DE4400115A1 - Durchführungsspule für ein pneumatisches Ventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf pneumatische Ventile und insbesondere auf elek­ trisch betätigte pneumatische Ventile, die dem ISO-Standard 5599-2 für pneumatische Rich­ tungssteuerungsventile für Fluide entsprechen, die wahlweise elektrische Verbinder aufwei­ sen. Es ist schwierig, ein echtes Ventil vom ISO-Typ I zu schaffen, das elektrische Verbin­ dungen hat, die nicht die Gesamtgröße beeinträchtigen, die für Ventile dieser Größe vorgege­ ben ist, und die dennoch die erforderliche Ansprechzeit für die Ventilverstellung und eine leichte Herstellbarkeit ermöglichen, wobei ein solches Ventil in Übereinstimmung mit dem Standard ausgebildet sein soll und Standard-Verbinder innerhalb der vorgegebenen Gesamt­ größe verwenden soll.

Aus dem vorstehenden ergeben sich Beschränkungen, die bei bekannten Vorrichtungen be­ stehen. Somit ist ersichtlich, daß es vorteilhaft wäre, eine Alternative zu schaffen, die eine oder mehrere der genannten Beschränkungen überwindet. Demgemäß wird durch die Erfin­ dung eine geeignete Alternative geschaffen, die die nachstehend im einzelnen beschriebenen Merkmale aufweist.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird dies erreicht durch Vorsehen von Mitteln zum Lei­ ten von Druckfluid durch einen gebohrten Raum in einer Druckfluidvorrichtung, wobei gleichzeitig die Unterbrechung des eine Zugangsbohrung von geeignetem Durchmesser auf­ weisenden Raums minimiert wird. Es ist eine Spule zum Einsetzen in die Bohrung von dem gebohrten Ende her vorgesehen. Die Spule ist mit Abdichtmitteln an jedem Ende der Spule zum abdichtenden Zusammenwirken mit der Zugangsbohrung versehen. Die Spule ist ferner mit einer von einem Ende zum anderen Ende durchgehenden Bohrung eines gewählten Mini­ maldurchmessers versehen, um das Druckfluid durchzuleiten. Die Spule ist ferner mit einem Durchmesser im Windungsbereich versehen, der kleiner ist a!s der Durchmesser der Zu­ gangsbohrung, aber größer als der gewählte minimale Durchmesser, wodurch eine Druck­ fluidleitung mit minimalem Durchmesser durch die Zugangsbohrung hindurch geschaffen ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschrei­ bung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein Ventil vom ISO-Typ I mit einem elektrischen An­ schluß in der Form eines ISO-Steckers;

Fig. 2 ist ein ebener Schnitt durch das Ventil und zeigt innere Durchgänge;

Fig. 3 ist ein teilweiser Querschnitt und zeigt eine Seitenansicht einer Spulenbohrung in dem Ventil;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht des Äußeren des Spulenventils und zeigt dessen relative Größe;

Fig. 5 ist eine Endansicht des Spulenventils gemäß der Erfindung und zeigt den Endzu­ gang für ein Solenoid-Betätigungsglied o. dgl.;

Fig. 6 ist eine teilweise Draufsicht und zeigt die Orientierung des Ventilkörpers und des Solenoid-Ventils in Draufsicht;

Fig. 7 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, und zeigt die Solenoid-Anordnung in Beziehung zu dem Ventil und der Durchführungsspule gemäß der Erfindung;

Fig. 8 ist ein Querschnitt der zylindrischen Durchführungsspule gemäß der Erfindung;

Fig. 9 ist eine Endansicht der Durchführungsspule.

Wie in Fig. 1 gezeigt, hat ein pneumatisches Ventil 1 vom ISO-Typ I einen elektrischen Verbinder in der Form eines ISO-Steckers 10. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, nimmt ein Standard-ISO-Stecker einen beträchtlichen Teil des verfügbaren Querschnittsbereichs des Ventils ein. Dies ist auch in Fig. 2 in Beziehung zu der Struktur der Durchgänge zu sehen.

Die Ausbildung des Ventils weist integrierte Luftdurchgänge oder Öffnungen 2, Durchgänge 3 für Stapelbolzen und Orientierungstifte 4 für das Zusammenfügen auf, wie es allgemein bekannt ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 erfordert die innere Konstruktion des Ventils eine Reihe von inneren Durchgängen, von denen einige durch die Bezugsziffer 16 gekennzeichnet sind. Diese Durchgänge verbinden die verschiedenen Öffnungen, die das pneumatische Druckfluid durch das Ventil leiten, das durch ein in Fig. 2 nicht gezeigtes Spulenventilelement gesteuert wird.

Eine Verschiebung des Spulenventilelements zur Durchführung gewählter Funktionen des Ventils kann bewerkstelligt werden durch pneumatisches Unterdrucksetzen einer Seite der Spule oder der anderen Seite der Spule, um deren Verschiebung zu bewirken.

Das gewählte Unterdrucksetzen kann ferner bewerkstelligt werden durch eine durch ein Solenoid betätigte Ventilanordnung 20, am besten in Fig. 6 und 7 zu sehen. Eine bequeme Stelle für die Anordnung eines solchen solenoidbetätigten Ventils ist an der Seite des pneumatischen Ventilkörpers, wie in Fig. 6 und 7 gezeigt. Dies wird erreicht mittels Anbringung einer Verteilungsendkappe 21 an der Seite des Ventilkörpers 1 mittels Montagebolzen, die durch die Solenoid-Anordnung und die Endkappe hindurch in mit Gewinde versehene Bolzenlöcher 7 in der Seite des Ventilkörpers installiert werden, wie am besten in Fig. 5 zu sehen. Die Seite des Ventilkörpers kann auch mit seitlichen Fügestiften 6 und einer Queröffnung 5 versehen sein, die zur Versorgung der Solenoid-Anordnung mit pneumatischem Druckfluid dient.

Aus den Fig. 3 und 5 erkennt der Fachmann, daß Zugang zu der Ventilspulenbohrung 11 zum Zwecke der Herstellung und Bearbeitung der Ventilspulenbohrung 11 wie auch zum Einfügen der Ventilspule in bequemer Weise durch eine Spulenbohrung 12 erfolgen kann. Der Fachmann erkennt ferner, daß der Standard-ISO-Stecker 10 einen beträchtlichen Teil des verfügbaren Raums wegen des erforderlichen Verbinderdurchgangs 15 einnimmt. Der Durchgang 15 ist notwendig, um den ISO-Stecker zu halten und dessen durchgehende Verbindung zu dem Ventilkörper zu gestatten. Es ist jetzt auch zu erkennen, daß der erforderliche Bereich für den ISO-Stecker mit den Raumerfordernissen für die Ventilspulenbohrung und die Durchgänge kollidiert, die notwendig sind, um eine Verbindung zu der Solenoid-Ventilanordnung 20 herzustellen.

Es ist notwendig, beide Raumerfordernisse zu beherrschen, wobei gleichzeitig eine unter Druck stehende Abdichtung zwischen der Ventilspulenbohrung 11 und dem Verbinderdurchgang aufrechterhalten werden soll. Die Raumerfordernisse variieren mit der Zeit. Während der Herstellung und des Zusammenfügens ist ein Zugang erforderlich. Danach ist im Betrieb ein verminderter Bereich für die Querströmung des Druckfluids nötig, das die Ventilspule betätigt.

Um den Übergang der Raumerfordernisse gemäß der vorliegenden Erfindung zu bewerkstelligen, ist eine am besten in Fig. 3 zu sehende Spulenbohrung 12 vorgesehen, die das Solenoidende des Ventilkörpers mit der Ventilspulenbohrung verbindet. Der Durchmesser der Spulenbohrung 12 ist so gewählt, daß die Ventilspulenbohrung 11 bequem hergestellt werden kann und daß die Ventilspule innerhalb der Bohrung 11 während der Herstellung und des anfänglichen Zusammenbauens des Ventils eingefügt werden kann. Danach wird eine Durchführungs- oder Übergangsspule 25, die am besten in den Fig. 7, 8 und 9 zu sehen ist, gemäß der Erfindung in die Spulenbohrung 12 eingesetzt.

Die Durchführungs- oder Übergangsspule 25 ist mit einer radialen Dichtung 26 an jedem Ende versehen, die mit der Spulenbohrung 12 an jedem Ende zusammenwirkt, um die Ventilspulenbohrung gegenüber dem Leiterdurchgang 15 abzudichten. Die Übergangsspule 25 ist mit einem Durchgang 27 für die pneumatische Betätigung durch die Mitte der Spule versehen. Druckfluid wird durch die Mitte der Durchgangsspule durch Öffnungen 28 hindurchgeleitet, die am besten in Fig. 9 zu sehen sind. Die Durchführungs- oder Überleitungsspule ist mit einem Windungsbereich 29 mit vermindertem Durchmesser versehen. Der Windungsbereich 29 mit vermindertem Durchmesser ermöglicht das Einsetzen des ISO-Steckers, was anderenfalls wegen der Raumbeschränkungen des Ventils der ISO-Größe 1E nicht möglich wäre (siehe Fig. 7).

Die Endkappe 21 gestattet den Durchgang von Druckfluid durch die Durchgangsöffnung 5 des Solenoid-Ventils, und das Druckfluid wird seinerseits der Mitte der Durchführungs- oder Überleitungsspule durch eine Öffnung 31 und danach zu dem Spulenventil durch die Öffnungen 28 in der Übergangsspule 25 zugeführt.

Somit offenbart die Erfindung eine Einrichtung zum Zuführen von Luft oder anderem pneumatischem Medium, die bzw. das für eine pneumatische Funktion benötigt wird, um eine elektrische Verbindung herum, insbesondere dort, wo der Raum beschränkt ist, um internationalen Normen zu genügen. Durch die Erfindung wird ein Zugang für die Herstellung und für das Zusammenfügen geschaffen, während der eingenommene Querschnittsbereich des verfügbaren Durchgangsraums in einem stapelbaren pneumatischen Ventil minimiert wird.

Claims (4)

1. Einrichtung zum Fördern von Druckfluid durch den Durchgang für einen elektrischen Verbinder in einer Druckfluidvorrichtung bei Minimierung der Unterbrechung des Durchgangs, gekennzeichnet durch

• - einen Durchgang (15),
• - eine Zugangsquerbohrung (11, 12) von geeignetem Durchmesser im wesentlichen senkrecht zu dem und durch den Durchgang (15),
• - eine Spule (25) in der Form einer Nähgarnspule, die einen zylindrischen Win­ dungsbereich (29) mit minimalem erforderlichem Durchmesser und einen größe­ ren Enddurchmesser zum Einsetzen in der Querbohrung (11, 12) von einem ge­ bohrten Ende (12) her aufweist,
• - wobei die Spule (25) mit Abdichtungsmitteln (26) an dem Außenumfang jedes Endes mit großem Durchmesser der Spule (25) zum abdichtenden Zusammen­ wirken mit der Zugangsquerbohrung (11, 12) versehen ist,
• - wobei die Spule (25) ferner mit einer von einem Ende zum anderen Ende durch­ gehenden Bohrung (27) eines gewählten minimalen Durchmessers versehen ist, um das Druckfluid durch den gebohrten Raum (11) hindurchzuleiten, und
• - wobei die Spule (25) ferner mit einem Durchmesser im Garnwindungsbereich (29) versehen ist, der kleiner ist als der Durchmesser der Zugangsquerbohrung (11, 12), aber größer als der gewählte minimale Durchmesser zum Durchleiten des Druckfluids, wodurch eine Druckfluidleitung von minimalem Durchmesser durch die Zugangsquerbohrung (11, 12) gebildet ist, während die Unterbrechung des Durchgangs (15) minimal ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Zugangsquerbohrung (11, 12) das Einfügen eines Betätigungsgliedes durch diese hindurch gestattet.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Dichtung (26) eine umfangsmäßige O-Ringdichtung an jedem Ende mit großem Durchmesser der Spule (25) aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der der aufgebohrte Raum (11, 12) einen Zugangs­ raum für einen elektrischen Verbinder (10) schafft, der durch den aufgebohrten Raum hindurchgeht.