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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kopplungssolenoidventil
(Kopplungsventil) und insbesondere auf ein Kopplungsventil zur Verwendung
in einer Magnetventilanordnung zur Verbindung von mehreren Elektromagnetventilen.
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Eine
Möglichkeit
zur Verbindung von mehreren Elektromagnetventilen in einer Elektromagnetventilanordnung
ist bspw. in der
JP
10-47509 A beschrieben. Diese Art von Elektromagnetventilanordnung
umfasst allgemein mehrere Elektromagnetventile mit Kopplungsöffnungen,
die durch Koppeln miteinander verbindbar sind, einen Anschlussblock
mit integrierten Luftzufuhr/abfuhranschlussöffnungen, einen Verbindungsblock
mit einem integrierten elektrischen Stromzufuhrverbinder und einen
Endblock, der nach Bedarf vorzusehen ist, wobei die Elemente in
einer Reihe auf einer Schiene angebracht sind und in einem gekoppelten
Zustand befestigt werden. Verfahren zur Befestigung dieser Elemente
umfassen verschiedene Arten, wie das Befestigen jedes der Elektromagnetventile
und anderer Blöcke
oder dgl. mit Schrauben, das integrale Verbinden einer Reihe von
Elektromagnetventilen und einer anderen Reihe von anderen Blöcken mit
einer Zugstange, das Befestigen dieser Reihen, so dass sie durch
an beiden Enden positionierte Endblöcke sandwichartig aufgenommen
werden, usw.
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Beim
Befestigen jedes Elektromagnetventils und anderer Blöcke in einem
gekoppelten Zustand hat die oben beschriebene herkömmliche
Elektromagnetventilanordnung aber den Nachteil, dass die Montage
mühsam
ist, da eine große
Zahl von Schrauben gehandhabt werden muss und da der gesamte Kopplungszustand
und die Luftdichtigkeit der gekoppelten Verbindungsöffnungen
leicht durch den Befestigungszustand der einen Zugstange oder den Befestigungszustand
der Endblöcke
beeinflusst werden kann, so dass das Bedürfnis nach einem einfacheren
und zuverlässigen
Verfahren zur Kopplung der Elemente besteht. Insbesondere bei Elektromagnetventilen
mit Verbindungsöffnungen,
die durch Koppeln miteinander zu verbinden sind, müssen die benachbarten
Elektromagnetventile sicher miteinander gekoppelt werden, so dass
keine Beeinträchtigung
der Luftdichtigkeit der gekoppelten Verbindungsöffnungen auftritt.
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Beschreibung
der Erfindung
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Dementsprechend
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Stabilität des Kopplungszustandes
und die Luftdichtigkeit der Verbindungsöffnungen durch ein Kopplungsventil
zu verbessern, das in einer Elektromagnetventilanordnung eingesetzt
wird, die durch Verbinden mehrerer Elektromagnetventile gebildet
wird, um die benachbarten Elektromagnetventile miteinander zu verbinden.
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Diese
Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst ein Kopplungsventil, dessen beide Seitenflächen in Ventilbreitenrichtung
einer ersten Kopplungsfläche und
einer zweiten Kopplungsfläche
für die
Kopplung mit einem anderen Elektromagnetventil entsprechen, eine
Hauptventileinheit mit mehreren Kopplungsöffnungen, die in der Ventilbreitenrichtung
durchtreten, einer Ventilöffnung,
durch welche die Kopplungsöffnungen
miteinander kommunizieren, und einer Spule zum Schalten eines Kanals,
die innerhalb der Ventilöffnung
aufgenommen ist, sowie eine mit der Hauptventileinheit verbundene
Elektromagnetbetätigungseinheit,
wobei die Hauptventileinheit einen Eingriffshaken an der Seite der
ersten Kopp lungsfläche
und einen Hakeneingriffsbereich an der Seite der zweiten Kopplungsfläche aufweist,
wobei der Haken an einem beweglichen Verbindungselement ausgebildet ist,
das so angebracht ist, dass es die Hauptventileinheit von der oberen
Fläche
aus betätigt,
und wobei das Verbindungselement sich zwischen einer Verbindungsposition,
an welcher der Haken in Eingriff mit dem Eingriffsbereich des benachbarten
Elektromagnetventils steht, und einer Trennposition, bei welcher der
Haken den Eingriffsbereich freigibt, bewegen kann.
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Bei
der vorliegenden Erfindung steht der Haken von dem Verbindungselement
zu der Außenseite der
Seitenfläche
der Hauptventileinheit vor und erstreckt sich in der axialen Richtung
der Hauptventileinheit. Der Eingriffsbereich erstreckt sich ebenfalls in
der axialen Richtung der Hauptventileinheit.
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In
Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst die Hauptventileinheit
außerdem
Handschalter zum manuellen Schalten der Spule und ein Sicherheitselement,
das lösbar
mit den Handschaltern in Eingriff steht, wobei das Sicherheitselement
an einer Position angrenzend an das Verbindungselement angeordnet
ist, wobei das Sicherheitselement eine Position zum Verriegeln der
Handschalter in einem nicht betätigten
Zustand einnimmt, wenn das Verbindungselement an der Trennposition
angeordnet ist, und wobei das Verbindungselement sich von den Handschaltern
löst, um
zu einer Position bewegt zu werden, an dem der verriegelte Zustand
freigegeben wird, wenn das Verbindungselement an der Verbindungsposition
angeordnet ist.
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Erfindungsgemäß ist das
Gehäuse
der Hauptventileinheit in mehrere Blöcke unterteilt, wobei der Hakeneingriffsbereich
an einem oberen Block, der einer der mehreren Blöcke ist, ausgebildet ist, und
wobei auch das Verbindungselement beweglich in dem oberen Block
angebracht ist. In diesem Fall ist das Sicherheitselement vorzugsweise
in dem oberen Block so angebracht, dass es bewegbar ist.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung umfassen Verbindungsöffnungen der Ventileinheit
jeweils ein Verbindungsrohr, das zu einer Kopplungsflächenseite
der Hauptventileinheit vorsteht, und ein kreisförmiges Dichtelement, das in
den Verbindungsöffnungen
an der anderen Kopplungsflächenseite
angebracht ist, wobei die Verbindungsöffnungen in luftdichtem Zustand
durch das Verbindungsrohr und das Dichtelement benachbarter Elektromagnetventile verbunden
sind, wenn die mehreren Elektromagnetventile gekoppelt sind.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst eine Elektromagnetventilanordnung vorzugsweise mehrere
Kopplungsventile mit der oben angeführten Gestaltung, wobei die
Elektromagnetventile miteinander durch Eingriff des Hakens des Verbindungselementes
in den Eingriffsbereich des benachbarten Elektromagnetventils verbunden
werden.
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Dadurch
erlaubt das Kopplungsventil gemäß der vorliegenden
Erfindung eine sequentielle Kopplung der oben beschriebenen Elektromagnetventile in
einem miteinander verbundenen Zustand, indem das Eingriffselement
in der Hauptventileinheit so bewegt wird, dass sein Haken in den
Eingriffsbereich des benachbarten Elektromagnetventils eingreift, wenn
die mehreren Elektromagnetventile sequentiell gekoppelt werden,
um eine Elektromagnetventilanordnung zu bilden. Somit kann der Zusammenbau der
Elektromagnetventilanordnung leichter werden. Gleichzeitig wird
der Verbindungszustand und eine hohe Luftdichtigkeit der Verbindungsöffnungen
gewährleistet.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles und der Zeichnung
näher beschrieben.
Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten
Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung,
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Kopplungsventils gemäß der vorliegenden
Erfindung, gesehen von der Seite einer ersten Kopplungsfläche,
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2 ist
eine perspektivische Ansicht des Elektromagnetventils gemäß 1,
gesehen von der Seite einer zweiten Kopplungsfläche,
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3 ist
ein Schnitt durch das Elektromagnetventil gemäß 1,
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4 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Hauptventileinheit
des Elektromagnetventils gemäß 1,
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5 ist
ein Schnitt durch die wesentlichen Komponenten in einem Zustand,
bei dem zwei benachbarte Elektromagnetventile gekoppelt sind,
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6 ist
ein Schnitt der wesentlichen Komponenten in einem Zustand, in dem
ein Sicherheitselement Handschalter verriegelt,
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7 ist
ein Schnitt durch die wesentlichen Komponenten in einem Zustand,
in dem das Sicherheitselement sich zu einer Position bewegt, an
der die verriegelten Handschalter freigegeben werden,
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8 ist
eine perspektivische Ansicht, die den Zusammenbau einer Elektromagnetventilanordnung
durch Anbringen des Elektromagnetventils gemäß 1 auf einer
Schiene darstellt,
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9 ist
eine Draufsicht auf einen Endblock,
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10 ist
eine Ansicht von unten des Endblocks,
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11 ist
ein Schnitt durch den Endblock.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Die 1 und 2 zeigen
eine Ausführungsform
eines Kopplungselektromagnetventils (nachfolgend kurz "Kopplungsventil") gemäß der vorliegenden
Erfindung. Dieses Elektromagnetventil 1 umfasst, wie sich
auch aus den 3 und 4 ergibt,
eine Hauptventileinheit 3, die so ausgestaltet ist, dass
sie unter Verwendung einer Spule 6 einen Luftkanal schaltet,
und eine pilotartige Elektromagnetbetätigungseinheit 4,
die mit einer Endseite der Hauptventileinheit 3 in der
Axialrichtung (Längsrichtung) verbunden
ist. Das Elektromagnetventil 1 ist ein Doppel-Pilotelektromagnetventil
zur Steuerung von Pilot- oder Steuerluft mit Hilfe von zwei Pilotventilen 7a und 7b der
Elektromagnetbetätigungseinheit 4 zum
Antreiben der Spule. Beide Seitenflächen des Elektromagnetventils 1 in
Ventilbreitenrichtung (horizontale Breitenrichtung) entsprechen
einer im Wesentlichen flachen Kopplungsfläche 8a und einer im
Wesentlichen flachen Kopplungsfläche 8b zur
Kopplung mit einem anderen Elektromagnetventil 1.
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Die
Hauptventileinheit 3 hat fünf Anschlussöffnungen
(Fünf-Wege-Ventil)
und umfasst eine Ventilöffnung 10,
die sich in axialer Richtung erstreckt, fünf Luftöffnungen 11, 12A, 12B, 13A, 13B für die Zufuhr,
Abfuhr und den Auslass, die sich jeweils an einer sich von der Ventilöffnung 10 unterscheidenden Position öffnen, die
Spule 6, die gleitend in die Ventilöffnung 10 eingesetzt
ist, um einen Kanal zwischen diesen Luftöffnungen zu schalten, zwei
Kolben 14a und 14b, die in Kontakt mit beiden
Enden der Spule 6 in axialer Richtung stehen und durch
Pilot- oder Steuerluft, die von der Elektromagnetbetätigungseinheit 4 zum
Schalten der Spule 6 zugeführt wird, angetrieben werden,
mehrere Kopplungsöffnungen 15 und 16,
die durch die Hauptventileinheit 3 in der Ventilbreitenrichtung
durchtreten, zwei Ausgangsanschlüsse 17A und 17B,
die an der Endfläche,
die der Seite, an der die Elektromagnetbetätigungseinheit 4 der
Hauptventileinheit 3 angeschlossen ist, gegenüberliegt,
vorgesehen sind, und einen Bereich 18 für die manuelle Betätigung mit
zwei Handschaltern 18a und 18b, über die
die Spule 6 geschaltet werden kann.
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Das
in der Zeichnung dargestellte Beispiel weist zwei Kopplungsöffnungen 15 und 16 auf,
wobei eine, d. h. die Kopplungsöffnung 15,
der Hauptluftzufuhr dient, und wobei die andere, d. h. die Kopplungsöffnung 16,
dem Hauptluftauslass dient. Die Kopplungsöffnung 15 für die Zufuhr
ist mit der Luftöffnung 11 für die Zufuhr über eine
Abzweigöffnung 11a verbunden,
während
die Kopplungsöffnung 16 für den Auslass
mit den beiden Luftöffnungen 13A und 13B für den Auslass über Abzweige 13a und 13b verbunden
ist. Es kann jedoch auch eine Anordnung gewählt werden, bei der zwei Kopplungsöffnungen 16 für den Auslass
vorgesehen sind, wobei eine mit der Luftöffnung 13A für den Auslass
verbunden und die andere mit der Luftöffnung 13B für den Auslass
verbunden ist. Außerdem
ist der Ausgangsanschluss 17A über eine Ausgangsverbindungsöffnung 12a mit der
Luftöffnung 12A für den Ausgang
verbunden, während
der Ausgangsanschluss 17B über eine Ausgangsverbindungsöffnung 12b mit
der Luftöffnung 12B für den Ausgang
verbunden ist.
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Ein
Gehäuse 20 der
Hauptventileinheit 3 ist in mehrere Blöcke unterteilt. Insbesondere
umfasst das Gehäuse 20 einen
Mittelblock 21, der im Zentrum des Gehäuses 20 positioniert
ist, einen oberen Block 22, der mit dem oberen Endbereich
des Mittelblockes 21 verbunden ist, einen Bodenblock 23,
der mit dem unteren Endbereich des Mittelblockes 21 verbunden ist,
einen Ausgangsblock 24, der mit einer ersten Endseite des
Mittelblockes 21 in der axialen Richtung (Längsrichtung)
verbunden ist, und einen Schaltblock 25, der mit einer
zweiten Endseite, die als die gegenüberliegende Seite des Mittelblockes 21 dient,
verbunden ist. Das Gehäuse 20 ist
durch diese Blöcke mit
einer im Querschnitt rechteckigen Gestalt geformt, so dass es insgesamt
einen im Wesentlichen rechteckigen Längsquerschnitt aufweist.
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Der
Mittelblock 21 umfasst Endwände 21a und 21b,
die sich vertikal in der ersten Endseite der axialen Richtung erstrecken.
Der Bodenblock 23 ist an der Bodenseite des Mittelblockes 21 angeordnet, wobei
der Bodenblock 23 in der axialen Richtung dadurch positioniert
wird, dass ein Ende des Bodenblockes 23 in Kontakt mit
der unteren Endwand 21b steht, und wird über eine
Schraube 23a an dem Mittelblock 21 befestigt.
Die Endwand 21b und der Bodenblock 23 weisen im
Wesentlichen die gleiche Höhe
auf, so dass die Bodenendflächen
dieser Elemente eine gemeinsame Fläche bilden. Die sich in axialer
Richtung erstreckende Ventilöffnung 10 ist
innerhalb des Mittelblockes 21 ausgebildet. Die Kopplungsöffnungen 15 und 16 sind
innerhalb des Bodenblockes 23 ausgebildet. Die Kopplungsöffnungen 15 und 16 umfassen
jeweils ein Verbindungsrohr 26, das an der Seite der ersten
Kopplungsfläche 8a vorsteht, und
ein kreisförmiges
Dichtelement 27, das in die Kopplungsöffnung an der Seite der zweiten
Kopplungsfläche 8b eingesetzt
ist. Werden mehrere Elektromagnetventile 1 miteinander
gekoppelt, so werden die entsprechenden Kopplungsöffnungen 15 und 16 jeweils
luftdicht miteinander verbunden, indem das Verbindungsrohr 26 in
das Dichtelement 27 des benachbarten Elektromagnetventils 1 eingesetzt
wird.
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Eine
Pilotzufuhrverbindungsöffnung 30,
die in der Ventilbreitenrichtung durchtritt, ist in dem Bodenblock 23 ausgebildet.
Diese Pilotzufuhrverbindungsöffnung 30 kommuniziert
mit den beiden Pilotventilen 7a und 7b der Elektromagnetbetätigungseinheit 4 und
dem manuellen Betätigungsbereich 18 über eine
in den Zeichnungen weggelassene Pilotabzweigöffnung. Die Pilotzufuhrverbindungsöffnung 30 umfasst
ein Verbindungsrohr 31, das an der Seite der ersten Kopplungsfläche 8a vorsteht,
und ein kreisförmiges
Dichtelement 32, das in die Verbindungsöffnung an der Seite der zweiten
Kopplungsfläche 8b eingesetzt
ist. Werden mehrere Elektromagnetventile 1 gekoppelt, so
werden die entsprechenden Pilotverbindungszufuhröffnungen 30 in luftdichter
Weise miteinander verbunden, indem jeweils das Verbindungsrohr 31 in
das Dichtelement 32 des benachbarten Elektromagnetventils 1 in
der gleichen Weise wie bei den Kopplungsöffnungen 15 und 16 eingesetzt
wird.
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Es
ist zu beachten, dass die Verbindungsrohre 26 und 31 getrennt
von dem Bodenblock 23 ausgebildet und in den Kopplungsöffnungen 15 und 16 bzw.
der Pilotzufuhrverbindungsöffnung 30 angebracht
werden können.
Für den
Fall, dass der Bodenblock 23 aus einem Kunststoff oder
Kunstharz hergestellt wird, werden diese Elemente jedoch vorzugsweise
integral mit dem Bodenblock 23 ausgebildet.
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Somit
ist das Gehäuse 20 in
mehrere Blöcke unterteilt,
die Ventilöffnung 10 ist
in dem Mittelblock 21 vorgesehen, und die Kopplungsöffnungen 15 und 16 sowie
die Pilotzufuhrverbindungsöffnung 30 sind in
dem Bodenblock 23 ausgebildet. Dadurch wird die Herstellung
dieser Verbindungsöffnungen,
die Herstellung von Kanälen,
welche die jeweiligen Kopplungsöffnungen 15 und 16 und
die Ventilöffnung 10 verbinden,
die Herstellung von mehreren Abzweigöffnungen, die die Pilotzufuhrverbindungsöffnung 30 und
die Pilotventile 7a und 7b verbinden, usw., erleichtert.
Zusätzlich
sind die Verbindungsrohre 26 und 31 und die Dichtelemente 27 und 32 an
beiden Seiten der jeweiligen Kopplungsöffnungen 15 und 16 und
der Pilotzufuhrverbindungsöffnung 30 vorgesehen.
Das Verbindungsrohr und das Dichtelement der benachbarten Elektromagnetventile 1 werden
ineinander eingesetzt, so dass die Luftdichtigkeit beim Verbinden
der Kopplungsöffnungen 15,
der Kopplungsöffnungen 16 oder
der Pilotzufuhröffnungen 30 verbessert
wird.
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In
dem Ausgangsblock 24 und dem Schaltblock 25 ist
jeweils eine Kolbenkammer ausgebildet, wobei die Kolbenkammer des
Ausgangsblockes 24 den Kolben 14a aufnimmt, während die
Kolbenkammer des Schaltblockes 25 den Kolben 14b aufnimmt. An
der Rückseite
des Kolbens 14a ist eine Pilotdruckkammer 35a vorgesehen,
während
an der Rückseite des
Kolbens 14b eine Pilotdruckkammer 35b vorgesehen
ist. Diese Pilotdruckkammern 35a und 35b kommunizieren
mit den Pilotventilen 7a und 7b und der Pilotzufuhröffnung 30 mit
Hilfe von individuellen Pilotausgangskanälen, die in der Zeichnung jeweils weggelassen
sind, über
die Handschalter 18a und 18b, die jeweils an der
anderen Seite vorgesehen sind. Bei dem in der Zeichnung dargestellten
Beispiel unterscheiden sich die Durchmesser der beiden Kolben 14a und 14b,
wobei der Durchmesser des ersten Kolbens 14a größer ist
als der Durchmesser des zweiten Kolbens 14b. Es ist jedoch
auch eine Anordnung möglich,
bei der die Kolben die gleiche Größe aufweisen.
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Wird
das erste Pilotventil 7a an einer Seite aktiviert, um Pilotluft
zu der ersten Pilotdruckkammer 35a zuzuführen, bewegt
sich die Spule 6 durch die Wirkung des ersten Kolbens 14a zu
der ersten Schaltposition in 3. Die Zufuhrluftöffnung 11 kommuniziert
mit der zweiten Ausgangsluftöffnung 12B,
so dass Luft von dem zweiten Ausgangsanschluss 17B abgeführt wird.
Die erste Ausgangsluftöffnung 12A kommuniziert
mit der ersten Ablassluftöffnung 13A,
so dass der erste Ausgangsanschluss 17A in einen ventilierten
Zustand versetzt wird. Umgekehrt wird bei Aktivierung des zweiten
Pilotventils 7b an der anderen Seite, um Pilotluft der
zweiten Pilotdruckkammer 35b zuzuführen, die Spule 6 durch die
Wirkung des zweiten Kolbens 14b zu der der ersten Schaltposition
in 3 gegenüberliegenden
Position bewegt. Die Zufuhrluftöffnung 11 kommuniziert mit
der ersten Ausgangsluftöffnung 12A,
um Luft aus dem ersten Ausgangsan schluss 17A abzuführen. Die
zweite Ausgangsluftöffnung 12B kommuniziert mit
der zweiten Ablassluftöffnung 13B,
um den zweiten Ausgangsanschluss 17B in einen ventilierten
Zustand zu versetzen.
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Ein
Schnellverbindungsrohrverbinder 36, der eine Rohrleitung
herausfallsicher anschließen
kann, indem lediglich das Rohr eingesetzt wird, ist an den Ausgangsanschlüssen 17A und 17B,
die jeweils in dem Ausgangsblock 24 ausgebildet sind, angebracht.
Der Rohrverbinder 36 weist eine Verriegelungsnut 36a an
seinem Umfang auf und ist an den Ausgangsanschlüssen 17a bzw. 17b angebracht,
um zu verhindern, dass das Verbindungsrohr herabfällt, indem
die Verriegelungsnut 36a mit einem U-förmigen Clip 37, der
in dem Ausgangsblock 24 befestigt ist, verriegelt wird.
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Der
manuelle Betätigungsbereich 18 dient der
Reproduktion eines Schaltzustandes der Pilotventile 7a und 7b durch
manuelle Betätigung
und umfasst zwei Handschalter 18a und 18b, die
in einer Reihe an der oberen Fläche
des Schaltblockes 25 in der Ventilbreitenrichtung angeordnet
sind. Hierbei ist der erste Handschalter 18a dem ersten
Pilotventil 7a zugeordnet, während der zweite Handschalter 18b dem
zweiten Pilotventil 7b zugeordnet ist. Wenn der erste Handschalter 18b niedergedrückt wird,
kommuniziert die Pilotzufuhröffnung 30 direkt
mit der ersten Pilotdruckkammer 35a durch einen Pilotausgangskanal,
ohne durch das erste Pilotventil 7a hindurchzutreten. Wird
andererseits der zweite Handschalter 18b gedrückt, so
kommuniziert die Pilotzufuhröffnung 30 direkt
mit der zweiten Pilotdruckkammer 35b durch einen Pilotausgangskanal,
ohne durch das zweite Pilotventil 7b hindurchzutreten.
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Der
obere Block 22 ist innerhalb eines zurückgesetzten Bereiches 21d zwischen
der Endwand 21a an der ersten Endseite und der Endwand 21c an der
zweiten Endseite an der oberen Fläche des Mittelblocks 21 angeordnet
und über
eine Schraube 22d an dem Mittelblock 21 befestigt.
Der obere Block 22 ist ein schlankes Element in axialer
Richtung mit im Wesentlichen der gleichen horizontalen Breite wie der
Mittelblock 21. Eine flache, schienenförmige Führung 22a, die sich
in axialer Richtung der Hauptventileinheit 3 erstreckt,
ist an seiner oberen Fläche
ausgebildet. Ein Verbindungselement 40 und ein Sicherheitselement 41,
die aneinander angrenzen, sind auf der Führung 22a angeordnet,
so dass sie sich entlang der Führung 22a bewegen,
und können
unabhängig
voneinander von der oberen Fläche
des Elektromagnetventils 1 betätigt werden. Wie sich aus den 2 und 5 ergibt,
ist ein Hakeneingriffsbereich 42, der sich in der axialen
Richtung der Hauptventileinheit 3 erstreckt, an der etwas
niedrigeren Position als die Führung 22a an
der Seitenfläche
der Seite der zweiten Kopplungsfläche 8b des oberen
Blocks 22 vorgesehen. Eine Hakeneinsetzöffnung 42a öffnet sich
zu der zweiten Kopplungsfläche 8b angrenzend an
den Eingriffsbereich 42.
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Das
als ein nutförmiges
Element ausgestaltete Verbindungselement 40 ist an der
Führung 22a so
angebracht, dass es die Führung 22a übergreift. Ein
Verriegelungsvorsprung 40a und eine Hakentragwand 43a,
die von der Seitenfläche
des Verbindungselementes 40 nach innen ausgebildet sind,
stehen in Eingriff mit Verriegelungsnuten 22b und 22c an
beiden Seitenflächen
der Führung 22a.
Ein Seitenwandbereich 40b, der sich nach unten erstreckt,
ist an einer Seitenfläche
des Verbindungselementes 40 ausgebildet, nämlich an
der Seitenfläche
auf der Seite der ersten Kopplungsfläche 8a. Ein Haken 43 ist
integral an dem unteren Endbereich des Seitenwandbereiches 40b über die
Hakentragwand 43a ausgebildet. Diese Hakentragwand 43a erstreckt
sich an dem unteren Endbereich des Seitenwandbereiches 40b in horizontaler
Richtung zu der in Breitenrichtung inneren Seite des Verbindungselementes 40 und
außerdem
mit seinem einen Ende zu der Seite des Sicherheitselementes 41.
Der Haken 43 steht an dem Endbereich der Hakentragwand 43a,
die sich zu der Seite des Sicherheitselementes 41 erstreckt,
zum Äußeren der
Seitenfläche
des Gehäuses 20 vor
und erstreckt sich dann entlang des Seitenwandbereiches 40b in der
axialen Richtung des Gehäuses 20.
Dieser Haken 43 dient dem Eingriff mit dem Eingriffsbereich 42 des
benachbarten Elektromagnetventils 1, wenn mehrere Elektromagnetventile 1 gekoppelt
werden.
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Das
Verbindungselement 40 ist so gestaltet, dass es den Haken 43 so
steuert, dass er sich zwischen der Verbindungsposition, an der er
in Eingriff mit dem Eingriffsbereich 42 des benachbarten
Elektromagnetventils 1 (Elektromagnetventil 1,
das in 5 an der oberen Seite dargestellt ist) steht,
und der Trennposition, an der er sich von diesem Eingriffsbereich 42 löst (Elektromagnetventil 1,
das in 5 an der unteren Seite dargestellt ist), bewegt. Mehrere
Vorsprünge 40c zur
Verhinderung, dass die Finger während
der Betätigung
abrutschen, und ein Pfeil 40d, der die Betätigungsrichtung
zu der Trennposition anzeigt, sind an der oberen Fläche des
Verbindungselementes 40 vorgesehen.
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Das
als ein nutförmiges
Element dienende Sicherheitselement 41 ist an der Führung 22a so
angebracht, dass es die Führung 22a übergreift.
Ein Verriegelungsvorsprung 41c, der von beiden Seitenflächen des
Sicherheitselementes 41 nach innen vorsteht, steht in Eingriff
mit Verriegelungsnuten 22b und 22e an beiden Seitenflächen der
Führung 22a. Eine
Verriegelungswand 41a, die sich in der horizontalen Richtung
erstreckt, ist an einem Ende des Sicherheitselementes 41,
d. h. einem Endbereich an der Seite der Elektromagnetbetätigungseinheit 4, ausgebildet.
Zwei ausgesparte Bereiche 41b und 41b, die die
Nuten 18c der beiden Handschalter 18a und 18b aufnehmen
und verriegeln können,
sind an dem vorderen Bereich der Verriegelungswand 41a ausgebildet.
In ähnlicher
Weise sind mehrere Vorsprünge 41d,
die bei der Betätigung
ein Abrutschen der Finger verhindern, und ein Pfeil 41e,
der die Betätigungsrichtung
anzeigt, an der oberen Fläche
des Sicherheitselementes 41 vorgesehen.
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Das
Sicherheitselement 41 ist an der Position neben dem Verbindungselement 40 angeordnet. In
dem Fall, dass das Verbindungselement 40 an der Trennposi tion
angeordnet ist, wie sie in den 1 und 6 dargestellt
ist, werden die beiden ausgesparten Bereiche 41b und 41b der
Spitze der Verriegelungswand 41a durch das Verbindungselement 40 zu
der Position zur Verriegelung der Nutenbereiche 18c der
beiden Handschalter 18a und 18b in einem inoperablen
Zustand gepresst. In dem Fall, dass das Verbindungselement 40 an
der in 3 dargestellten Verbindungsposition angeordnet
ist, werden dagegen die beiden Handschalter 18a und 18b von
dem Verbindungselement 40 freigegeben, und die beiden ausgesparten
Bereiche 41b und 41b können sich von den Handschaltern 18a und 18b lösen und
zu der Position zur Freigabe des Verriegelungszustandes bewegen,
wie es in 7 dargestellt ist.
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In
dem Fall, dass einer oder beide der Handschalter 18a und 18b selbsthaltend
sind, d. h. in dem Fall, dass einer oder beide der Handschalter 18a und 18b eine
Gestaltung aufweisen, um einen gedrückten Zustand (Betriebszustand)
beizubehalten, wird vorzugsweise eine Anordnung gewählt, bei
der, wenn wenigstens einer der Handschalter den Betriebszustand
selbsttätig
beibehält,
das Sicherheitselement 41 nicht zu der Verriegelungsposition
vorgeschoben werden kann, indem die Verriegelungswand 41a des Sicherheitselements 41 nicht
in die Nuten 18c der Handschalter eingesetzt werden kann.
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Ein
ausgesparter Schienenbefestigungsbereich 46, der auf eine
Schiene 45 gesetzt werden kann, ist an der Bodenfläche der
Hauptventileinheit 3 ausgebildet. Der Schienenbefestigungsbereich 46 umfasst
eine Befestigungsnut 47, die an dem unteren Endbereich
des Ausgangsblocks 24 ausgebildet ist, und einen Schienenclip 48,
der an dem unteren Endbereich des Bodenblocks 23 ausgebildet
ist. Die Befestigungsnut 47 und der Schienenclip 48 werden durch
Flanschbereiche 45a an beiden Seitenenden der Schiene 45 gehalten,
wodurch das Elektromagnetventil 1 auf der Schiene 45 befestigt
wird, wie es in 8 dargestellt ist. Die Schiene 45 ist
insbesondere eine DIN-Schiene.
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Die
Elektromagnetbetätigungseinheit 4 umfasst
das Gehäuse 20 der
Hauptventileinheit 3, d. h. einen Adapterblock 50,
der mit dem Schaltblock 25 und dem Bodenblock 23 mit
einer Schraube gekoppelt ist. Der Adapterblock 50 umfasst
eine Zwischenbasis 50a, die sich von seiner Zwischenposition
in der horizontalen Richtung erstreckt. Das erste Pilotventil 7a und
das zweite Pilotventil 7b sind an den oberen und unteren
Flächen
der Zwischenbasis 50a angebracht. An dem Adapterblock 50 ist
ein elektrischer Verbinder 52 mit mehreren Anschlüssen angebracht.
Ein Teil der Anschlüsse
dieses elektrischen Verbinders 52 und die jeweiligen Spulenanschlüsse 53 der
Pilotventile 7a und 7b sind über eine Schaltplatine 54 und
ein leitendes Fitting 55 elektrisch verbunden.
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Der
elektrische Verbinder 52 ist so gestaltet, dass er sich
beim Koppeln mehrerer Elektromagnetventile 1 elektrisch
mit dem elektrischen Verbinder des benachbarten Elektromagnetventils 1 verbindet, und
wird für
die Zufuhr und zur Signalübertragung
genutzt.
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Die
Pilotventile 7a und 7b umfassen Erregerspulen 57,
einen beweglichen Eisenkern 58, der durch magnetische Kraft,
die beim Drehen an den Erregerspulen 50 erzeugt wird, verschoben
wird, und ein Ventilelement 59 zum Öffnen/Schließen eines
Pilotventilsitzes, welches durch den beweglichen Eisenkern 58 angetrieben
wird. Die Ausgangsöffnung des
ersten Pilotventils 7a kommuniziert mit der ersten Pilotdruckkammer 35a,
die Ausgangsöffnung
des zweiten Pilotventils 7b kommuniziert mit der zweiten Pilotdruckkammer 35b,
die Eingangsöffnungen
beider Pilotventile 7a und 7b kommunizieren gemeinsam
mit der Pilotzufuhröffnung 30,
und die Ablassöffnungen
der beiden Pilotventile 7a und 7b kommunizieren
gemeinsam mit einer Pilotablassöffnung 60. Wenn
das erste Pilotventil 7a eingeschaltet wird, wird Pilot-
oder Steuerluft von der Pilotzufuhröffnung 30 der ersten
Pilotdruckkammer 35a zugeführt, um den ersten Kolben 14a anzutreiben.
Wenn das zweite Pilotventil 7b eingeschaltet wird, wird dagegen
Pilot- oder Steuerluft von der Pilotzufuhröffnung 30 der zweiten
Pilotdruckkammer 35b zugeführt, um den zweiten Kolben 14b anzutreiben.
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Der
Aufbau der Pilotventile 7a und 7b ist allgemein
bekannt und hat mit dem Kern der vorliegenden Erfindung nichts zu
tun. Dementsprechend wird der Aufbau der Pilotventile hier nicht
näher erläutert.
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Die
Pilotablassöffnung 60 ist
in dem Adapterblock 50 so ausgebildet, so dass sie den
Block in Ventilbreitenrichtung durchtritt. Sie umfasst ein Verbindungsrohr 61,
das an der Seite der ersten Kopplungsfläche 8a vorsteht, und
ein kreisförmiges
Dichtelement 62, das in der Verbindungsöffnung an der Seite der zweiten
Kopplungsfläche 8b in
der gleichen Weise wie bei der Pilotzufuhröffnung 30 angebracht wird.
Wenn mehrere Elektromagnetventile 1 gekoppelt werden, werden
die Pilotablassöffnungen 60 in luftdichter
Weise verbunden, indem das Verbindungsrohr 61 und das Dichtelement 62 benachbarter Elektromagnetventile 1 ineinander
gesetzt werden.
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Die
oben beschriebene Ausführungsform
bezieht sich auf ein Elektromagnetventil vom Doppelpilottyp mit
zwei Pilotventilen 7a und 7b. Die vorliegende
Erfindung kann aber in gleicher Weise bei zwei Einzelpilot-Elektromagnetventilen
mit lediglich dem ersten Pilotventil 7a eingesetzt werden.
Das Einzelpilot-Elektromagnetventil kann vorgesehen werden, indem
das zweite Pilotventil 7b, das dem zweiten Kolben 14b mit
kleinem Durchmesser zugeordnet ist, und der zweite Handschalter 18b des
Doppelpilot-Elektromagnetventils weggelassen werden, oder indem
diese in dem nicht betriebsfähigen
Zustand verriegelt werden und die zweite Pilotdruckkammer 35b immer
mit der Pilotzufuhröffnung 30 kommuniziert.
Im Einzelnen kann ein Einzelpilot-Elektromagnetventil mit im Wesentlichen
der gleichen Außengestalt
wie das Doppelpilot-Elektromagnetventil
vorgesehen werden, indem ein Dummy-Block mit der gleichen Außengestalt
anstelle des zweiten Pilotventils 7b angebracht wird und indem
der zweite Handschalter 18b in einem Betätigungszustand
verriegelt wird. Dadurch wird ein Einzelpilot-Elektromagnetventil
mit im Wesentlichen der gleichen Außengestalt wie das Doppelpilot-Elektromagnetventil
erhalten.
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Wird
eine Elektromagnetventilanordnung mit dem Kopplungsventil 1 mit
der oben beschriebenen Gestaltung aufgebaut, wie es in 8 dargestellt
ist, so werden die mehreren Elektromagnetventile 1, ein Anschlussblock 64 mit
einem Luftzufuhranschluss 64a und einem Ablassanschluss 64b für den gemeinsamen
Anschluss, ein Verbindungsblock 65 mit einem Anschlussverbinder 66 für eine gemeinsame Stromzufuhr
und ein Endblock 67, der außerhalb des Anschlussblockes 64 angeordnet
ist, wie in der Zeichnung dargestellt auf der Schiene 45 angeordnet und
sequentiell gekoppelt, so dass sie auf der Schiene 45 befestigt
sind. In 8 ist ein Zustand dargestellt,
bei dem lediglich ein Teil der Elektromagnetventile 1 miteinander
gekoppelt und mit dem Haken 43 verbunden ist. In gleicher
Weise werden aber alle Elektromagnetventile 1 der oben
genannten Blöcke 64, 65 und 67 in
Reihe gekoppelt und miteinander durch Haken verbunden.
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Der
in der Mitte angeordnete Anschlussblock 64 umfasst daher
ein bewegliches Verbindungselement 70 mit dem gleichen
Aufbau wie das in dem Elektromagnetventil 1 vorgesehene,
einen Haken 70a, der unter dem Verbindungselement 70 vorgesehen
ist und an der Seite der ersten Kopplungsfläche (in 8 rechts)
vorsteht, und einen Eingriffsbereich, der an der Seite der zweiten
Kopplungsfläche
(in 8 links) angeordnet ist. Der Endblock 67 umfasst das
bewegliche Verbindungselement 70, den Haken 70a,
der unter dem Verbindungselement 70 ausgebildet ist und
an der Seite der ersten Kopplungsfläche vorsteht. Der Verbindungsblock 65 umfasst
einen Eingriffsbereich, der an der Seite der zweiten Kopplungsfläche angeordnet
ist. Der Haken 70a des Endblockes 67 greift in
den Eingriffsbereich des Anschlussblockes 64 ein, der Haken 70a des
Anschlussblockes 64 greift in den Eingriffsbereich 42 des
an einem Ende der Elektromag netventilreihe angeordneten Elektromagnetventils 1 ein,
und der Haken 43 des Elektromagnetventils 1, das
an dem anderen Ende der Elektromagnetventilreihe angeordnet ist,
greift in den Eingriffsbereich des Verbindungsblockes ein.
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Die
mehreren Kopplungsöffnungen 15 und 16,
die Pilotzufuhröffnung 30 und
die Pilotöffnung 60 sind
in den oben genannten Blöcken 64, 65 und 67 in der
gleichen Weise wie bei dem Elektromagnetventil 1 ausgebildet.
Die entsprechenden Verbindungsöffnungen
sind miteinander verbunden. Während
die jeweiligen Verbindungsöffnungen
bei dem Anschlussblock 64 so ausgebildet sind, dass sie
durch den Anschlussblock 64 hindurchtreten, sind aber die
Endbereiche der entsprechenden Verbindungsöffnungen bei dem Endblock 67 und
dem Verbindungsblock 65 innerhalb jedes Blockes abgedichtet.
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Die
jeweiligen Elektromagnetventile 1 und die jeweiligen Blöcke 64, 65 und 67 werden
an der Schiene 45 angebracht, indem der Endblock 67 und der
Verbindungsblock 65, die an beiden Enden der Elektromagnetventilanordnung
positioniert sind, an der Schiene 45 befestigt werden.
In den 9 bis 11 ist ein Befestigungsmechanismus 80 zum
Befestigen des Endblocks 67 an der Schiene 45 dargestellt.
Der gleiche Befestigungsmechanismus ist an dem Verbindungsblock 65 vorgesehen.
Der Einfachheit halber wird jedoch nachfolgend lediglich der Befestigungsmechanismus 80 des
Endblockes 67 beschrieben und hinsichtlich des Befestigungsmechanismus
für den
Verbindungsblock 65 hierauf verwiesen.
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Der
Befestigungsmechanismus 80, der innerhalb eines in dem
Boden des Endblockes 67 ausgebildeten Freiraumes angeordnet
ist, umfasst ein erstes Befestigungselement 81, das mit
einer Seite des Flanschbereiches 45a der Schiene 45 verriegelt wird,
und ein zweites Befestigungselement 82, das mit der anderen
Seite des Flanschbereiches 45a verriegelt wird. Die Befestigungselemente 81 und 82 sind
in einem nutenförmigen
Halter 83 angebracht. Der Halter 83 ist lösbar innerhalb
des Freiraums des Endblockes 67 mit Hilfe einer Schraube 84 angebracht.
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Das
erste Befestigungselement 81 besteht aus einem Paar linker
und rechter Seitenrahmenteile 86 und 86, die sich
in axialer Richtung des Endblockes 67 erstrecken, und Bodenrahmenteilen 87,
die die Böden
beider Seitenrahmenteile 86 und 86 verbinden.
Ein Schlitz 88, der sich in Längsrichtung erstreckt, ist
in beiden Seitenrahmenteilen 86 und 86 ausgebildet.
Eine Tragwelle 89, die durch den Schlitz 88 hindurchtritt,
ist an den linken und rechten Seitenwänden 83a und 83a des
Halters 83 befestigt. Das erste Befestigungselement 81 ist
an dem Halter 83 so angebracht, dass es auf der Halterwelle 89 drehen kann.
Die Spitzen beider Seitenrahmenteile 86 und 86 dienen
als Verriegelungsbereiche 86a, die sich in einen zurückgesetzten
Schienenbefestigungsbereich 67a des Bodens des Endblockes 67 erstrecken, so
dass sie von unten lösbar
in Eingriff mit den Flanschbereichen 45a der Schiene 45 treten
können.
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Eine
erste Befestigungsschraube 91 ist an der Position, die
dem hinteren Endbereich des Bodenrahmenteiles 87 in der
Dachwand 83b des Halters 83 zugeordnet ist, so
angebracht, dass sie vertikal vorwärts und rückwärts bewegt werden kann. Wird
diese erste Befestigungsschraube 91 nach unten geschraubt,
so nimmt das erste Befestigungselement 81 die in 11 durch
eine durchgezogene Linie dargestellte Position ein, indem der hintere
Endbereich des Bodenrahmenteils 87 niedergedrückt wird.
Die Verriegelungsbereiche 86a und 86a der Spitzen
der Seitenrahmenteile 86 und 86 werden in den
Flanschbereichen 45a der Schiene 45 verriegelt. Wird
dagegen die erste Befestigungsschraube 91 gelöst, wie
es durch die gestrichelte Linie in 11 dargestellt
ist, dreht sich das erste Befestigungselement 81 um das
Drehzentrum der Haltewelle 89, so dass die Verriegelungsbereiche 86a und 86a aus
den Flanschbereichen 45a heraustreten. Zu dieser Zeit sind
die Vorrichtungen so angeordnet, dass das erste Befestigungselement 81 zu
der gestrichelten Position zurückkehrt
und die Verriegelungsbereiche 86a und 86a treten
vollständig
aus den Flanschbereichen 45a heraus.
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Eine
im Wesentlichen U-förmige
ausgesparte Nut 93 ist an einer Position näher bei
der Spitze als der Schlitz 88 an den oberen Kanten beider
Seitenrahmenteile 86 und 86 ausgebildet. Eine
Nutenkante 93a vor der ausgesparten Nut 93 ist
in einer Richtung geneigt, in der sie sich allmählich nach außen erweitert.
Führungswellen 94 sind
an den linken und rechten Seitenwänden 83a und 83a des
Halters 83 angebracht. Die Führungswellen 94 sind
in die ausgesparte Nut 93 eingesetzt. Wenn die erste Befestigungsschraube 91 gelöst wird,
um aus der Schiene 45 herauszutreten, kehrt das erste Befestigungselement 81 zu
der gestrichelten Position zurück,
so dass der verriegelte Bereich 86a aus dem Flanschbereich 45a heraustritt,
wobei die geneigte Nutenkante 93 der ausgesparten Nut 93 sich
entlang der Führungswelle 94 bewegt.
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Das
zweite Befestigungselement 82 besteht aus einem Paar linker
und rechter fischhakenförmiger
Verriegelungsteile 96 und 96, die sich von dem Endbereich
der Schienenbefestigung 67a des Endblockes 67 nach
unten erstrecken, und einem oberen Rahmenteil 97, welches
die oberen Enden der Verriegelungsteile 96 und 96 verbindet.
Das obere Rahmenteil 97 ist an der Dachwand 83b des
Halters 83 mit einer zweiten Befestigungsschraube 92 so
befestigt, dass es sich vertikal bewegt. Wenn die zweite Befestigungsschraube 92 befestigt
wird, werden die Verriegelungsteile 96 und 96 in
dem Flanschbereich 45a der Schiene 45 von unten
verriegelt, indem das obere Rahmenteil 97 angehoben wird.
Wenn dagegen die zweite Befestigungsschraube 92 gelöst wird, treten
die Verriegelungsteile 96 und 96 aus dem Flanschbereich 45a heraus,
indem das obere Rahmenteil 97 sich nach unten bewegt.
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Es
ist zu beachten, dass sowohl Doppelpilot-Elektromagnetventile als
auch Einzelpilot-Elektromagnetventile als die mehreren Elektromagnetventile
eingesetzt werden können.
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Die
bei der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Elektromagnetventile
sind nicht auf Fünf-Wege-Ventile
beschränkt,
sondern es können
auch bspw. Drei-Wege-Ventile
eingesetzt werden.