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PATENTANSPRÜCHE
1. Einrichtung zum lösbaren Anschluss einer druckmittelbetriebenen Vorrichtung an eine das Druckmedium führende, eine Mehrzahl von Auslassventilanordnungen aufweisende Druckleitung, wobei eine längs der Druckleitung bewegbare Kupplungsvorrichtung den Anschluss zwischen Druckleitung und druckmittelbetriebener Vorrichtung über eine der Auslassventilanordnungen herstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung durch einen auf der Druckleitung (101) frei verschiebbaren Adapterschlitten (110) gebildet ist, welcher Mittel (130, 123-126) aufweist, um im Bereich einer der Auslassventilanordnungen (100) selbsttätig seine zum Anschluss bestimmte Ventilposition zu suchen und um sich dann pneumostatisch oder hydrostatisch haftend und dichtend mit der Auslassventilanordnung strömungszuverbinden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel am Adapterschlitten einen Auslassventil Anschlussteil (122-125) sowie einen Betätigungsteil (130) zur Betätigung der betreffenden Auslassventilanordnung (100) und des Anschlussteiles (122-125) umfassen.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslassventil-Anschlussteil (122-125) des Adapterschlittens (110) eine verbraucherseitige Auslassöffnung (122) umfasst, die über eine Staudruck-Kammer (123) an einer Anschlussöffnung (124) ausmündet, wobei sich diese Anschlussöffnung (124) in einer, in der Staudruck-Kammer (123) angeordneten, einseitig den Mantel der Druckleitung (101) beaufschlagenden Haftmembrane (125) befindet.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die Staudruck-Kammer (123) eine Entlastungsöffnung (137) mündet, die durch einen Verschlussteil (134) am Betätigungsteil (130) beaufschlagt ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsteil (130) unter der Wirkung einer Vorspannfeder (135) steht und einen Teil (136) zur Beaufschlagung des beweglichen Ventilorgans an einer der Auslassventil anordnungen (100) trägt.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsteil (130) am Adapterschlitten (110) von aussen betätigbar ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Auslassventilanordnung (100) eine Auslassöffnung (102) umfasst, deren Innenschulter (107) einen Ventilsitz für einen Ventilschliesskörper (103) bildet, der aus gummielastischem Material besteht und mit Randteilen (106) und Leitungswandabschnitten eine Staudruck-Kammer (120) begrenzt.
8. Einrichtung nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventil-Schliesskörper (103) von einem federbelasteten Fühler-Ventilstift (111) durchdrungen ist, welcher vom Betätigungsteil (130) am Adapterschlitten (110) in seine Offenlage bringbar ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnungen (102) sich schlitzförmig in der Leitungslängsachse erstrecken.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum lösbaren Anschluss einer druckmittelbetriebenen Vorrichtung an eine das Druckmedium führende, eine Mehrzahl von Auslassventilanordnungen aufweisende Druckleitung, wobei eine längs der Druckleitung bewegbare Kupplungsvorrich- tung den Anschluss zwischen Druckleitung und druckmittelbetriebener Vorrichtung über eine der Auslassventilanordnungen herstellt.
Es sind hierfür bereits zahlreiche Kupplungsarten, insbesondere für Pressluft bekannt geworden, welche fest an einer Leitang 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 Ledcveflust entsteht.
Ferner ist durch die US-Patentschrift 3 195 562 eine Anord nungbekannt geworden, bei der eine längs der Druckleitung bewegbare Kupplungsvorrichtung ein in einer leitungsparallelen Schiene geführter Wagen mit einem federbelasteten Stössel ist, der dazu dient, das betreffende Ventil an einer Zapfstelle aufzustossen. Dafür ist an jeder Zapfstelle ein doppelseitiger schräger Auflaufkanal angeordnet, der beim Überfahren den Stössel vorspannt, worauf letzterer über dem Ventil unter der Wirkung der Vorspannfeder in das Ventil eindringt. Ein Lösen der Verbindung kann dann nur durch Überwindung der Federkraft von Hand erfolgen.
Es dürfte hier ohne weiteres sichtbar sein, dass diese Anordnung zunächst einen grossen konstruktiven und materiellen Aufwand verlangt, der in der Notwendigkeit einer parallelen Schiene, in den Auflauflcanälen und in den spezifisch auszubildenden Ventilmitteln an den Zapfstellen zu sehen ist. Zudem werden hier zumindest im Bereich der Zapfstellen hohe Verschiebungskräfte notwendig. Weiter wird es hier kaum möglich sein, den Stössel ohne ein Verklemmen wieder aus dem Ventil herauszuziehen, es sei denn, es könnte absolut in Achsrichtung Zug ausgeübt werden.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, welche insbesondere unfallsicher ist, eine absolute Funktionssicherheit, einen hohen Bedienungskomfort und, nicht zuletzt eine hohe Wirtschaftlichkeit durch konstruktive Einfachheit bei grösstmöglichstem Anwendungsspektrum aufweist.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Kupplungsvorrichtung durch einen auf der Druckleitung frei verschiebbaren Adapterschlitten gebildet ist, welcher Mittel aufweist, um im Bereich einer der Auslassventilanordnungen selbsttätig seine zum Anschluss bestimmte Ventilposition zu suchen und um sich dann pneumostatisch oder hydrostatisch haftend und dichtend mit der Auslassventilanordnung strömungszuverbinden.
Hierbei wird zweckmässig die Ausbildung so getroffen, dass die Mittel am Adapterschlitten einen Auslassventil Anschlussteil sowie einen Betätigungsteil zur Betätigung der betreffenden Auslassventilanordnung und des Anschlussteiles umfassen, wobei der Auslassventil-Anschlussteil des Adapterschlittens eine verbraucherseitige Auslassöffnung umfasst, die über eine Staudruck-Kammer an einer Anschlussöffnung ausmündet, wobei sich diese Anschluss öffnung in einer, in der Staudruck-Kammer angeordneten, einseitig den Mantel der Druckleitung beaufschlagenden Haftmembrane befindet und wobei der Betätigungsteil unter der Wirkung einer Vorspannfeder steht und einen Teil zur Beaufschlagung des beweglichen Ventilorgans an einer der Auslassventilanordnungen trägt.
Eine zweckmässige Ausgestaltung besteht dann darin, dass jede Auslassventilanordnung eine Auslassöffnung umfasst, deren Innenschulter einen Ventilsitz für einen Ventilschliesskörper bildet, der aus gummielastischem Material besteht und mit Randteilen und Leitungswandabschnitten eine Stau druck-Kammer begrenzt, wobei dann der Ventil-Schliesskörper von einem federbelasteten Fühler-Ventilstift durchdrungen ist, welcher vom Betätigungsteil am Adapterschlitten in seine Offenlage bringbar ist.
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 Öffnen des Auslassventils augenblicklich die Haftmembrane mit so hohem Druck gegen den Mantel der Druckleitung anpresst, dass eine Handverschiebung des Adapterschlittens 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 das Betätigungsglied zu betätigen, um das Auslassventil zu schliessen.
Gleichzeitig öffnet die Bewegung des Betätigungsgliedes die Entlastungs öffnung der Staudruck-Kammer im Adapterschlitten, was zu einem augenblicklichen Druckabfall an der Membrane führt, womit der Adapterschlitten nunmehr wieder leicht von Hand verschoben werden kann.
Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 im Querschnitt in schematischer Darstellung die erfindungsgemässe Einrichtung in nicht-gekoppelter Betriebslage;
Fig. 2 die Anordnung gemäss Fig. 1 in gekoppelter Betriebslage;
Fig. 3 im Querschnitt eine erfindungsgemässe Anordnung;
Fig. 4 eine Variante im Querschnitt; und
Fig. 5 die Anordnung der Auslassöffnungen in der Druckleitung.
Den Fig. 1 und 2 ist zunächst eine abschnittweise dargestellte Druckleitung in Form einer Pressluftleitung 101 aus einem Vierkantprofilrohr (Fig. 3 und 4) entnehmbar, auf welchem Rohr sich hin- und herverschiebbar ein Adapterschlitten 110 abstützt, der mit einer Zapfstelle 100 am Rohr 101 in Wirkungsverbindung bringbar ist.
Eine solche Zapfstelle oder Auslassventilanordnung 100, von der eine Druckleitung 101 in der Regel mehrere aufweist (Fig. 5), umfasst eine die Druckleitung 101 auf einer Wandungsseite durchdringende, sich in der Rohrlängsachse erstreckende schlitzförmige Auslassöffnung 102. Diese Öffnung 102 erweitert sich nach aussen zweckmässig konisch, wobei deren Innenschulter einen Ventilsitz 107 für einen beweglichen Ventil-Schliessköprer 103 bildet. Dieser Ventil Schliesskörper 103 besteht aus einem gummielastischen Material mit dem von einem Membranteil 104 getragenen Schliessteil 105, von welchem Membranteil 104 ein Randteil 106 nach in der Darstellung oben abragt, mit welchem Randteil 106 der Ventil-Schliesskörper 103 sowohl gegen die obere Wandung als auch gegen die Seitenwandungen (Fig. 3 und 4) der Druckleitung 101 abgestützt wird.
Dadurch wird eine Staudruck-Kammer 120 begrenzt. Die Ausbildung ist dabei so getroffen, dass sich der eigentliche Schliessteil 105 im Bereich des Membranteiles 104 nach oben in die Staudruck Kammer 120 eindrücken lässt (Fig. 2), um den Schliessteil 105 vom durch die Innenschulter der Auslassöffnung 102 gebildeten Ventilsitz 107 abzuheben. Innere Erhebungen 108 am Schliessteil 105 bilden dabei den Hub begrenzende Anschläge. Ferner wird der Schliessteil 105 des Ventil Schliesskörpers 103 vorzugsweise zentrisch von einem Fühler-Ventilstift 111 durchdrungen, der mit seinem freien Ende über die Schliessfläche des Schliessteiles 105 hinausragt aber bezüglich der unteren Aussenfläche der Druckleitung 101 vorzugsweise versenkt ist.
Dieser Fühler-Ventilstift 111 ist dabei wenigstens in Rohrlängsachse kippbar im Schliessteil 105 gelagert, wofür sich die Ventilstiftbohrung 112 im Schliessteil 105 nach unten ebenfalls in Rohrlängsachse konisch erweitert. Der Ventilstift 111 liegt mit einem Flanschteil 113 in Schliesslage dichtend an der Innenwandung des Schliessteiles 105 an und ist durch eine Feder 114, die eine Spiralfeder oder eine Blattfeder (Fig.3) sein kann, belastet.
Nuten 115 am Schaft des Fühler-Ventilstiftes 111 gestatten ein Ausströmen des Druckmediums aus der Staudruck Kammer 120, wie das nachfolgend noch näher beschrieben wird. Für das Einströmen des Druckmediums in das Innere des Ventil-Schliesskörpers 103 bzw. in die Staudruck-Kammer 120 dient mindestens eine Bohrung 116 im Membranteil 104. Hierbei ist auf das Verhältnis der Strömungsquerschnitte zwischen Bohrung 116 und Strömungsnuten 115 am Ventilstift 111 zu achten, um bei einem Öffnen des Fühler-Ventils 111-115 einen momentanen Druckabfall in der Staudruck Kammer 120 zu erreichen.
Steht die Leitung 101 unter Druck, so genügt zum Öffnen der Auslassventilanordnung 100 eine geringste Kraft, um zunächst den Fühler-Ventilstift 111 aus seiner Ruhelage zu verkippen oder einzudrücken, worauf das Druckmedium aus der Staudruck-Kammer 120 entweicht, welcher Druckabfall bewirkt, dass sich der Schliessteil 105 von selbst und/oder unter Einwirkung einer geringsten Kraft von aussen auf diesen Schliessteil 105 anhebt und die schlitzförmige Öffnung 102 freigibt, so dass das Druckmedium aus der Druckleitung 101 durch diese Öffnung 102 abströmen kann. Hierbei ist eine geringe Haltekraft nötig, um den Schliessteil 105 in seiner Offenlage zu halten. Wird dann die Öffnungskraft auf den Fühler-Ventilstift 111 und gegebenenfalls auch die Halte- kraft am Schliessteil 105 aufgehoben.
Baut sich in der Staudruck-Kammer 120 nach der Rückkehr des Ventilstiftes 111 in seine Schliesslage durch die Bohrung 116 hindurch ein neuer Druck auf, der als Schliessdruck auf den Schliessteil 105 des Ventil-Schliesskörpers 103 wirksam wird.
Zum Öffnen der Auslassventilanordnung 100 und deren Strömungsverbindung mit einem durch das Druckmedium antreibbaren Arbeitsmittel dient der Adapterschlitten 110.
Dieser umfasst eine Schlittenführung 121, welche die Druckleitung 101 so umschliesst (Fig. 3), dass eine leichte Verschiebbarkeit des Adapterschlittens 110 auf der Druckleitung gewährleistet ist. Der Schlittenkörper selbst umfasst eine mit einem Verbraucher verbindbare Auslassöffnung 122, welche über eine Staudruck-Kammer 123 und eine Anschlussöffnung 124 mit der Öffnung 102 der Auslassventilanordnung 100 in der Druckleitung 101 in Strömungsverbindung gebracht werden kann, wie das Fig. 2 mehr im einzelnen zeigt.
Hierbei befindet sich die Anschlussöffnung 124 in einer, in die Staudruck-Kammer 123 eingelegten, einseitig die Wandung der Druckleitung 101 beaufschlagenden Haftmembrane 125. Diese Haftmembrane 125 ist zweckmässig formschlüssig in einer Nut 126 in der Wandung der Staudruck-Kammer 123 des Schlittenkörpers eingesetzt. Natürlich ist die Anschluss öffnung 124 in der Haftmembrane 125 ebenfalls schlitzförmig ausgebildet. Die Anordnung ist hier so getroffen, dass bei einem Einströmen des Druckmediums in die Anschluss öffnung 124 das Medium in der Staudruck-Kammer 123 einen auf die Innenfläche der Membrane 125 gerichteten hohen Druck ausübt, der die Membrane 125 gegen die untere Wand der Druckleitung 101 presst.
Weiter trägt der Schlittenkörper ein von aussen beeinflussbares Betätigungsglied 130 zum Beaufschlagen des Fühler Ventil stiftes 111 und gegebenenfalls auch des Schliessteiles 105 der Auslassventilanordnung 100 beim Überfahren der betreffenden Auslassventilanordnung mit dem Adapterschlitten 110.
Bei der dargestellten beispielsweisen Ausführungsform ist dieses Betätigungsglied 130 ein von unten in die Staudruck Kammer 123 ragender Zapfen 131, der in einer Bohrung 132 im Schlittenkörper geführt ist und aussenseitig in einem Betätigungs-Kopf 133 mit einer Dichtungsschulter 134 endet.
Innenseitig steht der Zapfen 131 unter der Wirkung einer Druckfeder 135. Ferner trägt der Zapfen 131 an seinem inneren Ende eine Rolle 136, welche die Anschlussöffnung 124 durchdringt und welche unter der Wirkung der Druckfeder 135 auf der unteren Mantelfläche der Druckleitung 101 aufsteht und an dieser bei der Verschiebung des Adapterschlittens 110 entlangrollen kann. Wie Fig. 1 hierbei erkennen lässt, befindet sich in der dargestellten Nicht Anschlusslage die Staudruck-Kammer 123 mit der Umgebung über eine offene Nut 137 in der Bohrung 132 für den Zapfen 131 in Strömungsverbindung. In Schliesslage wird diese Entlastungsnut 137 durch die Dichtungsschulter 134 am Kopf 133 des Zapfens 131 verschlossen (Fig.2).
Für die Herstellung eines Anschlusses des Adapterschlittens 110 an die Zapfstelle 100 wird der Adapterschlitten 110 aus seiner in Fig. 1 gezeigten Lage in jene von Fig. 2 durch beispielsweise 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 bei diesem Verschieben die Rolle 136 in den Bereich des Schlitzes 102, kann diese in diesen Schlitz unter der Wirkung der Feder 135 einfallen und dabei den Fühler-Ventilstift 111 verkippen, so dass, wie vorbeschrieben, die Auslassventilanordnung 100 sofort ihre Offenlage erreicht und das Druckmedium in die Anschluss öffnung 124 einströmt.
Somit baut sich, wie ebenfalls vorbeschrieben, in der Staudruck-Kammer 123 ein Druck auf, der die Haftmembrane 125 augenblicklich mit so hohem Druck gegen den Mantel der Druckleitung 101 anpresst, dass eine Handverschiebung des Adapterschlittens 110 auf der Druckleitung 101 nicht mehr möglich ist. Gleichzeitig ist so ein absolut dichter Anschluss gewährleistet.
Zum Absperren der Zapfstelle 100 bzw. zum Weiterschieben oder Zurückschieben des Adapterschlittens 110 aus dem Bereich dieser Zapfstelle wird das Betätigungsglied 130 gegen die Wirkung der Feder 135 nach unten gezogen, wodurch einmal der Fühler-Ventilstift 111 in seine Schliesslage zurückkehrt und sich, wie vorbeschrieben, die Auslassventilanordnung 100 augenblicklich dicht schliesst. Gleichzeitig öffnet die Betätigung des Zapfens 131 die Entlastungs öffnung 137, was zu einem augenblicklichen Druckabfall in der Staudruck-Kammer 123 führt, wodurch die Innenfläche der Membrane 125 entlastet wird und letztere ihren Anpressdruck verliert, womit der Adapterschlitten 110 nunmehr wieder leicht von Hand verschoben werden kann.
In gleicher Weise durch Beaufschlagung des Betätigungsgliedes 130 kann der Adapterschlitten 110 auch über eine Zapfstelle 100 hinweggeschoben werden ohne Auslösung und Öffnung deren Auslassventilanordnung.
Es sei erwähnt, dass sich anstelle der zu betätigenden Anordnung des Betätigungsgliedes 130 auch andere Bauarten von Betätigungsgliedern verwenden lassen, beispielsweise ein durch einen Tasthebel betätigbarer Zapfen, der anstelle der Betätigungsrolle eine federnde Kufe trägt.
Ferner können die Auslassöffnungen 102 natürlich unterschiedliche Formen aufweisen. Weiter ist es möglich, einen Adapterschlitten so auszubilden, dass dieser gleichzeitig mehrere Zapfstellen betätigen kann.
Aus Fig. 3 geht hervor, dass der Querschnitt der Druckleitung 101 ein flaches Rechteck darstellen kann, von dem ein Befestigungsflansch 201 nach oben abragt.
Da die Ventil-Schliesskörper 103 aus Stabilitätsgründen eine relativ flache Querschnittsform aufzuweisen haben, kann bei einem grossen Leitungsquerschnitt gemäss Fig. 4 ein hohler Stützkörper 150 im Bereich jedes Ventil-Schliesskörpers 103 eingebaut werden, oder sich dieser als Doppelrohr erstrecken, wofür dann Durchbrüche 151 zwischen den einzelnen Zapfstellen vorgesehen werden.
Der vorbeschriebene 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.
Diese vorbeschriebene erfindungsgemässe Anordnung zeichnet sich, wie leicht erkennbar, durch eine grosse Unfallsicherheit, durch hohen Bedienungskomfort und durch Wirtschaftlichkeit nicht zuletzt infolge breitem Anwendungsspek- trum aus. Die Unfall sicherheit 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 Distanzüberbrückung, wie Schlauchspiralen mit Führungsschienen, Schlauchtrommeln und anderes, höchstens in Ausnahmefällen anwenden muss.
Zudem ist die Universalität der erfindungsgemässen Anordnung unvergleichbar grösser als irgendeines 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.