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Dokumentenidentifikation DE102006048707B4 28.04.2011
Titel Ventileinrichtung
Anmelder FESTO AG & Co. KG, 73734 Esslingen, DE
Erfinder Müller, Thomas, 79576 Weil am Rhein, DE;
Lieb, Jürgen, 72584 Hülben, DE
Vertreter Patentanwälte Magenbauer & Kollegen, 73730 Esslingen
DE-Anmeldedatum 14.10.2006
DE-Aktenzeichen 102006048707
Offenlegungstag 24.04.2008
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.04.2011
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.04.2011
IPC-Hauptklasse F16K 27/00  (2006.01)  A,  F,  I,  20061014,  B,  H,  DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung, mit einem Anschlusskörper, der von mindestens einem Anschlusskörperkanal durchsetzt ist, der zu einer Bestückungsfläche des Anschlusskörpers ausmündet, mit mindestens einer mindestens ein Ventilglied enthaltenden Ventileinheit, die mit einer Montagefläche voraus an die Bestückungsfläche ansetzbar oder angesetzt ist und die mindestens einen zu der Montagefläche ausmündenden, im an die Bestückungsfläche angesetzten Zustand mit einem dort ausmündenden Anschlusskörperkanal kommunizierenden Ventilkanal enthält, und mit einer Spannvorrichtung zum lösbaren Festspannen der Ventileinheit an dem Anschlusskörper, die mindestens einen über Schwenklagermittel schwenkbeweglich an der einen dieser Komponenten gelagerten Spannarm enthält, der eine zwischen einer das Ansetzen und Entfernen der Ventileinheit ermöglichenden Freigabestellung und einer eine Abstützfläche der anderen Komponente hintergreifenden Haltestellung verschwenkbare Spannklaue aufweist, und die mindestens ein mit dem Spannarm zusammenwirkendes Betätigungsglied enthält, durch dessen Betätigung die in die Haltestellung verschwenkte Spannklaue mit der Abstützfläche verspannbar ist.

Eine aus der EP 0 493 972 B1 bekannte Ventileinrichtung dieser Art enthält einen leistenförmigen Anschlusskörper, der mit mehreren Ventileinheiten bestückt ist. Jede Ventileinheit ist mittels einer Spannvorrichtung lösbar an dem Anschlusskörper festgeklemmt, wobei jede Spannvorrichtung einen in dem Anschlusskörper schwenkbar gelagerten Spannarm enthält, der eine aus dem Anschlusskörper herausragende Spannklaue aufweist, die eine Abstützfläche der Ventileinheit klemmend hintergreifen kann. Die Schwenkbewegung des Spannarmes wird durch ein verschraubbares Betätigungsglied unter Vermittlung eines Gestänges hervorgerufen.

Die bei der bekannten Ventileinrichtung eingesetzte Spannvorrichtung ist nur mit großem Aufwand zu installieren. Es ist ferner problematisch, dass bei der aus der Schwenkbewegung des Spannarmes hervorgerufenen Spannbewegung nicht unerhebliche Kraftkomponenten parallel zu der die Ventileinrichtung tragenden Bestückungsfläche des Anschlusskörpers auftreten können, was unerwünschte Lageveränderungen nach sich ziehen kann, sofern nicht zusätzliche Positionssicherungsmaßnahmen getroffen werden.

Bei einer aus der DE 1 211 453 A bekannten Ventileinrichtung wird eine Ventileinheit ebenfalls mittels einer an einem Anschlusskörper angeordneten Spannvorrichtung ohne unmittelbare Schraubverbindung fixiert. Die Spannvorrichtung enthält hier zwei voneinander unabhängige Kniehebelverschlüsse, die zwingend an den Stirnseiten der Ventileinheit platziert werden müssen, sodass sie nur verwendbar sind, wenn die zu fixierenden Ventileinheiten den zugeordneten Anschlusskörper nicht überragen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventileinrichtung zu schaffen, die eine platzsparende und dennoch zuverlässige sowie einfach durchführbare Verbindung zwischen Ventileinheit und Anschlusskörper ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass der mindestens eine Spannarm durch die Schwenklagermittel an der Ventileinheit diesbezüglich sowohl schwenkbar als auch quer zu der Abstützfläche zur Ausführung einer Spannbewegung translatorisch bewegbar gelagert ist, wobei sich die Abstützfläche an dem Anschlusskörper befindet und der Spannarm durch das Betätigungsglied zur Ausführung der Spannbewegung beaufschlagbar ist.

Anders als beim Stand der Technik ist der mindestens eine Spannarm nicht am Anschlusskörper, sondern an der jeweils zu fixierenden Ventileinheit gelagert. Dies erleichtert die Zugänglichkeit und vereinfacht die Handhabung. Andererseits wird die Fertigung des Anschlusskörpers vereinfacht, die komplizierteren Herstellungsmaßnahmen beschränken sich auf die Ventileinheit, die zuvor schon einen komplexeren Aufbau hatte, sodass die Zusatzmaßnahmen weniger stark ins Gewicht fallen. Um die Ventileinheit zum Festspannen oder zum Lösen vorzubereiten, ist weiterhin der mindestens eine Spannarm zwischen einer eine Abstützfläche hintergreifenden Haltestellung und einer diesbezüglich weggeschwenkten Freigabestellung verschwenkbar. Hinzu kommt aber noch ein durch die Schwenklagermittel zusätzlich gewährter Bewegungsspielraum für den Spannarm quer zu der Schwenkbewegung, sodass durch das an dem Spannarm angreifende Betätigungsglied eine translatorische Spannbewegung des Spannarmes relativ zu der Ventileinheit hervorgerufen werden kann. Dies ermöglicht ein zuverlässiges Verspannen zwischen Ventileinheit und Anschlusskörper mit hoher Spannkraft und ohne nachteilige Auswirkungen auf die Relativposition dieser beiden Komponenten.

Durch die erfindungsgemäße Befestigungsart kann eine Ventileinheit ohne unmittelbare Schraubverbindung allein durch Klemmung mit einem Anschlusskörper verspannt werden. Somit erübrigen sich die Ventileinheit durchsetzende Befestigungsschrauben, mit der Folge, dass der Querschnitt der Ventileinheit uneingeschränkt zur Aufnahme des mindestens einen Ventilgliedes zur Verfügung steht und bei Bedarf sehr große Durchmesser gewählt werden können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Vor allem in Verbindung mit eine längliche Gestalt aufweisenden Ventileinheiten ist es zweckmäßig, die Spannvorrichtung mit zwei Spannarmen auszustatten, die in der Längsrichtung der Ventileinheit beabstandet zueinander an der Ventileinheit schwenkbar gelagert sind. Dabei ist jedem Spannarm zweckmäßigerweise ein eigenes Betätigungsglied zugeordnet. Auf eine kinematische Verknüpfung der beiden Spannarme wird vorzugsweise verzichtet, sodass eine voneinander unabhängige Betätigung möglich ist. Die Ausrichtung der beiden Spannarme ist insbesondere so gewählt, dass ihre Spannklauen einander zugewandt sind.

Der mindestens eine Spannarm ist durch die Schwenklagermittel zweckmäßigerweise unverlierbar an der Ventileinheit gehalten und bildet zusammen mit dieser somit eine einheitlich handhabbare Baugruppe.

Es ist von Vorteil, wenn die von den Schwenklagermitteln definierte Schwenkachse für den zugeordneten Spannarm parallel zu der Montagefläche verläuft. Die Position der Schwenkachse kann relativ zu der Ventileinheit variieren, je nachdem, welche translatorische Relativposition momentan zwischen dem Spannarm und der Ventileinheit vorliegt.

Zur Definition der Schwenklagermittel ist insbesondere vorgesehen, dass an der Ventileinheit eine sich quer und insbesondere rechtwinkelig zu der Montagefläche erstreckende langlochförmige Lagerausnehmung angeordnet ist, in die ein am Spannarm angeordneter Lagerfortsatz eingreift, wobei der Lagerfortsatz in der Lagerausnehmung zum einen drehbar, zum anderen aber auch in der Längsrichtung der Lagerausnehmung verschiebbar gelagert ist. Die drehbare Lagerung gewährleistet die Verschwenkbarkeit des Spannarmes. Die überlagerte Verschiebbarkeit gewährleistet den für die translatorische Spannbewegung erforderlichen Bewegungsfreiheitsgrad.

Das Betätigungsglied ist insbesondere so ausgebildet und angeordnet, dass es zwischen dem Spannarm und einer Außenfläche der Ventileinheit agiert. Auch unabhängig davon ist es vorteilhaft, wenn das Betätigungsglied unmittelbar von dem Spannarm getragen ist, sodass an der Ventileinheit keine Befestigungsmaßnahmen für das Betätigungsglied erforderlich sind.

Als Betätigungsglied empfiehlt sich vor allem ein Schraubglied. Dieses kann in ein Gewindeloch des Spannarmes eingeschraubt sein, sodass es sich bei einer Drehbetätigung axial verlagert und mit seiner Stirnfläche an der zugeordneten Ventileinheit abstützt.

Eine optimale Zugänglichkeit für das Betätigungsglied liegt vor, wenn es im Bereich der der Montagefläche entgegengesetzten Außenfläche der Ventileinheit angeordnet ist.

Für den mindestens einen Spannarm gilt, dass dieser zweckmäßigerweise mit seinem die Spannklaue aufweisenden Abschnitt über die Montagefläche der Ventileinheit hinausragt. Er kann dadurch an einer leicht zugänglichen Außenfläche des Anschlusskörpers angreifen. Es erübrigt sich, den Anschlusskörper mit Strukturen auszubilden, die zum Zusammenwirken mit den Spannarmen ins Innere der Ventileinheit hineinragen.

Bei einer besonders vorteilhaften Bauform enthält der Spannarm zwei ausgehend von den Schwenklagermitteln in unterschiedliche und insbesondere in einander entgegengesetzte Richtungen wegragende Armabschnitte, wobei der eine Armabschnitt die Spannklaue aufweist und der andere Armabschnitt mit dem Betätigungsglied kooperiert.

Vorzugsweise enthält der Spannarm zwei zueinander beabstandete Schenkel, mit denen er an einander entgegengesetzten Seiten der Ventileinheit neben dieser vorbeigreift. Dadurch ist eine gleichförmige Kraftübertragung möglich, ohne die Gestaltung des Querschnittes der Ventileinheit zu beeinträchtigen. Die Schwenklagermittel sind in diesem Fall zweckmäßigerweise den beiden Schenkeln zugeordnet. Zu Gunsten einer einfachen Montage können die beiden Schenkel hierbei federelastisch auseinanderspreizbar ausgebildet sein. Der Spannarm kann somit bei der Montage an der Ventileinheit einfach auf diese Ventileinheit aufgerastet werden.

Die beiden Schenkel des Spannarmes sind zweckmäßigerweise durch einen die Ventileinheit an der der Montagefläche entgegengesetzten Seite überbrückenden Quersteg miteinander verbunden. Dieser Quersteg bildet zweckmäßigerweise auch einen Träger für das Betätigungsglied.

Um sehr einfach die Spannklaue zu realisieren, können die beiden Schenkel des Spannarmes einenends zur gleichen Seite hin abgewinkelt sein, sodass insbesondere eine etwa L-förmige Konfiguration entsteht.

Als besonders vorteilhaft erscheint eine Ausführungsform, bei der der mindestens eine Spannarm rahmenförmig gestaltet ist und die Ventileinheit umgreift. Sein der Montagefläche vorgelagerter Endabschnitt kann hierbei die Spannklaue bilden, sein entgegengesetzter Endabschnitt kann mit dem Betätigungsglied kooperieren.

Das Betätigungsglied ist zweckmäßigerweise so ausgebildet und angeordnet, dass seine Verstellrichtung mit der Richtung der Spannbewegung des Spannarmes zusammenfällt. Die Anordnung kann so getroffen sein, dass durch die Aktivierung des Betätigungsgliedes auch ein geringfügiges Drehmoment auf den Spannarm ausgeübt wird, das die Tendenz hat, die Spannklaue in der die Abstützfläche hintergreifenden Haltestellung zu halten. Da sich der Spannarm während des Spannvorganges jedoch sehr leicht auch manuell fixieren lässt, sind solche Maßnahmen zur Drehmomentausübung nicht zwingend erforderlich.

Die Die Ventileinheit enthält zweckmäßigerweise ein einstückiges Gehäuseteil, in dem sich wenigstens ein Ventilglied befindet und das stirnseitig durch je einen Abschlussdeckel verschlossen ist. Der mindestens eine Spannarm ist in diesem Fall vorzugsweise an dem einstückigen Gehäuseteil gelagert. Bei dem Abschlussdeckel handelt es sich insbesondere um einen Träger oder um einen Bestandteil eines Vorsteuerventils der Ventileinheit.

Der verschwenkbare Spannarm kann ohne weiteres so angeordnet werden, dass er sich längsseits neben der Ventileinheit erstreckt. Letztere unterliegt daher keinen Einschränkungen in ihrer Baulänge. Auch wenn die Ventileinheit den Anschlusskörper überragt, ist eine problemlose Klemmbefestigung am Anschlusskörper möglich.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung in einer perspektivischen Darstellung,

2 eine Stirnansicht der Ventileinrichtung mit Blickrichtung gemäß Pfeil II aus 1, wobei die beiden umrahmten Ausschnitte zusätzlich vergrößert abgebildet sind und wobei der obere vergrößerte Ausschnitt dem auch in 1 umrahmten Ausschnitt IIa entspricht,

3 die Ventileinrichtung aus 1 und 2 im an den Anschlusskörper angesetzten Zustand mehrerer Ventileinheiten, wobei die Spannvorrichtung inaktiv ist und die Spannarme in ihre Freigabestellung verschwenkt sind,

4 die Anordnung aus 3 in einer Stirnansicht und mit einem zusätzlich vergrößerten Ausschnitt,

5 eine weitere Stirnansicht der Ventileinrichtung, wiederum mit zwei separat abgebildeten vergrößerten Ausschnitten der Ventileinrichtung, wobei die Spannklauen. in die Haltestellung verschwenkt, jedoch noch nicht mit den Abstützflächen verspannt sind, und

6 eine Explosionsdarstellung der Ventileinrichtung, wobei die Spannarme im von den Ventileinheiten abgenommenen Zustand gezeigt sind.

Die in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Ventileinrichtung enthält bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen Längserstreckung aufweisenden Anschlusskörper 2, an dem eine bevorzugt ebene Bestückungsfläche 3 ausgebildet ist, die mit mehreren voneinander unabhängigen Ventileinheiten 4 bestückbar ist. Jede Ventileinheit 4 enthält eine bevorzugt ebenfalls ebene Montagefläche 5, die an die Bestückungsfläche 3 ansetzbar ist. Die Ventileinheiten 4 sind in der Richtung der Längsachse 6 des Anschlusskörpers 2 aufeinanderfolgend aufgereiht.

Die diversen Ventileinheiten 4 haben jeweils eine längliche Gestalt. Sie sind so ausgerichtet, dass ihre Längsachsen 7 rechtwinkelig zu der Längsachse 6 des Anschlusskörpers 2 verlaufen.

Im Folgenden sei die mit der Längsachse 6 zusammenfallende Dimension der Ventileinheiten 4 als Querrichtung, die zu der Querrichtung und der Längsachse 6 rechtwinkelige Dimension als Höhenrichtung bezeichnet.

Die Bestückungsfläche 3 ist in Richtung der Längsachse 6 in eine der Anzahl der installierbaren Ventileinheiten 4 entsprechende Anzahl von Bestückungsplätzen 8 unterteilt. Beispielhaft ist der Anschlusskörper 2 mit vier solcher Bestückungsplätze 8 ausgestattet, von denen drei im mit jeweils einer Ventileinheit 4 bestückten Zustand gezeigt sind. Der im Vordergrund liegende Bestückungsplatz 8 ist unbestückt.

Der Anschlusskörper 2 ist zweckmäßigerweise ein einstückiges Bauteil. Er kann jedoch auch in seiner Längsrichtung segmentiert sein und sich aus einzelnen Anschlusskörpermodulen zusammensetzen, die jeweils einen oder mehrere Bestückungsplätze 8 definieren. Dadurch kann die Ventileinrichtung 1 mit variabler Baulänge und mit variabler Anzahl von Ventileinheiten 4 ausgebildet werden.

In einem Extremfall kann die Ventileinrichtung 1 lediglich eine Ventileinheit 4 aufweisen, die an einem für die Bestückung mit lediglich einer Ventileinheit 4 ausgestatteten Anschlusskörper 2 lösbar fixiert oder fixierbar ist.

Zur Befestigung am Anschlusskörper 2 ist jeder Ventileinheit 4 eine Spannvorrichtung 12 zugeordnet. Diese ermöglicht ein lösbares Festklemmen einer jeweiligen Ventileinheit 4 am Anschlusskörper 2 ohne unmittelbaren Einsatz einer Schraubverbindung. Durch die Spannvorrichtung 12 wird die Montagefläche 5 der Ventileinheit 4 mit der Bestückungsfläche 3 des Anschlusskörpers 2 verspannt. Bei Bedarf können zwischen diesen Flächen Dichtungsmittel platziert sein.

Wie in 2 schematisch angedeutet ist, enthält jede Ventileinheit 4 in ihrem Innern mindestens ein und in der Regel genau ein Ventilglied 13, das gemäß Doppelpfeil 14 zwischen verschiedenen Schaltstellungen umschaltbar ist. Es ist in einer von einem Hohlraum des Ventilgehäuses 15 der Ventileinheit 4 gebildeten Ventilgliedaufnahme 16 aufgenommen, die wie die Schaltbewegung 14 in Richtung der Längsachse 7 orientiert ist. Von der Ventilgliedaufnahme 16 gehen mehrere erste Ventilkanäle 17 ab, die zu der Montagefläche 5 ausmünden. Dort kommunizieren sie mit an der Bestückungsfläche 3 vorgesehenen Kanalmündungen 22 mindestens eines und vorzugsweise mehrerer den Anschlusskörper 2 durchziehender Anschlusskörperkanäle 23.

Ein oder mehrere zweite Ventilkanäle 18, die ebenfalls von der Ventilgliedaufnahme 16 abgehen, münden an der der Montagefläche 5 entgegengesetzten Außenfläche des Ventilgliedes 13 aus, die im Folgenden der besseren Unterscheidung wegen als obere Außenfläche 24 bezeichnet sei. Dort sind ihnen Anschlussmittel 25, beispielsweise Steckanschlussmittel, zugeordnet, über die sich nicht weiter abgebildete Fluidleitungen anschließen lassen.

Die Anschlusskörperkanäle 23 enthalten mindestens einen mit einer Druckquelle verbindbaren Speisekanal und mindestens einen mit einer Drucksenke verbindbaren Abführkanal. Die beiden zweiten Ventilkanäle 18 sind Arbeitskanäle und über die Anschlussmittel 25 mit einem zu betätigenden Verbraucher, beispielsweise ein fluidbetätigter Antrieb, verbindbar.

Entsprechend der gewählten Schaltstellung des Ventilgliedes 13 können die Ventilkanäle 17, 18 in unterschiedlichem Muster in an sich bekannter Weise miteinander verschaltet werden. Es ist insbesondere möglich, die beiden zweiten Ventilkanäle 18 abwechselnd gegensinnig mit einem Speisekanal oder einem Abführkanal des Anschlusskörpers 2 zu verbinden.

Abweichend zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel könnten die beiden zweiten Ventilkanäle 18 nach dem Vorbild der ersten Ventilkanäle 17 auch mit im Anschlusskörper 2 verlaufenden Anschlusskörperkanälen verbunden sein.

Bevorzugt ist das Ventilglied 13 in einem die Montagefläche 5 definierenden einstückigen Gehäuseteil 26 des Ventilgehäuses 15 aufgenommen. An seinen in Richtung der Längsachse 7 orientierten beiden Stirnseiten ist das Gehäuseteil 26 durch je einen Abschlussdeckel 27 verschlossen, bei dem es sich um einen Träger oder um einen Bestandteil eines elektrisch betätigbaren Vorsteuerventils 28 handeln kann. Das Vorsteuerventil 28 ist beispielsweise ein Magnetventil. Durch gesteuerte elektrische Aktivierung des Vorsteuerventils 28 ist eine gesteuerte Fluidbeaufschlagung des vorzugsweise als Ventilschieber ausgebildeten Ventilgliedes 13 möglich, um dieses in der jeweils gewünschten Schaltstellung zu positionieren.

Die einer jeden Ventileinheit 4 zugeordnete Spannvorrichtung 12 enthält bevorzugt zwei voneinander unabhängige Spannarme 32, 33, die unverlierbar an der zugeordneten Ventileinheit 4 gelagert sind und folglich gemeinsam mit dieser eine einheitlich handhabbare Baugruppe bilden. Jeder Spannarm 32, 33 ist durch Schwenklagermittel 34 derart schwenkbeweglich an der Ventileinheit 4 gelagert, dass er bezüglich der Ventileinheit 4 um eine strichpunktiert angedeutete Schwenkachse 35 verschwenkbar ist, die rechtwinkelig zu der Längsachse 7 in der Querrichtung der Ventileinheit 4 verläuft. Somit erstreckt sich die Schwenkachse 35 auch parallel zu der zugeordneten Montagefläche 5.

Die für die Spannarme 32, 33 aufgrund der Schwenklagerung mögliche Schwenkbewegung ist in der Zeichnung bei 36 durch Doppelpfeile angedeutet.

Die beiden Spannarme 32, 33 sind in der Längsrichtung 7 beabstandet an der Ventileinheit 4 angeordnet. Die verliersichere Verbindung mit der Ventileinheit 4 wird in noch zu erläuternder Weise durch die Schwenklagermittel 34 gewährleistet. Die Schwenklagerung findet insbesondere an dem einstückigen Gehäuseteil 26 des Ventilgehäuses 15 statt, sodass als Abschlussdeckel 27 und/oder als Vorsteuerventile 28 konventionelle Bauteile verwendbar sind, die in Bezug auf die Spannvorrichtung 12 keiner besonderen Umgestaltung bedürfen.

Die Spannarme 32, 33 erstrecken sich jeweils längsseits neben der zugeordneten Ventileinheit 4, also an den in der Querrichtung orientierten Längsseiten. Dadurch wird durch sie die Baulänge der Ventileinheiten 4 nicht beschränkt. Es besteht insbesondere die Möglichkeit zu einer Ausgestaltung, an der die Vorsteuerventile 28 an den Spannarmen 32, 33 vorbeiragen, wie dies beim Ausführungsbeispiel der Fall ist.

Jeder Spannarm 32, 33 verfügt über zwei ausgehend von den Schwenklagermitteln 34 in unterschiedliche, insbesondere in einander entgegengesetzte Richtungen weisende Armabschnitte 37, 38. Insofern kann man sich jeden Spannarm 32, 33 als zweiarmigen Hebel vorstellen. Zur besseren Unterscheidung sei der eine Armabschnitt als Spannabschnitt 37 und der andere Armabschnitt als Betätigungsabschnitt 38 bezeichnet.

Mit seinem Spannabschnitt 37 ragt jeder Spannarm 32, 33 zum Anschlusskörper 2 hin über die Montagefläche 5 hinaus. Hierbei erstreckt sich der Spannabschnitt 37 in den quer zu der Längsachse 6 neben dem Anschlusskörper 2 liegenden Bereich. Mit anderen Worten ist der Anschlusskörper 2 von den Spannabschnitten 37 der beiden Spannarme 32, 33 an einander entgegengesetzten Seitenflächen 42, 43 flankiert.

Die neben den Anschlusskörper 2 ragenden Endabschnitte der Spannabschnitte 37 sind als zum Anschlusskörper 2 hin ragende Spannklauen 44 ausgebildet. Zur Realisierung der Spannklaue 44 kann der Spannarm 32, 33 abgebogen oder abgewinkelt sein.

Der Anschlusskörper 2 verfügt im Bereich seiner beiden Seitenflächen 42, 43 über je eine von der Ventileinheit 4 wegweisende Abstützfläche 45. Die Abstützfläche 45 weist insbesondere in die der Bestückungsfläche 3 entgegengesetzte Richtung und ist zweckmäßigerweise parallel zu der Bestückungsfläche 3 und/oder der Montagefläche 5 ausgerichtet. Jedem Spannarm 32, 33 ist eine solche Abstützfläche 45 zugeordnet.

Bevorzugt ist in dem Anschlusskörper 2 im Bereich seiner beiden Seitenflächen 42, 43 je eine sich in Richtung der Längsachse 6 erstreckende Verankerungsnut 46 ausgebildet. Deren in die entgegengesetzte Richtung wie der Bestückungsplatz 8 orientierte Nutflanke bildet die Abstützflächen 45 für die der entsprechenden Seitenfläche 42 oder 43 zugeordneten Spannklauen 44.

Mit seinem Betätigungsabschnitt 38 ragt der Spannarm 32, 33 über die obere Außenfläche 24 der Ventileinheit 4 hinaus. Er kooperiert dort mit einem Betätigungsglied 47, durch das die erforderlichen Spannkräfte der Spannvorrichtung 12 aufgebracht werden können.

Die Schwenklagermittel 34 ermöglichen nicht nur die Schwenkbewegung 36, sondern sind ergänzend so ausgebildet, dass der zugeordnete Spannarm 32, 33 auch eine bei 48 durch einen Doppelpfeil angedeutete, bevorzugt lineare Translationsbewegung 48 bezüglich der ihn tragenden Ventileinheit 4 ausführen kann. Die Achsrichtung der Translationsbewegung 48 verläuft quer und insbesondere rechtwinkelig zu der Schwenkbewegung 36 sowie auch der Abstützfläche 45. Bezüglich der Schwenkachse 35 ist die Translationsbewegung 48 bevorzugt radial orientiert. Insbesondere fällt sie mit der Höhenrichtung der Ventileinheit 4 zusammen.

Die Translationsbewegung 48 kann durch Betätigung des Betätigungsgliedes 47 hervorgerufen werden.

Um eine Ventileinheit 4 am Anschlusskörper 2 zu installieren, wird die Ventileinheit 4 im voneinander weggeschwenkten Zustand der Spannklauen 44 (4) an die Bestückungsfläche 3 angesetzt. Die hierbei von den Spannklauen 44 eingenommene Stellung sei als Freigabestellung bezeichnet. Der zwischen den beiden Spannklauen 44 gemessene Abstand ist hierbei größer als die Breite des Anschlusskörpers 2, sodass ein ungehindertes Ansetzen der Ventileinheit 4 an den Anschlusskörper 2 möglich ist.

Als nächster Schritt werden die beiden Spannarme 32, 33 so verschwenkt, daß sich ihre Spannabschnitte 37 an den Anschlusskörper 2 annähern und letztlich die Spannklauen 44 eine Haltestellung einnehmen, in der sie die jeweils zugeordnete Abstützfläche 45 hintergreifen (5). In dieser Zwischenstellung ist die Ventileinheit 4 über die Spannarme 32, 33 bereits mit dem Anschlusskörper 2 verhakt, jedoch noch nicht fest verspannt.

Letzteres geschieht im nächsten Schritt durch Betätigung der Betätigungsglieder 47. Diese rufen die Translationsbewegung 48 des zugeordneten Spannarmes 32, 33 hervor, wobei die Spannklauen 44 konkret zu einer Spannbewegung 48a veranlasst werden, im Rahmen derer sie gemäß 2 an die zugewandte Abstützfläche 45 angenähert und letztlich mit dieser verspannt werden. Der Kraftfluss der Spannbefestigung erstreckt sich ausgehend vom Anschlusskörper 2 über die Spannklaue 44, den anschließenden Abschnitt des Spannarmes 32, 33, das Betätigungsglied 47 und die Ventileinheit 4 zurück zum Anschlusskörper 2. Es liegt somit ein geschlossener Kraftkreis vor.

Um die Ausgestaltung der Schwenklagermittel 34 gut sichtbar zu machen, sind die Spannarme 32, 33 in der Zeichnung teilweise lokal aufgebrochen dargestellt. Dadurch kann man auch den im Bereich der Schwenklagermittel 34 hinter dem Spannabschnitt 32, 33 liegenden Bereich der Ventileinheit 4 einsehen. Normalerweise sind die Schwenklagermittel 34 von den Spannarmen 32, 33 verdeckt, wie dies bei den in 1 links abgebildeten Spannarmen 32 und bei den in 6 gezeigten Spannarmen ersichtlich ist.

In bevorzugter Ausgestaltung ist der jeweilige Spannarm 32, 33 rahmenartig gestaltet und nimmt eine die Ventileinheit 4 umschließende Position ein. Die Rahmenstruktur ist vor allem aus 6 gut ersichtlich.

Der Spannarm 32, 33 verfügt zweckmäßigerweise über zwei zueinander beabstandete Schenkel 52a, 52b, die an den beiden in der Querrichtung orientierten seitlichen Außenflächen der Ventileinheit 4 außen vorbeigreifen, wobei sie im Bereich des Betätigungsabschnittes 48 durch einen die Ventileinheit 4 an der oberen Außenfläche 24 überbrückenden Quersteg 53 fest miteinander verbunden sind.

An dem über die Montagefläche 5 hinausragenden Endabschnitt sind die beiden Schenkel 52a, 52b zur Bildung der Spannklaue 44 zur gleichen Seite hin abgewinkelt. Um eine stabile Struktur zu erhalten, können die abgewinkelten Abschnitte der beiden Schenkel 52a, 52b über einen die Montagefläche 5 untergreifenden weiteren Quersteg 54 gegenseitig abgestützt sein.

Insbesondere wenn der Spannarm 32, 33 als Stanzbiegeteil gefertigt ist, kann der weitere Quersteg 54 im Bereich einer Trennstelle 55 durchtrennt sein. Im Bereich der Trennstelle 55 können die an je einem der beiden Schenkel 52a, 52b angeordneten Abschnitte des weiteren Quersteges 54 stumpf aneinanderstoßen. Bei Bedarf kann die Trennstelle 55, insbesondere durch eine stoffschlüssige Verbindung wie Kleben oder Schweißen, auch geschlossen sein. Zur Montage kann der rahmenförmige Spannarm 32, 33 in Richtung der Längsachse 7 bis zum Bereich der Schwenklagerstelle auf die Ventileinheit 4 aufgeschoben werden.

Das Betätigungsglied 47 arbeitet zweckmäßigerweise zwischen der Ventileinheit 4 und dem Quersteg 53. Bevorzugt ist es von dem Quersteg 53 verliersicher getragen.

Bei dem Betätigungsglied 47 handelt es sich zweckmäßigerweise um ein Schraubglied, beispielsweise eine einfache Schraube mit Gewindeschaft 56 und Betätigungskopf 57.

Exemplarisch ist der Quersteg 53 von einem ein Innengewinde aufweisenden Gewindeloch 58 durchsetzt, in das das Betätigungsglied 47 mit einem Gewindeschaft 56 eingeschraubt ist, wobei es den Quersteg 53 durchsetzt. Die dem Betätigungskopf 57 entgegengesetzte Stirnfläche 62 des Gewindeschaftes 56 ist der oberen Außenfläche 24 der Ventileinheit 4 zugewandt. Das Gewindeloch 58 kann in einer angeschweißten Gewindemutter ausgebildet sein.

Der Betätigungskopf 57 befindet sich an der der Ventileinheit 4 abgewandten Außenseite des Quersteges 53 und ist somit für ein Betätigungswerkzeug jederzeit gut zugänglich.

Die Schwenklagermittel 34 enthalten pro Spannarm 32, 33 zwei langlochförmige Lagerausnehmungen 63, von denen je eine an einer der beiden seitlichen Außenflächen 64 der Ventileinheit 4 angeordnet ist, an denen die Schenkel 52a, 52b vorbeigreifen. Bevorzugt sind die Lagerausnehmungen 63 als Längsnuten in die betreffende seitliche Außenfläche 64 eingebracht. Die Lagerausnehmungen 63 sind identisch ausgebildet und sich in der Querrichtung der Ventileinheit gegenüberliegend platziert.

Jeder Schenkel 52a, 52b ist gegenüberliegend der zugeordneten Lagerausnehmung 63 mit einem zu der Ventileinheit 4 hin ragenden Lagerfortsatz 65 versehen, der in die Lagerausnehmung 63 eingreift. Der Lagerfortsatz 65 hat zweckmäßigerweise einen kreisförmigen Querschnitt, wobei er nach Art eines Zapfens ausgeführt sein kann.

Die beiden Lagerfortsätze 65 liegen sich in der Querrichtung der Ventileinheit 4 gegenüber und definieren gemeinsam die oben erwähnte Schwenkachse 35, indem sie drehbeweglich in die jeweils zugeordnete Lagerausnehmung 63 eintauchen.

Bedingt durch die langlochartige Ausgestaltung der Lagerausnehmungen 63 sind die Lagerfortsätze 65 außerdem in der Lage, sich längs der Lagerausnehmungen 63 zu bewegen. Die daraus resultierende Relativbewegung bezüglich der Ventileinheit 4 ist die oben erläuterte Translationsbewegung 48.

Die Lagerausnehmungen 63 sind so ausgerichtet, dass ihre Längsachsen 66 quer und insbesondere rechtwinkelig zu der Bestückungsfläche 3 und/oder der Abstützfläche 45 verlaufen. Die Lagerausnehmungen 63 bilden also Führungsmittel für die Lagerfortsätze 65 zur Vorgabe der Richtung der Translationsbewegung 48.

Das Betätigungsglied 47 ist so ausgerichtet, dass seine Verstellachse 67, also die Achse, entlang der es sich bei seiner Betätigung linear verlagert, in der Längsrichtung der Ventileinheit 4 auf gleicher Höhe mit den Längsachsen der Lagerausnehmungen 63 liegt oder nur wenig dazu beabstandet ist. Dies hat zur Folge, dass bei einem Festziehen des Betätigungsgliedes 47 kein oder lediglich ein geringes Drehmoment auf den zugeordneten Spannarm 32, 33 ausgeübt wird und die Betätigungskraft hauptsächlich oder ausschließlich in einer mit der Richtung der Spannbewegung 48a zusammenfallenden Spannkraft resultiert.

Um die Spannarme 32, 33 gemäß Doppelpfeil 36 verschwenken zu können, wird das Betätigungsglied 47 in eine Position gebracht, in der seine Stirnfläche 62 zu der gegenüberliegenden oberen Außenfläche 24 der Ventileinheit 4 beabstandet ist (vgl. 5). Die Spannarme 32, 33 nehmen dann ihre bezüglich der Ventileinheit 4 weitestmöglich abgesenkte Position ein, wobei die Lagerfortsätze 65 an der beim Ausführungsbeispiel unten liegenden Stirnfläche des zugeordneten Lagerfortsatzes 65 zur Anlage kommen. Hieraus resultiert gleichzeitig ein Abstand 68 zwischen der Spannklaue 44 und der dieser gegenüberliegenden Abstützfläche 45 (vgl. 5).

Zum Festspannen der Ventileinheit 4 wird das Betätigungsglied 47 bei gemäß 5 in die Haltestellung verschwenkter Spannklaue 44 gegen die Ventileinheit 4 vorgeschraubt (vgl. 2). Es stützt sich dabei schließlich mit seiner Stirnfläche 62 an der gegenüberliegenden oberen Außenfläche 24 ab und zieht folglich den Spannarm 32, 33 nach oben, sodass sich auch der Lagerfortsatz 65 von der unteren Stirnfläche der Lagerausnehmung 63 entfernt. Die hierbei von dem Spannarm 32, 33 ausgeführte Bewegung ist die schon erläuterte Spannbewegung 48a, die dann beendet ist, wenn die Spannklaue 44 mit ausreichend hoher Spannkraft gegen die Abstützfläche 45 gespannt ist (2).

Indem jedem Spannarm 32, 33 ein eigenes Betätigungsglied 47 zugeordnet ist, können die Spannarme 32, 33 unabhängig voneinander betätigt werden.

Am äußeren Ende der Spannklaue 44 kann ein in Richtung der Spannbewegung 48a wegragendes Anschlagelement 72 vorhanden sein, das als Sicherheitsmaßnahme eine sich an die Abstützfläche 45 anschließende Sicherungsstufe 73 des Anschlusskörpers 2 hintergreift.

Zweckmäßigerweise sind die Spannarme 32, 33 durch Verrasten an der Ventileinheit 4 unverlierbar gehalten. Die Rastverbindung besteht zweckmäßigerweise zwischen den Lagerfortsätzen 64 und den Lagerausnehmungen 63. Indem die beiden Schenkel 52a, 52b federelastisch auseinanderspreizbar ausgebildet sind, können die Spannarme 32, 33 bei der Montage oder Demontage problemlos über die Ventileinheit 4 übergestreift werden.

Bei einer nicht näher dargestellten Ausgestaltung der Spannvorrichtung 12 ist nur ein Spannarm vorhanden. Dies kann zur Fixierung relativ kleinbauender Ventileinheiten 4 genügen, oder in Kombination mit anderen Befestigungsmaßnahmen.

Alternativ zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel könnten die Lagerfortsätze 65 auch an der Ventileinheit 4 angeordnet sein, wobei sich die Lagerausnehmungen 63 dann an den Spannarmen 32, 33 befinden.

Anstelle der beiden Lagerfortsätze 65 könnte auch eine durchgehende Lagerachse vorhanden sein, die in eine langlochartig konturierte Ausnehmung oder Durchbrechung der Ventileinheit 4 schwenkbeweglich und verschieblich eingreift.


Anspruch[de]
Ventileinrichtung, mit einem Anschlusskörper (2), der von mindestens einem Anschlusskörperkanal (23) durchsetzt ist, der zu einer Bestückungsfläche (3) des Anschlusskörpers (2) ausmündet, mit mindestens einer mindestens ein Ventilglied (13) enthaltenden Ventileinheit (4), die mit einer Montagefläche (5) voraus an die Bestückungsfläche (3) ansetzbar oder angesetzt ist und die mindestens einen zu der Montagefläche (5) ausmündenden, im an die Bestückungsfläche (3) angesetzten Zustand mit einem dort ausmündenden Anschlusskörperkanal (23) kommunizierenden Ventilkanal (17) enthält, und mit einer Spannvorrichtung (12) zum lösbaren Festspannen der Ventileinheit (4) an dem Anschlusskörper (2), die mindestens einen über Schwenklagermittel (34) schwenkbeweglich an der einen dieser Komponenten gelagerten Spannarm (32, 33) enthält, der eine zwischen einer das Ansetzen und Entfernen der Ventileinheit (4) ermöglichenden Freigabestellung und einer eine Abstützfläche (45) der anderen Komponente hintergreifenden Haltestellung verschwenkbare Spannklaue (44) aufweist, und die mindestens ein mit dem Spannarm (32, 33) zusammenwirkendes Betätigungsglied (47) enthält, durch dessen Betätigung die in die Haltestellung verschwenkte Spannklaue (44) mit der Abstützfläche (45) verspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Spannarm (32, 33) durch die Schwenklagermittel (34) an der Ventileinheit (4) diesbezüglich sowohl schwenkbar als auch quer zu der Abstützfläche (45) zur Ausführung einer Spannbewegung (48a) translatorisch bewegbar gelagert ist, wobei sich die Abstützfläche (45) an dem Anschlusskörper (2) befindet und der Spannarm (32, 33) durch das Betätigungsglied (47) zur Ausführung der Spannbewegung (48a) beaufschlagbar ist. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (12) über zwei Spannarme (32, 33) verfügt, die an der Ventileinheit (4) in deren Längsrichtung (7) beabstandet schwenkbeweglich gelagert sind und denen jeweils eine am Anschlusskörper (2) angeordnete Abstützfläche (45) zugeordnet ist. Ventileinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Spannarm (32, 33) ein eigenes Betätigungsglied (47) zugeordnet ist. Ventileinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Spannarme (32, 33) unabhängig voneinander betätigbar sind. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannklauen (44) der beiden Spannarme (32, 33) zueinander weisen. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abstützflächen (45) von den der Bestückungsfläche (3) abgewandten Nutflanken zweier an einander entgegengesetzten Seitenflächen (42, 43) des Anschlusskörpers (2) ausgebildeter Verankerungsnuten (46) gebildet sind, in die die Spannklauen (44) bei Einnahme ihrer Haltestellung eingreifen. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Spannarm (32, 33) durch die Schwenklagermittel (34) unverlierbar an der Ventileinheit (4) gehalten ist und mit dieser zu einer Baugruppe zusammengefasst ist. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenklagermittel (34) eine zu der Montagefläche (5) parallele Schwenkachse (35) für den zugeordneten Spannarm (32, 33) definieren. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenklagermittel (34) mindestens eine an der Ventileinheit (4) oder an dem mindestens einen Spannarm (32, 33) angeordnete, sich quer zu der Montagefläche (5) erstreckende langlochförmige Lagerausnehmungen (63) enthalten, in die ein an der anderen Komponente (32, 33, 4) angeordneter Lagerfortsatz (65) drehbeweglich und in der Längsrichtung der Lagerausnehmung (63) verschieblich eingreift. Ventileinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerausnehmung (63) nutförmig ausgebildet ist. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Betätigungsglied (47) einerseits an dem mindestens einen Spannarm (32, 33) und andererseits an einer Außenfläche (24) der Ventileinheit (4) abstützt. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (47) von dem mindestens einen Spannarm (32, 33) getragen ist. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (47) ein Schraubglied ist, das ein Gewindeloch (58) des Spannarmes (32, 33) mit Gewindeeingriff durchsetzt und das sich mit einer Stirnfläche (62) an der Ventileinheit (4) abstützen kann. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (47) im Bereich der der Montagefläche (5) entgegengesetzten Außenfläche (24) der Ventileinheit (4) angeordnet ist. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Spannarm (32, 33) mit seinem die Spannklaue (44) aufweisenden Endabschnitt über die Montagefläche (5) der Ventileinheit (4) vorsteht. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Spannarm (32, 33) zwei ausgehend von den Schwenklagermitteln (34) in unterschiedliche Richtungen wegragende Armabschnitte (37, 38) aufweist, deren einer (37) die Spannklaue (44) aufweist und deren anderem (38) das Betätigungsglied (47) zugeordnet ist. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Spannarm (32, 33) über zwei zueinander beabstandete Schenkel (52a, 52b) verfügt, mit denen er an entgegengesetzten Seiten außen an der Ventileinheit (4) vorbeigreift. Ventileinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenklagermittel (34) den beiden Schenkeln (52a, 52b) zugeordnet sind. Ventileinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenklagermittel (34) über je einen an den Schenkeln (52a, 52b) angeordneten Lagerfortsatz (65) verfügen, der in eine in der benachbarten Außenfläche (64) der Ventileinheit (4) ausgebildete, sich quer zu der Montagefläche (5) erstreckende langlochförmige Lagerausnehmung (63) drehbeweglich und zugleich in der Längsrichtung der Lagerausnehmung (63) verschieblich eingreift. Ventileinrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schenkel (52a, 52b) zur Montage und Demontage an beziehungsweise von der Ventileinheit (4) federelastisch auseinanderspreizbar sind. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schenkel (52a, 52b) durch einen die Ventileinheit (4) an der der Montagefläche (5) entgegengesetzten Seite überbrückenden Quersteg (53) miteinander verbunden sind. Ventileinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (47) an dem Quersteg (53) angreift. Ventileinrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Quersteg (53) das Betätigungsglied (47) trägt. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schenkel (52a, 52b) zur Bildung der Spannklaue (44) einenends zur gleichen Seite hin abgewinkelt sind. Ventileinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die abgewinkelten Endabschnitte der beiden Schenkel (52a, 52b) über einen die Montagefläche (5) der Ventileinheit (4) untergreifenden Quersteg (54) gegenseitig abgestützt sind, wobei der Quersteg (54) durchtrennt sein kann. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schenkel (52a, 52b) über die Montagefläche (5) der Ventileinheit (4) unter Bildung der Spannklaue (44) hinausragen. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Spannarm (32, 33) rahmenförmig gestaltet ist und die Ventileinheit (4) umschließt. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellrichtung (67) des Betätigungsgliedes (47) mit der durch die Schwenklagermittel (34) definierten Richtung (66) der Spannbewegung (48a) zusammenfällt. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass sich der mindestens eine Spannarm (32, 33) längsseits neben der Ventileinheit (4) erstreckt, wobei er die Ventileinheit (4) zweckmäßigerweise auf einander entgegengesetzten Längsseiten flankiert. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ventileinheit (4) ein das mindestens eine Ventilglied (13) aufnehmendes, stirnseitig durch je einen Abschlussdeckel (27) verschlossenes einstückiges Gehäuseteil (26) aufweist, an dem der mindestens eine Spannarm (32, 33) schwenkgelagert ist. Ventileinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Abschlussdeckel (27) als Träger oder Bestandteil eines Vorsteuerventils (28) ausgebildet ist.






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