DE69222641T2 - Schaltung und steuervorrichtung für fluidmaschinen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine druckfluidbetriebene Maschine mit einer Druckfluidverbindungsvorrichtung in einem Fluidkanal der Maschine, um einen flexiblen Schlauch an der Maschine anschließen zu können.
• Fluidmaschinen benötigen im allgemeinen eine Verbindung mit Fluideingangs- und/oder Fluidausgangsleitungen. Derartige Verbindungen werden in der Regel durch Verwendung von mit Gewinde versehenen Adaptern oder bajonettartigen Schnellverbindern geschaffen. In jedem Fall wird irgendeine Art Adapter in die Fluidmaschine hineingeschraubt, während ein dazugehörender Adapter am zugehörigen fluidführenden Schlauch oder einer anderen Leitung angebracht wird.
• Wo Beweglichkeit erforderlich ist, wie im Falle von fluidbetriebenen Handwerkzeugen oder in den Fällen, in denen die Verbindungsstelle mit der Fluidmaschine verletzbar ist, kann die Verwendung geschraubter Adapter unerwünscht sein. Derartige Adapter erstrecken sich in der Regel um einen beträchtlichen Abstand vom Befestigungspunkt weg und können folglich eine Beweglichkeit stark benachteiligen oder sogar zu Zerstörungen des Fluidmaschinengehäuses am Befestigungspunkt führen. Als Folge hiervon ist das Gehäuse Beschädigungen durch Anstoßen des Adapters oder zu festes Anziehen des geschraubten Adapters innerhalb des Gehäusefluidkanals ausgeliefert, wenn eine Fluidmaschine aus einem dünnen Material oder einem Material geringer Festigkeit hergestellt ist. Somit kann eine Beschädigung des Fluidmaschinengehäuses am Verbindungspunkt durch ungünstige physikalische Einwirkung während des Gebrauchs oder bei üblicher Montage und Demontage erfolgen.
• Die GB-A-2 166 827 beschreibt eine Schlauchverbindung mit einem weiblichen Teil 2 mit einer Fluidtransportbohrung 3 und ist mit wenigstens einer Ausnehmung 4 von kreisförmigem Querschnitt versehen, die zur wenigstens teilweisen Aufnahme eines männlichen Teils 5 mit einer Durchgangsbohrung 13 geeignet und dafür vorgesehen ist, eine Fluidverbindung mit der Bohrung 3 des weiblichen Teils 2 zu schaffen. Eine im wesentlichen U-förmige entfernbare Klammer hält den weiblichen 2 und männlichen Teil 5 zusammen.
• Die US-3,973,791 beschreibt eine Sicherheitskupplungsvorrichtung mit einer männlichen und einer weiblichen Kupplung 12 und 14, einer Dichtungseinrichtung 16, einer Rückhalteeinrichtung 18 und einer Verbindungseinrichtung 20, die zur Verbindung des männlichen Kupplungsteils mit einem konventionellen Hydraulikschlauch oder einer konventionellen Leitung 22 gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 dienen, entsprechend dem oben diskutierten möglichen Nachteil.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine druckfluidbetriebene Maschine mit einer Druckfluidverbindungsvorrichtung in einem Fluidkanal der Maschine vorgesehen, um einen flexiblen Schlauch an der Maschine anschließen zu können, wobei die Maschine so gestaltet ist, daß sie einen länglichen, radial symmetrischen Körper aufweist, der ein erstes und ein zweites Ende und eine dazwischen liegende zentrale Fluiddurchführung aufweist, mit einer Einrichtung am ersten Ende zur Befestigung des Körpers mit einem flexiblen Schlauch, mit einer Einrichtung am zweiten Ende des Körpers zum Schaffen einer fluiddichten Umfangsdichtung zwischen dem Körper und dem Kanal und mit einer nicht mit Gewinde versehenen Rückhalteeinrichtung, die auf dem Körper zwischen dem ersten und dem zweiten Ende vorgesehen ist, um den Körper innerhalb des Kanals festzuhalten, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper vollständig im Kanal enthalten ist, und daß die Verbindung zwischen der Befestigungseinrichtung und dem Schlauch sich vollständig innerhalb der Grenzen des Kanals befindet.
• Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diese ausgeführt werden kann, wird nun in beispielhafter Weise auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen.
• Fig. 1 ist eine diagrammartige Schnittansicht einer Fluidverbindungsvorrichtung zur Montage zwischen einem flexiblen Schlauch und einer Fluidkanalbohrung.
• Fig. 2 ist eine diagrammartige Schnittansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Fluidverbindungsvorrichtung.
• Fig. 3 ist eine der Ansicht von Fig. 2 ähnliche Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels.
• Fig. 4 ist eine der Ansicht von Fig. 2 ähnliche Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels.
• Fig. 5 ist eine Schnittansicht der an einem Ausgang einer Fluidmaschine angebrachten Fluidverbindungsvorrichtung.
• Nach Fig. 1 ist die Fluidverbindungsvorrichtung in einem Fluidmaschinengehäuse 10 gezeigt, das einen Fluidkanal 15 hat, durch den Fluid entweder in die Maschine oder aus der Maschine heraus strömt. Die Vorrichtung hat einen radialsymmetrischen Körper 25 mit einer zentralen axialen Fluiddurchführung 28, die einen an ihrem ersten Ende mit Widerhaken versehenen Nippel 22 zu einer Dichtungsanordnung mit dem Fluidkanal 15 an einem zweiten Ende verbindet. Eine Umfangsdichtungsringnut 24 am Körper 25 liefert Rückhalt und Aufnahme für einen Dichtungsring 23, der zwischen dem äußeren Umfang des Körpers 25 und der inneren Wand des Fluidkanals 15 eine fluiddichte Dichtung bildet. Zur Aufnahme des Körpers 25 im Fluidkanal 15 des Gehäuses 10 ist am Zwischenabschnitt des Umfangs des Körpers 25 eine Rückhaltestiftnut 26 vorgesehen. Das Gehäuse 10 enthält eine Rückhaltestiftbohrung quer und tangential zum Fluidkanal 15. Eine Ausrichtung der Rückhaltestiftnut 26 mit der Rückhaltestiftbohrung erlaubt das Einfügen eines Rückhaltestifts 27, der den Körper 25 innerhalb des Fluidkanals 15 festhält.
• Zum Einsatz wird eine Druckhülse 21 über das Ende eines flexiblen Schlauchs 20 gestülpt, und der Schlauch wird auf den mit Widerhaken versehenen Nippel 22 des Körpers 25 aufgeschoben. Die Druckhülse 21 wird um den Körper 25 herum gequetscht, und die Schlauch- /Montagekörperanordnung wird in den Kanal 15 des Maschinengehäuses 10 eingesetzt. Der Rückhaltestift 27 wird in die Rückhaltestiftbohrung im Gehäuse 10 durch die Rückhaltestiftnut 26 eingesetzt, um die Anordnung innerhalb des Kanals 15 festzuhalten. Man beachte, daß die Druckhülse 21 auch ein Spaltring sein kann, der über den Schlauch 20 gebracht und radial zusammengedrückt wird, wenn die Anordnung in den Kanal 15 eingesetzt wird. Er kann auch aus Metall als kappenförmige Öse geformt sein, die über den Schlauch 20 geschoben und um den Schlauch auf Dauer geklemmt wird, um ihn auf dem mit Widerhaken versehenen Nippel 22 des Körpers 25 festzuhalten. Einige neue Schlaucharten benötigen keine Druckhülse zum Festhalten auf dem Nippel.
• Man erkennt, daß sich der Verbindungsnippel 22 vollständig innerhalb des Fluidkanals 15 befindet. Somit kann sich der Schlauch 20 frei gegen das Gehäuse 10 verbiegen. Dies kann den kritischen Freiraum zum Bewegen der Fluidmaschine in beschränkten Räumen ergeben. Außerdem erkennt man, daß durch diese Verbindungsanordnung aufgrund ihrer besonderen Dichtungsanordnung und ihrer einfachen Rückhalteeinrichtung mit geringer Belastung keine Beanspruchungskonzentration vorliegt.
• Eine kombinierte Fluidverbindungs- und Regelungseinrichtung ist in Fig. 2 dargestellt. Da diese Anordnung eine Fluidabschaltung ermöglicht, auch wenn der Anschlußkörper vom Gehäuse entfernt ist, ist sie eine bevorzugte Ausführungsform. Hier enthält der radialsymmetrische Montagekörper 35 alle Merkmale des Körpers 25, wie er unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurde. Außerdem trägt der Körper 35 an seinem zweiten Ende einen Ventilsitz 40, der durch einen Ventilsitzhalter 63 an Ort und Stelle gehalten wird. Ein Ventilelement 33, hier als ein allgemein übliches Kippventil gezeigt, schließt den Fluiddurchgang über den Ventilsitz 40 ab. Eine Ventilfeder 34 spannt das Ventilelement 33 gegen den Sitz 40 vor. Der Montagekörper 35 ist virtuell identisch mit dem in Fig. 1 gezeigten Montagekörper 25, insoweit die Fluidverbindungsmerkmale betroffen sind. Man beachte, daß der mit Widerhaken versehene Nippel 32 von Fig. 2 fünktionsmäßig identisch mit dem mit Widerhaken versehenen Nippel 22 von Fig. list. Das Rückhalteglied 27 und die Nut 26, sowie der Dichtungsring 23 und die Nut 24 sind ebenfalls funktional identisch mit Ihren entsprechenden Teilen in Fig. 1. Die Druckhülse 31 ist als die kappenförmige Öse gezeigt, die zuvor diskutiert wurde. Es ist die Version, die ein Klemmen mit einem Spezialwerkzeug erforderlich macht, um den Schlauch 20 auf dem mit Widerhaken versehenen Nippel 32 zu befestigen. Die in dieser Figur dargestellte Ansicht ist ähnlich der Anordnung, die man in einem Pistolenhandgriff eines Motorwerkzeugs sehen würde.
• Fig. 3 zeigt die Merkmale eines gegenüber dem in Fig. 2 gezeigten alternativen Ausführungsbeispiels, das alle Merkmale dieses Beispiels zeigt.
• Mit Ausnahme der Druckhülse 31 ist der in Fig. 3 gezeigte Fluidverbindungsabschnitt identisch mit dem von Fig. 2. Die Fluidregelungsfunktion wird durch eine modulare Ventilanordnung ermöglicht, die im Kanal 15 vom Körper 25 gehalten wird. Die Regelventilanordnung enthält einen Befestigungskörper 57, einen Ventilsitz 40, ein Ventilelement 33, eine Vorspannfeder 34, einen Ventilsitzhalter 63 und einen Dichtungsring 23 in einer Dichtungsringnut 24.
• Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Fluidverbindungs- und Regelungsvorrichtung. Diesmal ist der Ventilsitz als Teil des Gehäuses 117 vorgesehen. In diesem Fall ist eine einstückige Verbindungs- und Steuervorrichtung gegossen oder anderweitig geformt. Sie besteht aus einem Armaturkörper 101 mit einem mit Widerhaken versehenen Nippel 112 zur Aufnahme des flexiblen Schlauchs 20. Vom mit Widerhaken versehenen Nippel 112 nach außen beabstandet sind Schlauchrückhaltefinger 119 vorgesehen, die in dieser Ausführungsform die Funktion der Druckhülsen erfüllen. Ein Rückhaltestift 116 und ein Dichtungsring 115 sind funktional identisch mit den zuvor beschriebenen Gegenstücken. Ein Ventilelement 113 wird durch eine Ventilfeder 114 gegen einen Ventilsitz 110 gedrückt. Der Ventilsitz 110 ist innerhalb des Einlaßfluidkanals 121 des Gehäuses 117 montiert. Das Ventilelement 113 wird über einen Ventilbetätiger 111 betätigt, der durch das Gehäuse 117 in den Kanal 121 vorragt. Eine Leckage aus dem Kanal 121 entlang dem Ventilbetätiger 111 wird durch einen Dichtungsring 106 des Betätigers verhindert. Obwohl dieses Ausführungsbeispiel schwierig herzustellen ist, ermöglicht es doch eine Baugruppe, die nur eine minimale Teileanzahl erforderlich macht.
• Fig. 5 zeigt die Fluidverbindungs- und -regelungsvorrichtung, wie sie auf den Ausgang einer Fluidmaschine montiert werden würde. Sie ist ähnlich der Ausführungsform von Fig. 3 mit der Ausnahme, daß das Fluidregelungsmodul in diesem Fall umgekehrt ist, um Fluidregelungsventilstellungen für ein Fließen des Fluids nach außen zu ermöglichen. Das Gehäuse 10 hat einen Fluidkanal 15, in dem ein Fluidregelungskörper 155 befestigt ist, um mittels des Dichtungsrings 23 mit dem Kanal eine Dichtung zu bilden. Der Ventilsitz 40 wird innerhalb des Regelungskörpers 155 durch einen Ventilsitzhalter 63 gehalten. Das Ventilelement 33 ist mit einer Ventilfeder 34 gegen den Ventilsitz 40 vorgespannt. Der Betätiger 111 ragt durch das Gehäuse 10 in den Fluidkanal 15, wo er auf das Ventilelement 33 wirken kann, um eine Fluidströmung durch das Ventil zu regeln. Ein Dichtungsring 16 des Betätigers verhindert eine Leckage im Bereich des Betätigers 111 durch das Gehäuse 10. Der Fluidverbindungsabschnitt dieses Ausführungsbeispiels ist genau der gleiche, wie er in Fig. 1 beschrieben worden ist.

Claims (7)

1. Druckfluidbetriebene Maschine mit einer Druckfluidverbindungsvorrichtung in einem Fluidkanal (15) der Maschine, um einen flexiblen Schlauch (20) an der Maschine anschließen zu können, wobei die Maschine (10) so gestaltet ist, daß sie einen länglichen, radial symmetrischen Körper (25) aufweist, der ein erstes und ein zweites Ende und einen dazwischen liegenden zentralen Fluiddurchgang (28) aufweist, mit einer Einrichtung (22) am ersten Ende zur Befestigung des Körpers mit einem flexiblen Schlauch (20), mit einer Einrichtung (23) am zweiten Ende des Körpers (25) zum Schaffen einer fluiddichten Umfangsdichtung zwischen dem Körper und dem Kanal (15), und mit einer nicht mit Gewinde versehenen Rückhalteeinrichtung (27), die auf dem Körper zwischen dem ersten und dem zweiten Ende vorgesehen ist, um den Körper innerhalb des Kanals zurückzuhalten, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (25) vollständig im Kanal enthalten ist, und daß die Verbindung zwischen der Befestigungseinrichtung (22) und dem Schlauch (20) sich vollständig innerhalb der Grenzen des Kanals befindet.

2. Maschine nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (27) zum Zurückhalten des Körpers im Kanal eine äußere Umfangsrille (26) am Körper aufweist, wobei eine Querbohrung den Fluidkanal tangential schneidet, und wobei ein längliches Bauteil (27) sich durch die Querbohrung und die Umfangsrille (26) erstreckt.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Einrichtung am zweiten Ende des Körpers zum wahlweisen Zulassen oder Verhindern eines Fluidstroms hierdurch.

4. Maschine nach Anspruch 3, wobei die Einrichtung zum wahlweisen Zulassen oder Verhindern eines Fluidstroms einen Ventilsitz (40) innerhalb des Fluiddurchgangs, ein Ventilelement (33), das gegen den Ventilsitz vorgespannt ist, um einen Fluidstrom hierdurch zu verhindern und eine Einrichtung (111) zum wahlweisen Verschieben des Ventilelements weg von dem Ventilsitz, zum Zulassen eines Fluidstroms hierdurch aufweist.

5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung zum Befestigen an einem flexiblen Schlauch (20) einen mit Widerhaken versehenen Nippel (32) zum Einsatz in ein Ende des Schlauches und eine Druckbuchse (31) zum Zurückhalten des Schlauchs an dem mit Widerhaken versehenen Nippel aufweist.

6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung zum Schaffen einer fluiddichten Dichtung wenigstens einen elastischen Dichtung (24) aufweist, der in einer entsprechenden äußeren Umfangsnut (23) des Körpers montiert ist.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Vorrichtung zum Schaffen einer fluiddichten Dichtung eine weiche äußere Oberfläche auf dem radial symmetrischen Körper aufweist, die gegen eine elastische Dichtung in dem Fluidkanal wirkt.