach rechts bewegt, was in den
2A bis 2C dargestellt
ist, und damit die Ventilanordnung 10 betätigt. Fachleute auf diesem
Gebiet werden darauf hingewiesen, dass die tatsächlich betätigenden Mittel,
die zur Bereitstellung der das Ventilglied 54 bewegenden Kraft verwendet
werden, außerhalb des Bereiches dieser Erfindung liegen. Dementsprechend wird
weiter darauf hingewiesen, dass, abhängig von den Betätigungsmitteln,
alle möglichen unterschiedlichen Arten von Betätigungselementen anstelle
eines Druckstiftes verwendet werden können. Wie bereits erwähnt wurde,
wird die Aktuatoranordnung 14 dazu genutzt, wahlweise das Ventilglied
54 innerhalb der Ventilbohrung 46 in die der Vorspannkraft des
Vorspanngliedes 69 entgegengesetzte Richtung zu betätigen. Auf diese
Weise treibt die Aktuatoranordnung 14 das Ventilglied nach rechts, gezeigt
in 2C, und das Vorspannglied 69 bringt das
Ventilglied 54 in seine ursprüngliche Stellung zurück (nach links
in 2B), wenn die Aktuatoranordnung 14 deaktiviert
wird.
In der bevorzugten Ausführungsform wird die Aktuatoranordnung
14 mit zwei Befestigungselementen 100 mit Gewinde
(3B) am Ventilkörper 12 befestigt, die
ein schnelles Abnehmen der Aktuatoranordnung 14 vom Ventilkörper
12 sowie einen schnellen Ersatz ermöglichen, ohne dass das System
drucklos gemacht werden muss. Es wird erwähnt, dass unterschiedliche andere
Mittel zum Befestigen der Aktuatoranordnung 14 am Ventilkörper
12 zur Verfügung stehen, die ein ähnlich schnelles Abnehmen und
Ersetzen ermöglichen. An sich kann darum jede andere bekannte Art einer ähnlichen
Aktuatorbefestigung verwendet werden, ohne dass damit der Erfindungsbereich überschritten
würde.
Bei den Schnellverbindungsanschlüssen 40 und
42 handelt es sich um bekannte „Einsteck-Verriegungsverbinder" für
pneumatische Rohre mit einem Hauptkörper 102, einem Verriegelungsring
104, einer Entriegelungshülse 106 und einem Dichtungsring
108. Der Ventilkörper 12 enthält passende Bohrungen
110 und 112, von denen jede so geformt ist, dass sie den Hauptkörper
102 der Schnellverbindungsanschlüsse 40 aufnehmen kann. Auf
ähnliche Weise enthält der Ventilkörper eine passende Bohrung
114, um den Schnellverbindungsanschluss 42 aufzunehmen, der im
wesentlichen ähnlich ausgebildet, jedoch von geringerer Größe ist.
Der Hauptkörper 102 des Verbindungsanschlusses kann in der passenden
Bohrung durch eine von unterschiedlichen, bekannten Verfahren gehaltert sein. So
können der Hauptkörper 102 des Verbindungsanschlusses und die
passenden Bohrungen 110, 112 und 114 beispielsweise durch
enge Passtoleranzen gekennzeichnet sein, so dass die Verbindungsanschlüsse
40, 42 in die Bohrungen hineingedrückt werden. Jeder der
Hauptkörper 110 der Verbindungsanschlüsse 40 weist eine
außen ausgebildete Nut 116 auf, die einen Dichtungsring
118 aufnimmt, der die Hauptkörper 102 gegenüber den
Bohrungen 110, 112 und 114 abdichtet.
In jedem der Verbindungsanschlüsse 40, 42 hat
die Entriegelungshülse einen Innendurchmesser 120 mit etwa den Abmessungen
des Außendurchmessers des Rohrs, das eingesetzt und gehaltert werden soll,
was der Verrohrung physischen Halt gibt. Der Verriegelungsring 104 weist
ebenfalls einen Innendurchmesser 122 auf, der etwa die gleiche Größe
hat wie das einzusetzende und zu halternde Rohr. Der Verriegelungsring
104 weist jedoch außerdem eine Mehrzahl von Angriffsvorsprüngen
124 auf, die sich vom Innendurchmesser 122 flexibel nach innen
erstrecken. Die Angriffsvorsprünge 124 erstrecken sich im Winkel fort
von der Öffnung der Entriegelungshülse 106. Wenn also ein pneumatisches
Rohr in den Verbindungsanschluss 40 eingesetzt wird, um eine Fluidverbindung
herzustellen, dann wird sein Ende an den Angriffsvorsprüngen 124 des
Verriegelungsrings 104 und dem Dichtungsring 108 vorbei bis an
einen Stopp-Flansch 126 gedrückt. Der Dichtungsring 108 bietet
einen abdichtenden Angriff an dem Außendurchmesser des Rohrs, und die Mehrzahl
von Angriffsvorsprüngen 124 des Verriegelungsrings 104 drücken
nach innen gegen den Außendurchmesser des Rohrs. Der Winkel der Angriffsvorsprünge
124 verhindert also das Herausziehen des Rohrs aus dem Hauptkörper
102 des Verbindungsanschlusses 40. Die Entriegelungshülse
106 ist innerhalb des Hauptkörpers 102 verschiebbar angeordnet,
so dass, wenn es nötig ist, das Rohr aus dem Verbindungsverschluss
40 zu entfernen, die Entriegelungshülse 106 gegenüber
dem Hauptkörper 102 nach innen gedrückt wird, so dass der vordere
Rand 128 der Entriegelungshülse 106 die Angriffsvorsprünge
124 vom Außendurchmesser des Rohrs weg drückt. Das Rohr kann
dann frei aus dem Verbindungsanschluss 40, 42 herausgezogen werden.
Wie am besten aus den 3A bis
3B zu sehen ist, enthält der Ventilkörper
12 auch eine Verriegelungsanordnung 130, die verwendet wird, um
den Ventilkörper 12 lösbar an der Montageplatte 28 zu
befestigen. Die Verriegelungsanordnung 130 erstreckt sich vom Ventilkörper
12 weg und weist eine erste Flanschlippe 132 auf, die sich vom
Ventilkörper 12 quer nach außen erstreckt, sowie eine zweite
Flanschlippe 134, die gegenüber der ersten Flanschlippe
132 an der Verriegelungsanordnung 130 angeordnet ist. Auch die
Flanschlippe 134 erstreckt sich vom Ventilkörper 12 seitlich
nach außen. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist die Verriegelungsanordnung 130 ein am Ventilkörper 12
integral angeformter Abschnitt, der sich vom Ventilkörper weg erstreckt und
von ihm im Abstand angeordnet ist. Am deutlichsten ist in den 4A,
4B und 4C gezeigt, dass
die Verriegelungsanordnung 130 so ausgelegt ist, dass sie ohne Verwendung
von Befestigungselementen innerhalb einer Öffnung 140 in der Montageplatte
28 angreift und dort wirksam gehaltert wird. Die erste Flanschlippe
132 definiert einen ersten Befestigungskanal 136, der dazu ausgelegt
ist, eine Seite oder einen oberen Abschnitt 150 der Öffnung
140 aufzunehmen und zu haltern. Die zweite Flanschlippe 134 definiert
einen zweiten Befestigungskanal 138, der dazu ausgelegt ist, die gegenüberliegende
Seite oder den unteren Abschnitt 152 der Montageplattenöffnung
140 aufzunehmen. In Betriebsstellung erstrecken sich die Flanschlippen
132, 134 über die Ränder der Montageplattenöffnung
140 hinaus, um den Ventilkörper 12 an der Montageplatte ohne
Befestigungselemente zu befestigen. In der bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist die Öffnung 140 der Montageplatte
28 so geformt, dass sie allgemein rechteckig ausgebildet ist, und die Verriegelungsanordnung
130 ist so geformt, dass sie, wie nachfolgend noch detaillierter beschrieben
wird, in die Öffnung hineinpasst.
Genauer gesagt, die Verriegelungsanordnung 130 enthält
weiter eine Vorspannbohrung 142, die in der Verriegelungsanordnung
130 ausgebildet ist. Nahe der zweiten Flanschlippe 134 weist die
Vorspannbohrung 142 ein offenes Ende 144 und nahe der ersten Flanschlippe
132 ein geschlossenes Ende 146 auf. Die Vorspannbohrung
142 nimmt ein Vorspann-Verriegelungsglied 148 auf. In der bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Vorspann-Verriegelungsglied
148 eine Schraubenfeder. Ein Ende des Vorspann-Verriegelungsgliedes
148 ist am geschlossenen Ende der Vorspannbohrung 142 gehaltert,
während das entgegengesetzte Ende des Vorspann-Verriegelungsgliedes
148 sich über den zweiten Befestigungskanal 138 hinaus sich
bis zum Rand der zweiten Flanschlippe 134 erstrecken kann. Wenn die Ventilanordnung
12 in die Montageplatte 28 eingesetzt wird, dann bietet also das
Vorspann-Verriegelungsglied 148 eine Vorspannkraft zwischen der Kante der
Montageplattenöffnung am zweiten Befestigungskanal 138 und dem geschlossenen
Ende der Vorspannbohrung 146. Auf diese Weise drückt das Vorspann-Verriegelungsglied
148 den ersten Befestigungskanal 136 der Verriegelungsanordnung
130 nach oben gegen die Kante der Montageplattenöffnung
140, um die Ventilanordnung 12 ohne Befestigungselemente zu haltern.
Um die Ventilanordnung 10 an der Montageplatte
28 zu befestigen, ist der zweite Befestigungskanal 138 der Verriegelungsanordnung
130 zum unteren Abschnitt der Montageplattenöffnung 140 gerichtet,
was am besten aus 4A zu ersehen ist. Wie in
4B dargestellt, ist der zweite Befestigungskanal
138 im Angriff auf dem unteren Abschnitt der Montageplattenöffnung
140 angeordnet und das Vorspann-Verriegelungsglied 148 wird komprimiert,
bis die erste Flanschlippe 132 vom oberen Abschnitt der Montageplattenöffnung
140 frei kommt. Dann wird die Ventilanordnung 10 um den zweiten
Befestigungskanal 138 so zurückgedreht, dass die erste Flanschlippe
132 durch die Montageplattenöffnung 140 hindurch passt. Schließlich
wird die Ventilanordnung 10 freigegeben, so dass das Vorspann-Verriegelungsglied
148 die Ventilanordnung 10 nach oben drückt, um den ersten
Befestigungskanal 136 am oberen Abschnitt der Montageplattenöffnung
140 in Angriff zu bringen. Die Ventilanordnung 10 wird also, wie
in 4C gezeigt, in der Montageplattenöffnung
140 ohne die Verwendung von Befestigungselementen gehalten. Während
die Verriegelungsanordnung 130 und die Öffnung 140 hier als
allgemein rechteckig geformt dargestellt sind, wird darauf hingewiesen, dass die
Montageplattenöffnung 140 und Verriegelungsanordnung 130
ganz andere Formen haben können, solange sie aufeinander abgestimmt geformt
sind.
Eine weitere nicht einschränkende Ausführungsform der Ventilanordnung
nach der vorliegenden Erfindung wird allgemein in den 5A
und 5B mit 210 bezeichnet, wobei gleiche Bezugszeichen,
die einen gleichen Aufbau hinsichtlich der Ventilanordnung 10 bezeichnen,
um 200 vergrößert wurden. In dieser Ausführungsform weist die Ventilanordnung
210 einen oben aufgesetzten Aktuator auf. Das heißt im Einzelnen,
dass die Ventilanordnung 210 einen Ventilkörper 212 und eine
elektromagnetische Aktuatoranordnung wie einen Elektromagneten enthält, der
allgemein mit 214 bezeichnet und am Ventilkörper 212 angebracht
ist. Der Ventilkörper 212 hat eine dünne rechteckige Form, die
obere und untere Flächen 216 bzw. 218 definiert, ein Paar
einander gegenüberliegender Seitenflächen 220, 222,
die sich zwischen der oberen und unteren Fläche 216 und
218 und den Endflächen 224, 226 erstrecken. Die
Aktuatoranordnung 214 ist an der oberen Fläche 216 des Ventilkörpers
212 angebracht.
Der Ventilkörper 212 enthält einen Druckluftzufuhreinlass
230, der in Fluidverbindung mit einer Druckluftquelle steht; einen Auslass
232, der so ausgelegt ist, dass er in Fluidverbindung mit mindestens einer
aktiven, pneumatisch betätigten Vorrichtung steht, und eine Durchlasspassage
234, die für eine Fluidverbindung mit der Druckluftzufuhr ausgelegt
ist und einen Durchlass für die Druckluftzufuhr an den Einlass einer im wesentlichen
ähnlichen Ventilanordnung 210 bietet, so dass die Ventile hinsichtlich
der Druckluftzufuhr in Serie geschaltet sind. Genauer gesagt handelt es sich bei
der Durchlasspassage 234 um eine Bohrung, die sich durch den Ventilkörper
212 erstreckt und einen Durchlasseinlass 236 und einen Durchlassauslass
238 aufweist. Durchlasseinlass und Durchlassauslass 236 bzw.
238 weisen jeder einen „Schnellverbindungs"-Anschluss, auf der allgemein
mit 240 bezeichnet ist. Der Auslass 232 weist ebenfalls einen
„Schnellverbindungs"-Anschluss auf, der allgemein mit 242 bezeichnet
und in der Auslassöffnung 244 angeordnet ist.
Wie am besten aus den 6A und
6B hervorgeht, erstreckt sich eine Ventilbohrung
246 vertikal durch den Ventilkörper 212. Bei der hier dargestellten
Ausführungsform handelt es sich bei der pneumatischen Ventilanordnung
210 um ein Dreiwegeventil, das auch einen Entlüftungsauslass
248 enthält, der mit der Ventilbohrung 246 in Fluidverbindung
steht. Die Ventilbohrung 246 erstreckt sich teilweise durch den Ventilkörper
212 und endet in einem offenen Ende 250 sowie in einem geschlossenen
Ende 252. In der Ventilbohrung 246 ist ein allgemein mit
254 bezeichnetes Ventilglied zwischen vorbestimmten Stellungen bewegbar
gehaltert, um einen Strom von Druckluft wahlweise vom Einlass 230 durch
die Ventilbohrung 246 an den Auslass 232 zu leiten. Gleichzeitig
leitet das Ventilglied 254 wahlweise Druckluft zum Ablassen vom Auslass
232 an den Entlüftungsauslass 248.
Das Ventilglied 254 enthält außerdem ein Ventilelement
258, das entlang seiner Länge angeordnet ist. Das
Ventilelement 258 ist auf dem Ventilglied 254 ausgebildet und
enthält Ventildichtungsflächen 260 und 262, die bewirken,
dass ein Druckluftstrom von einem Einlass 230 wahlweise durch die Ventilbohrung
236an den Auslass 232 bzw. vom Auslass 232 an den Entlüftungsauslass
248 geleitet wird. Wie in den Figuren gezeigt ist, enthält das Ventilglied
254 weiter eine ringförmige Nut 264, die eine ringförmige
Dichtung 266 aufnimmt, die am offenen Ende 250 der Ventilbohrung
246 gleitend angreift, um ein Austreten von Druckluft aus der Ventilbohrung
246 zu verhindern. Das Ventilglied 254 enthält auch eine
becherförmige Vertiefung 268, die ein Vorspannglied 269 aufnimmt
und haltert.
In der bevorzugten Ausführungsform ist das Ventilglied
254 ein Aluminiumeinsatz, der mit einem geeigneten elastischen Material
wie Gummi oder einem bekannten Elastomer an der geeigneten Stelle überzogen
ist. Im Einzelnen werden Fachleute auf diesem Gebiet darauf hingewiesen, dass das
Material der Ventilelemente 258 mit Dichtungsflächen 260
und 262 aus jeder bekannten Verbindung bestehen kann, die in gewissem Maße
nachgibt, jedoch von hoher Rückprallelastizität ist, wie beispielsweise
Nitril, mit dem das Ventilglied 254 überzogen werden kann.
In der becherförmigen Vertiefung 268, die in einem Ende
des Ventilgliedes 254 ausgebildet ist, ist ein Vorspannglied
269 so angeordnet, dass es eine Kraft ausübt, um das Ventilglied vom
geschlossenen Ende 251 der Ventilbohrung 246 entgegen einer von
der Aktuatoranordnung 214 erzeugten Kraft weg zu bewegen. Bei dem Vorspannglied
269 kann es sich um eine Schraubenfeder oder dergleichen handeln. In der
bevorzugten Ausführungsform ist die Aktuatoranordnung 214 am Ventilkörper
212 so angebracht, dass sie am Ventilglied 254 angreift und es
dadurch betätigt. Wie nur zur Illustration gezeigt, kann dies durch die Verwendung
eines Betätigungsstiftes 296 mit einem vergrößerten Kopf
298 geschehen, der das Ende des gegenüber dem Vorspannglied
269 angeordneten Ventilgliedes 254 berührt. Auf diese Weise
kann die Aktuatoranordnung 214 bewirken, dass sich das Ventilglied
254 (in 6B gesehen) nach unten bewegt, wodurch
die Ventilanordnung 210 betätigt wird. Durchschnittliche Fachleute
auf diesem Gebiet werden darauf hingewiesen, dass das spezifische Betätigungsmittel,
das eingesetzt wird, um dem Ventilglied 254 Antriebskraft zu geben, außerhalb
des Bereiches der vorliegenden Erfindung liegt. Dementsprechend wird weiter darauf
hingewiesen, dass alle möglichen unterschiedlichen Arten von Betätigungselementen
anstelle eines Druckstiftes abhängig von den Aktuatormitteln verwendet werden
können. Wie bereits erwähnt wurde, wird die Aktuatoranordnung
214 verwendet, um das Ventilglied 254 in der Ventilbohrung
246 wahlweise in der der Vorspannkraft des Vorspanngliedes 269
entgegengesetzten Richtung zu betätigen. Auf diese Weise treibt die Aktuatoranordnung
214 das Ventilglied (in 6B gesehen) nach unten,
und das Vorspannglied 269 bewirkt, dass das Ventilglied 254 in
seine ursprüngliche Stellung (in 6A nach oben)
zurückkehrt, wenn die Aktuatoranordnung 214 deaktiviert wird.
Im Betrieb wirken die Ventilsitze 270 und 272 mit
den Ventildichtungsflächen 260 bzw. 262 zusammen, um die
unterschiedlichen Passagen im Ventilkörper 212 abzudichten. Der Ventilsitz
270 bietet einen abdichtenden Kontakt mit der Ventildichtungsfläche
260 des Ventilelementes 258, wenn das Ventilglied 254
in seiner stromlosen Stellung ist (5A) und damit dem
Druckluftstrom an den Auslass 232 unterbricht. In dieser Stellung wird
die Ventildichtungsfläche 262 vom Ventilsitz 272 weg bewegt,
so dass der Auslass 232 offen ist und in Fluidverbindung mit dem Entlüftungsauslass
248 steht. Damit wird es der im Auslass noch vorhandenen Druckluft ermöglicht,
durch den Auslass 248 in die Umgebungsluft zu fließen. Auf ähnliche
Weise wird die Ventildichtungsfläche 260 vom Ventilsitz
270 weg bewegt, wenn das Ventilglied 254 in seiner eingeschalteten
Stellung ist, wodurch es der Druckluft möglich ist, vom Einlass 230
an den Auslass 232 zu fließen. Solange er sich in dieser Stellung
befindet, schafft der Ventilsitz 272 einen abdichtenden Kontakt mit der
Ventildichtungsfläche 262 des Ventilelementes 258, so dass
der Auslass 232 gegenüber dem Entlüftungsauslass 248
geschlossen wird und Druckluft vom Einlass 230 an den Auslass
232 geleitet wird. Der Entlüftungsauslass 248 enthält
eine Diffuseranordnung 286, die so in dem Ventilkörper 212
gehaltert ist, dass, wenn Druckluft in den Auslass 248 gelassen wird, sie
durch die Diffuseranordnung 286 fließt, bevor sie in die Umgebungsluft
abgelassen wird. Die Diffuseranordnung 286 ist eine Membran, die Luft passieren
lässt, jedoch verhindert, dass Fremdkörper in den Auslass 248
eintreten.
In der bevorzugten Ausführungsform ist die Aktuatoranordnung
214 an der oberen Fläche 216 des Ventilkörpers
212 angebracht, wodurch ein schnelles Abnehmen und Ersetzen der Aktuatoranordnung
214 vom Ventilkörper 212 möglich ist, ohne dass der
Druck aus dem System abgelassen werden muss. Es wird bemerkt, dass unterschiedliche
andere Mittel zum Befestigen der Betätigungsanordnung 214 am Ventilkörper
212 zur Verfügung stehen, die das Merkmal eines ähnlich schnellen
Abnehmens und Ersetzens bieten. Deshalb kann jede andere bekannte Art ähnlicher
Aktuatorbefestigung angewendet werden, ohne dass der Bereich der Erfindung überschritten
wird.
Die Schnellverbindungsanschlüsse 240 und 242
gehören zu der bekannten Art von „Einsteck-Verriegelungsverbindern"
für pneumatische Rohrverbindungen, wie bereits beschrieben
wurde. Der Ventilkörper 212 enthält passende Bohrungen
310 und 312, von denen jede so geformt ist, dass sie die Verbindungsanschlüsse
240 aufnehmen kann. Auf ähnliche Weise enthält der Ventilkörper
eine passende Bohrung 314 für die Aufnahme des Verbindungsanschlusses
242, die im wesentlichen gleich, jedoch geringfügig kleiner ist. Die
Schnellverbindungsanschlüsse 240, 242 sind die gleichen wie
die Verbindungsanschlüsse 40, 42, so dass die Beschreibung
der untergeordneten Komponenten dieser Elemente hier nicht wiederholt wird.
Wie am besten aus den 5A bis
5B zu sehen ist, enthält der Ventilkörper
212 ebenfalls eine Verriegelungsanordnung 330, mit der der Ventilkörper
212 lösbar an der Montageplatte 28 (1)
befestigt wird. Die Verriegelungsanordnung 330 erstreckt sich vom Ventilkörper
212 weg und hat eine erste Flanschlippe 332, die sich vom Ventilkörper
212 quer nach außen erstreckt, sowie eine zweite Flanschlippe
334, die gegenüber der ersten Flanschlippe 332 an der Verriegelungsanordnung
330 angeordnet ist. Auch die Flanschlippe 334 erstreckt sich vom
Ventilkörper 212 quer nach außen. Wie in der oben beschriebenen
Ausführungsform ist auch diese Verriegelungsanordnung 330 ein integral
am Ventilkörper 212 angeformter Abschnitt, der sich nach außen
erstreckt und vom Ventilkörper 212 im Abstand angeordnet ist. Die
Verriegelungsanordnung 330 weist eine erste und eine zweite Flanschlippe
332 bzw. 334 auf, die erste und zweite Befestigungskanäle
336 und 338 bilden. Auf ähnliche Weise haltert eine Vorspannbohrung
342 ein Vorspann-Verriegelungsglied 348. Die Verriegelungsanordnung
330 ist dazu ausgelegt, an einer Montageplatte 28 anzugreifen
und darin gehaltert zu werden, und zwar auf eine Weise, die identisch mit der Art
ist, wie die Ventilanordnung 10 wirksam innerhalb einer Öffnung
140 in der Montageplatte 28 ohne die Verwendung von Befestigungselementen
gehaltert wird, wie dies in den 4A, 4B
und 4C dargestellt ist.
Mit den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung werden die Hindernisse und Nachteile konventioneller Ventilanordnungen
vermieden, die für das Abnehmen und Ersetzen kostentreibende Längen an
Ausfallzeit erfordern. Insbesondere vermeidet die vorliegende Erfindung die derzeit
angewendeten Verfahren, Ventilanordnungen an einer Montageplatte oder an einer Befestigungsfläche
mit unterschiedlichen Befestigungselementen zu befestigen. Außerdem vermeiden
die unter Druck stehenden Verbindungen am Einlass, Auslass und Durchlass der vorliegenden
Erfindung das Erfordernis der Verwendung von bekannten, konventionellen Arten von
Befestigungselementen mit Gewinde, die für eine schnelle Montage oder einen
schnellen Ersatz nicht geeignet sind. Damit schafft die vorliegende Erfindung eine
elektromagnetisch betätigte pneumatische Ventilanordnung, die die Mängel
dadurch behebt, dass sie die Möglichkeit für ein schnelles und einfaches
Abnehmen und Ersetzen bietet.
Die Erfindung wurde zum Zweck der Illustration beschrieben. Selbstverständlich
bezweckt die verwendete Terminologie nur eine Beschreibung, nicht eine Einschränkung.
Im Bereich der oben beschriebenen Lehren sind viele Modifikationen und Variationen
der Erfindung möglich. Im Bereich der beigefügten Ansprüche kann
die Erfindung darum anders als spezifisch beschrieben ausgeführt werden.