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PATENTANSPRÜCHE
1. Einrichtung zum lösbaren Anschluss eines durch ein Druckmedium angetriebenen Arbeitsmittels an eine das Druckmedium führende Druckleitung, wobei eine längs der Druckleitung bewegbare Kupplungsvorrichtung den Anschluss zwischen Druckleitung und Arbeitsmittel herstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckleitung (1) mindestens ein am Leitungsmantel ausmündendes permanentmagnetisch betätigbares Auslassventil (2-9) aufweist; und dass die Kupplungsvorrichtung durch einen auf der Druckleitung (1) verschiebbaren Adapterschlitten (10; 60; 70) gebildet ist, welcher einen selbstdichtenden, mit dem Auslassventil (2-9) in Strömungsverbindung bringbaren Auslassventil-Anschlussteil (12-15) sowie einen permanentmagnetisch wirksamen Betätigungsteil (16-21, 22; 67; 73) zur Betätigung des Auslassventils (2-9) und des Anschlussteiles (1215) umfasst.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassventil (2-9) ein mit einer Bohrung (4) im Mantel der Druckleitung (1) zusammenwirkendes bewegliches Ventilorgan (5) umfasst, das an einem Ende einer Ventilwippe (2) sitzt, deren anderes Ende einen magnetisch-aktiven Teil (3) bildet.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilwippe (2) in Schliessrichtung unter der Wirkung einer Schliessfeder (7) steht.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilwippe (2) aus einem Eisenkörper besteht.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslassventil-Anschlussteil (12-15) des Adapterschlittens (10; 60) eine verbraucherseitige Auslassöffnung (12) umfasst, die über eine Staudruckkammer (13) an einer Anschluss öffnung (14) ausmündet, wobei sich diese Anschlussöffnung (14) in einer, in der Staudruckkammer (13) angeordneten, einseitig den Mantel der Druckleitung (1) beaufschlagenden Haftmembrane (15) befindet.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Staudruckkammer (13) verbraucherseitig eine weitere Haftmembrane (77) befindet (Fig. 7).
7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Staudruckkammer (13) eine Entlastungsöffnung (16) mündet, die durch einen Ventilschlusskörper (17) am Betätigungsteil (1621, 22; 67; 73) beaufschlagt ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsteil einen Ventilhebel (18) umfasst, welcher den Ventilschliesskörper (17) trägt.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilhebel (18) einseitig am Adapterschlitten angelenkt ist, mittels einer Feder (20) in Schliesslage gehalten ist und an seinem freien Ende einen Permanentmagneten (21) trägt.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilhebel (18) gegen die Wirkung seiner Feder (20) durch eine Drucktaste (22) oder eine Zugstange (67) oder einen Schwenkhebel (73) betätigbar ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum lösbaren Anschluss eines durch ein Druckmedium angetriebenen Arbeitsmittels an eine das Druckmedium führende Druckleitung, wobei eine längs der Druckleitung bewegbare Kupplungsvorrichtung den Anschluss zwischen Druckleitung und Arbeitsmittel herstellt.
Es sind hierfür bereits zahlreiche Kupplungsarten, insbesondere für Pressluft bekannt geworden, welche fest an einer Leitung montiert ein Anschliessen eines Verbrauchers ermöglichen. Alle diese Kupplungen sind weitgehend artverwandt dahingehend, dass sie alle als Einzelelemente an Leitungen fest montiert sind; der Anschluss durch Einzwingen gegen Druck erfolgt; beim Entkoppeln die mit dem Verbraucher verbundene Kupplungsseite weggenommen wird und während des Anschliessens ein Leckverlust entsteht.
Ferner ist durch die US-Patentschrift 3 012 574 eine Anordnung bekannt geworden, bei der rohrförmige Sonden an einem rollenden Rad in ein teilweise aus Gummi bestehendes Leitungsprofil drängen und dadurch den Pressluftanschluss herstellen. Diese Lösung ermöglicht eine Luftabnahme an beliebiger Stelle der Spezialleitung, ist jedoch sehr aufwendig, nur stark beschränkt anwendbar und erfordert einen grossen Raumbedarf.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, welche insbesondere unfallsicher ist, einen hohen Bedienungskomfort und insbesondere eine hohe Wirtschaftlichkeit durch konstruktive Einfachheit bei grösstmöglichstem Anwendungsspektrum aufweist.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Druckleitung mindestens ein am Leitungsmantel ausmündendes permanentmagnetisch betätigbares Auslassventil aufweist; und dass die Kupplungsvorrichtung durch einen auf der Druckleitung verschiebbaren Adapterschlitten gebildet ist; welcher einen selbstdichtenden, mit dem Auslassventil in Strömungsverbindung bringbaren Auslassventil-Anschlussteil sowie einen permanentmagnetisch wirksamen Betätigungsteil zur Betätigung des Auslassventils und des Anschlussteiles umfasst.
Hierbei kann bei einer bevorzugten Ausführungsform das Auslassventil ein mit einer Bohrung im Mantel der Druckleitung zusammenwirkendes bewegliches Ventilorgan umfassen, das an einem Ende einer Ventilwippe sitzt, deren anderes Ende einen magnetisch-aktiven Teil bildet. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist ferner darin zu sehen, wenn der Auslassventil Anschlussteil des Adapterschlittens eine verbraucherseitige Auslassöffnung umfasst, die über eine Staudruckkammer an einer Anschlussöffnung ausmündet, wobei sich diese Anschluss öffnung in einer, in der Staudruckkammer angeordneten, einseitig den Mantel der Druckleitung beaufschlagenden Haftmembrane befindet. Dabei kann in die Staudruckkammer eine Entlastungsöffnung münden, die durch einen Ventilschlusskörper am Betätigungsteil beaufschlagt ist.
Hierbei ist vorteilhaft der Betätigungsteil einen Ventilhebel, welcher den Ventilschliesskörper trägt, wobei der Ventilhebel einseitig am Adapterschlitten angelenkt ist, mittels einer Feder in Schliesslage gehalten ist und an seinem freien Ende einen Permanentmagneten trägt.
Vorteilhaft ist dann der Ventilhebel gegen die Wirkung seiner Feder durch eine Drucktaste oder eine Zugstange oder einen Schwenkhebel betätigbar.
Durch diese Massnahmen ist es nunmehr möglich, für die Herstellung eines Anschlusses den Adapterschlitten durch einfachen Handdruck zu verschieben. Dieses Hinschieben zu einer Zapfstelle kann mit schneller Handbewegung erfolgen, ohne dass dabei auf eine genaue Anschlusslage geachtet werden müsste, da die Anordnung ihre Anschlussposition selbst ermittelt und dann unverrückbar fixiert, da bereits ein momentanes Öff- nen des Auslassventils über die Magnetkopplung augenblicklich die Haftmembrane mit so hohem Druck gegen den Mantel der Druckleitung anpresst, dass eine Handverschiebung des Adap terschlittens auf der Druckleitung nicht mehr möglich ist.
Gleichzeitig ist so ein absolut dichter Anschluss gewährleistet.
Zum Absperren der Zapfstelle bzw. zum Weiterschieben oder Zurückschieben des Adapterschlittens aus dem Bereich der Zapfstelle ist dann lediglich die Drucktaste zu betätigen, um den Magnetkreis zu öffnen und damit das Auslassventil zu schliessen. Gleichzeitig öffnet die Schwenkbewegung des Ventilhebels die Entlastungsöffnung, was zu einem augenblicklichen Druckabfall an der Membrane führt, womit der Adapterschlitten nunmehr wieder leicht von Hand verschoben werden kann.
Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegen
standes werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 im Querschnitt in schematischer Darstellung die erfindungsgemässe Einrichtung in nicht-gekoppelten Betriebslage;
Fig. 2 die Anordnung gemäss Fig. 1 in gekoppelter Betriebslage;
Fig. 3 in schaubildlicher Darstellung Bauelemente der Auslassventilanordnung an der Einrichtung gemäss Fig. 1 und 2;
Fig. 4 in schaubildlicher Darstellung einen Anwendungsbereich der erfindungsgemässen Einrichtung;
Fig. 5 in schaubildlicher Darstellung eine Ausführungsvariante der Anordnung gemäss Fig. 1;
Fig. 6 in schaubildlicher Darstellung eine weitere Ausführungsvariante der Anordnung gemäss Fig. 1;
Fig. 7 im Querschnitt eine Ausführungsvariante der Anordnung gemäss Fig. 6 und
Fig. 8 im Querschnitt An- bzw.
Abschlussmittel für die Druckleitung der erfindungsgemässen Einrichtung.
Den Fig. 1 und 2 ist zunächst eine abschnittweise dargestellte Druckleitung in Form einer Pressluftleistung 1 aus einem Vierkantprofilrohr entnehmbar, auf welchem Rohr sich hinund herverschiebbar ein Adapterschlitten 10 abstützt, der mit einer Zapfstelle 100 am Rohr in Wirkungsverbindung bringbar ist.
Eine solche Zapfstelle 100, von der eine Druckleitung 1 in der Regel mehrere aufweisen wird, umfasst eine die Druckleitung 1 durchdringende Bohrung 4, deren Innenschulter einen Ventilsitz für ein bewegliches Ventilorgan 5 bildet, dass an einem Ende einer aus einem Eisenkörper bestehenden Ventilwippe 2 sitzt. Diese Ventilwippe 2 mit dem beweglichen Ventilorgan 5 und einem Dichtungsring 6 sowie einer Schliessfeder 7 bilden den beweglichen Ventilteil der Auslassventilanordnung an der Zapfstelle, welches Auslassventil, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, permanentmagnetisch geöffnet werden kann.
Form und Aufbau der Ventilwippe 2, des beweglichen Ventilorgans 5 und der Schliessfeder 7 gehen mehr im Einzelnen aus Fig. 3 hervor, wonach das bewegliche Ventilorgan 5 zweckmässig in eine Bohrung 55 in der Ventilwippe 2 eingepresst ist.
Ferner ist an der Ventilwippe 2 ein Kippsteg 8 vorgesehen und das äussere Ende der Wippe 2 nahe dem beweglichen Ventilorgan 5 mit einer Anschlagfläche 9 und das andere Ende der Wippe als magnetisch-aktiver Teil 3 ausgebildet.
Fig. 1 lässt erkennen, dass die Feder 7 sich an der hier oberen Wandung der Druckleitung 1 abstützt und mit ihrem vorgespannten Ende am Auslassventil-seitigen Ende der Wippe 2 derart einwirkt, dass das bewegliche Ventilorgan 5 die Ventilbohrung 4 verschliesst, wobei der Steg 8 als Kippunkt der Wippe dient und die Anschlagfläche 9 auf der Wandung der Druckleitung 1 aufsteht. Das magnetisch-aktive Ende 3 hingegen ist soweit von der Wandung der Druckleitung 1 abgehoben, dass ein nachfolgendes Absenken dieses Teils gegen die Wandung der Druckleitung 1 ausreicht, das Ventil sicher zu öffnen (Fig. 2).
Der mit der Zapfstelle 100 in Wirkungsverbindung bringbare und die Auslassventilanordnung permanentmagnetisch öffnende Adapterschlitten 10 umfasst eine Schlittenführung 11, welche die Druckleitung 1 so umschliesst, dass eine ausreichende Verschiebbarkeit des Adapterschlittens 10 auf der Druckleitung 1 gewährleistet ist. Die Schlittenführung 11 weist einen Anschlussteil mit einer Auslassöffnung 12 auf, die über eine Staudruckkammer 13 und eine Anschlussöffnung 14 mit der Ventilöffnung 4 der Zapfstelle 100 in Strömungsverbindung bringbar ist, wie das Fig. 2 im Einzelnen zeigt. Hierbei befindet sich die Anschlussöffnung 14 in einer, in die Staudruckkammer 13 eingelegten, einseitig den Mantel der Druckleitung 1 beaufschlagenden Haftmembrane 15.
Die Anordnung ist hier so getroffen, dass bei einem Einströmen des Druckmediums in die Anschlussöffnung 14 das Medium in der Staudruckkammer 13 einen auf die Innenfläche der Membrane 15 gerichteten hohen Druck ausübt, der die Membrane 15 gegen den Mantel der Druckleitung 1 presst.
Wie Fig. 1 und 2 weiter erkennen lassen, mündet in die Staudruckkammer 13 eine Entlastungsöffnung 16, die durch einen Ventilschliesskörper 17 an einem Ventilhebel 18 verschlossen ist. Dieser Ventilhebel 18 ist einseitig mittels Bolzen 19 an der Schlittenführung 11 angelenkt und mittels einer Feder 20 in seine Schliesslage gehalten.
An seinem freien Ende, das hier aus dem Körper der Schlittenführung 11 herausragt, trägt der Ventilhebel 18 einen Permanentmagneten 21, etwa einen hochlegierten Cobaltmagneten, welcher bei seiner Anstellung unter dem magnetisch-aktiven Teil 3 an der Ventilwippe 2 letztere in Öffnungslage verschwenkt (Fig. 2). Von diesem Ventilhebel 18 ragt hier eine Drucktaste 22 nach oben ab, welche eine Handbetätigung des Ventilhebels 18 gegen die Wirkung der Feder 20 einerseits zur Unterbrechnung des magnetischen Kreises zwischen Permanentmagnet 21 und magnetisch-aktivierten Teil 3 der Ventilwippe 2, andrerseits zum Öffnen der Entlastungsöffnung 16 zur Druckentlastung an der Haftmembrane 15, gestattet, wie das nachfolgend noch näher beschrieben wird.
Für die Herstellung eines Anschlusses des Adapterschlittens 10 an die Zapfstelle 100 wird der Adapterschlitten 10 aus seiner in Fig. 1 gezeigten Lage in jene von Fig. 2 durch einfachen Handdruck verschoben. Dieses Hinschieben zur Zapfstelle 100 kann mit schneller Handbewegung erfolgen, ohne dass dabei auf eine genaue Anschlusslage geachtet werden müsste, da die vorbeschriebene Anordnung ihre Anschlussposition selbst ermittelt und dann unverrückbar fixiert. Gelangt nämlich der Permanentmagnet 21 in den Bereich des magnetisch-aktiven Endes 3 der Ventilwippe 2, so kommt sofort, wie vorbeschrieben, die Auslassyentilanordnung an der Zapfstelle 100 in Offenlage und das Druckmedium kann in die Anschlussöffnung 14 einströmen.
Somit baut sich, wie ebenfalls vorbeschrieben, in der Staudruckkammer 13 ein Druck auf, der die Haftmembrane 15 augenblicklich mit so hohem Druck gegen den Mantel der Druckleitung 1 anpresst, dass eine Handverschiebung des Adapterschlittens 10 auf der Druckleitung 1 nicht mehr möglich ist. Gleichzeitig ist so ein absolut dichter Anschluss gewährleistet.
Zum Absperren der Zapfstelle 100 bzw. zum Weiterschieben oder Zurückschieben des Adapterschlittens aus dem Bereich der Zapfstelle 100 wird die Drucktaste 22 betätigt, wodurch der Ventilhebel 18 in der Darstellung gemäss den Fig. 1 und 2 nach unten gedrückt wird, was zunächst den Magnetkreis 21,3 öffnet, wodurch die Ventilwippe 2 unter der Wirkung ihrer Rückstellfeder 7 in die in Fig. 1 gezeigte Schliesslage zurückkehren kann. Gleichzeitig öffnet die Schwenkbewegung des Ventilhebels 18 die Entlastungsöffnung 16, was zu einem augenblicklichen Druckabfall in der Staudruckkammer 13 führt, wodurch die Innenfläche der Membrane 15 entlastet wird und letztere ihren ihren Anpressdruck verliert, womit der Adapterschlitten 10 nunmehr wieder leicht von Hand verschoben werden kann.
In gleicher Weise durch Drücken der Drucktaste 22 kann der Adapterschlitten 10 auch über eine Zapfstelle 100 hinweggeschoben werden ohne Auslösung und Öffnung deren Auslassventilanordnung, da mit der gedrückten Drucktaste 22 der Permanentmagnet 21 soweit weggestellt wird, dass dieser nicht in der Lage ist, die Ventilwippe 2 gegen die Wirkung ihrer Rückstellfeder 7 zu verkippen.
Der vorgeschriebene Kopplungsvorgang erfolgt in einem Bruchteil einer Sekunde, wobei die dazu notwendige Betätigungskraft lediglich dem Verschiebungswiderstand des Adapterschlittens vor der Kopplung entsprechen muss und etwa in der Grössenordnung von 0,2 Kp liegen kann.
Fig. 4 zeigt ein Anwendungsbeispiel der vorbeschriebenen Anordnung zur Versorgung von pneumatischen IIandwerkzeu- gen 40. Hierbei erstreckt sich die Druckleitung 1 etwa in Hüft höhe durch einen Arbeitsraum und trägt hier zwei Adapterschlitten 10, die jeweils über einen Schlauch 41 mit dem Werkzeug 40 verbunden sind und die sich in der vorbeschriebenen Weise auf der Druckleitung 1 verschieben lassen. Die Adapterschlitten 10 können dabei jeweils mit einer von mehreren Zapfstellen 100 in Wirkungsverbindung gebracht werden.
Diese vorbeschriebene erfindungsgemässe Anordnung zeichnet sich, wie leicht erkennbar, durch eine grosse Unfallsicherheit, durch hohen Bedienungskomfort und durch Wirtschaftlichkeit nicht zuletzt infolge breitem Anwendungsspektrum aus. Die Unfallsicherheit besteht insbesondere darin, dass nicht mehr gegen Druck gekoppelt werden muss und auch keine Teile auseinanderprallen können, da der koppelnde Adapterschlitten auf der Druckleitung verbleibt. Der Bedienungskomfort zeigt sich insbesondere in der praktisch ohne Kraft möglichen Verschiebbarkeit des Adapterschlittens. Die Wirtschaftlichkeit wird in erster Linie durch das Wegfallen von Fittings und Leitungselementen geboten. Die einzelnen Anschlussstellen haben einen wesentlich geringeren Kostenaufwand.
Deshalb können Ventilstellen vermehrt angewendet werden, wodurch man die Schlauchlängen angeschlossener Geräte wesentlich kürzen und aufwendige Einrichtungen für Distanzüberbrükkung, wie Schlauchspiralen mit Führungsschienen, Schaluchtrommeln und anderes, höchstens in Ausnahmefällen anwenden muss. Zudem ist die Universalität der erfindungsgemässen Anordnung unvergleichbar grösser als irgend eines der bekannten Kupplungssysteme, da sich diese Anordnung sowohl für die Versorgung ortsgebundener als auch ortsveränderbarer und auch fahrender Objekte eignet. Ausserdem erfüllt die Anordnung zudem die Funktion eines pneumatischen Schalters mit äusserst guten Eigenschaften.
Der Adapterschlitten kann auch Zusatzgeräte enthalten, wie Rückschlagventile, Druckregler, Filter oder Öler. Ferner können die angeschlossenen Geräte an den Adapterschlitten gehalten, bzw. aufgehängt werden. Letzteres direkt über Feder oder Balancer.
Natürlich sind im Rahmen der Erfindung eine ganze Anzahl Ausführungsvarianten möglich. Werden beispielsweise anstelle des teuren Cobaltmagneten weniger hochwertige Magnetarten verwendet, ist deren Bügelform vorzuziehen. In diesem Fall müsste dann der magnetisch-aktive Teil 3 eine entsprechende Form aufweisen.
Weiter zeigt Fig. 5 eine Ausführungsvariante einer Druckleitung 1 mit einer abragenden Befestigungsschiene 50, zum Beispiel für eine Wandbefestigung der Druckleitung. Erkennbar ist die Form des Adapterschlittens 10 mit der Drucktaste 20 und dem vorbeschriebenen Schlauch 41. Im Druckleitungsprofil ist zudem eine Auslassbohrung 4 einer Zapfstelle sichtbar.
Fig. 6 zeigt als weitere Ausführungsvariante eine Druckleitung 1 in Form einer Hängeleitung mit dem Kanal 62 von etwa quadratischem Querschnitt, wobei auch hier wieder eine Ventilbohrung 4 sichtbar ist. Obenseitig trägt die Druckleitung 1 Befestigungsflansche 63 und seitlich Führungsrippen 65 und 66 zur hängenden Aufnahme einer entsprechenden Ausführungsvariante eines Adapterschlittens 60. Am Ventilhebel 18 greift hier anstelle der Drucktaste einer Zugstange 67 an und am Auslass ist hier wieder ein Schlauch 41 angeschlossen.
Die Ausführungsvariante gemäss Fig. 7 zeigt einen der An ordnung gemäss Fig. 6 ähnlichen Adapterschlitten 70, bei wel chem der Positionswechsel in der einen 71 oder anderen Schub richtung 72 mit einer leitungsparallel wirkenden Kraft ermöglicht ist.
Um die Schubkraft in der einen oder anderen Richtung auf den Ventilhebel 18 zu übertragen, ist ein Hebel 73 mit einem Betätigungsarm 74 und mit Stützarmen 75 und 76 vorgesehen.
Bei einer Betätigung des Hebels 74 wird der Ventilhebel 18 gegen die Feder 20 bewegt, worauf das Abschalten, wie bereits vorstehend und anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben, erfolgt.
Die Kraft der Feder 20 wird so bestimmt, dass der Gleitwider stand des Adapterschlittens zwischen den Zapfstellen deren
Vorspannung nicht überschreitet. Um ein symmetrisches Verhalten bezüglich der Abschaltkraft zu erreichen, werden die He- belverhältnisse a b b=c gewählt.
Ebenfalls zeigt Fig. 7 die Möglichkeit, den Adapterschlitten mit einer Schnellkupplung zwecks wahlweisem Anschluss meh rerer Verbraucher auszurüsten. Bei einer solchen Ausführungs form wird die Unterseite der obenseitig mit der Haftmembrane
15 begrenzten Staudruckkammer 13 mit einer zweiten Haft membrane 77 ausgerüstet, welche sich bei einem Druckanstieg gegen einen nutensteinähnlich in eine Führung 8 eingeschobe nen Kupplungsteil 79 presst. Mit dem Kupplungsteil 79 ist dann der Schlauch 41 zum Verbraucher verbunden.
Dieser vorbeschriebene Adapterschlitten eignet sich zusätz lich auch für die Versorgung fahrender Objekte, wenn der He bel 73 über ein Federelement für Zug- und/oder Druckkraft betätigt wird (nicht dargestellt). Die Versorgung erfolgt dabei solange, bis die Federkraft das Abschalten des Adapterschlittens bewirkt. Eine Vorspannung dieses Federelementes während der Fahrt bzw. des Überspringens des Schlittens auf die nächste Ventilposition wird durch dessen Reibung an der Füh rung bestimmt.
Die kontinuierliche Versorgung eines fahrenden Verbrau chers kann entweder mit einem Adapterschlitten und Zwischen schaltung eines Druckbehälters als Puffer oder durch die Anwendung zweier phasenverschoben wirkenden Adapterschlitten gewährleistet werden.
Aus Fig. 8 ist noch ein An- bzw. Abschluss der Druckleitung
1 entnehmbar.
Dargestellt sind zwei Leitungsenden 110 und 111, ein Koppelstück 112 mit angedrehten Verlängerungen 113 und 114 und auf letztere angesetzten Lippendichtungen 115 und 116. Gegen die Achsialkräfte wird der Verschluss durch die durchgehenden Bolzen 117, welche vorzugsweise durch Bördelung der Enden gesichert werden, gehalten.