DE3833573A1 - Fluidischer verteilerblock - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem fluidischen Verteilerblock, bestehend aus einem Hauptkörper mit inneren Strömungswegen sowie aus Einlaß- und Auslaß-Anschlußelementen, wobei die Anschlußelemente mit ihrem Verbindungsstutzen in die Mündungen der Strömungswege axial lagesicher und abge­ dichtet eingesetzt sind.

Bekannte fluidische Verteilerblöcke der vorstehend er­ wähnten Art bestehen aus einem Hauptkörper, in dem mehrere innere Strömungswege ausgebildet sind, und aus Anschluß­ verschraubungen, die mit ihrem einen Endabschnitt in die Auslässe und Einlässe darstellenden Mündungen der Strömungs­ wege abgedichtet eingeschraubt sind und mit ihrem anderen Ende an eine fluidführende Leitung oder an eine Armatur, z.B. ein Meßgerät, angeschlossen werden.

Bei derartigen Verteilerblöcken ist das Anschließen und Plazieren von Armaturen, Leitungen oder dergleichen mit einer Reihe von Nachteilen behaftet. Insbesondere ist das Anschließen von Armaturen außerordentlich platzraubend, da diese in aller Regel nicht direkt an den Hauptkörper angeschraubt werden können, sondern dies ist nur unter Zwischenschaltung eines wenn auch kurzen Zwischenrohres möglich. Dafür müssen die anzuschließende Armatur und der Hauptkörper je mit einer Verschraubungseinheit versehen werden.

Außerdem kommt es oft vor, daß die anzuschließende Armatur nach ihrem festen Anschrauben nicht in der gewünschten Winkelstellung zum Hauptkörper steht, sondern demgegenüber verdreht ist, je nachdem, ob die erforderliche Festigkeit und Dichtigkeit der angeschraubten Armatur vor der oder nach der gewünschten Winkelstellung erreicht ist, ins­ besondere bei Verwendung von Doppelschraubstutzen als Anschlußverschraubung. Des weiteren werden die bekannten Anschlußverschraubungen mit einem Schraubenschlüssel in die Gewindebohrungen des Hauptkörpers ein- und ausge­ schraubt, so daß auch für den Schraubenschlüssel ent­ sprechender Platz vorhanden sein muß, abgesehen davon, daß für die einzelnen Schraubvorgänge erhebliche Zeit nötig ist. Im Fall einer Reparatur oder einer Änderung der Bestückung des Verteilerblockes entstehen durch die erwähnten Schraubvorgänge erhebliche Stillstandszeiten einer vom Verteilerblock oder von einer den Verteiler­ block verwendenden Steuereinheit aus gesteuerten Anlage oder Maschine. Da der fragliche Verteilerblock mit mehr­ eren, fluidisch angesteuerten Komponenten und Meßarma­ turen sowie mit weiteren Verteilerblöcken verwendet wird, müssen all diese Bestandteile infolge der Verwendung der bekannten Anschlußverschraubungen und von Schrauben­ schlüsseln als Montagewerkzeug voneinander beabstandet auf einer gemeinsamen Tragplatte oder dergleichen mon­ tiert sein. Es ist dann erforderlich, daß die erwähnten Komponenten und Armaturen mittels Rohrleitungen zu ver­ binden. Diese wiederum müssen genau gefertigt sein, um fluiddruckdicht montiert werden zu können. Auf diese Weise ergibt sich schließlich eine aus mehreren Komponenten u.s.w. bestehende Steuereinheit mit einem insgesamt erheblichen Platzbedarf.

Die Aufgabe der Erfindung besteht zwecks Vermeidung der erwähnten Nachteile in der Verbesserung eines Verteiler­ blockes der einleitend angeführten Art dahingehend, daß eine platzsparende Anordnung von Armaturen zwecks Auf­ baus einer kompakten Funktionsgruppe oder Steuereinheit ermöglicht ist, daß die Montage, Demontage und spätere Umgruppierung von Armaturen und Fluidleitungen schneller und einfacher durchführbar ist und daß die gewünschte Winkelstellung insbesondere der anzubringenden Armaturen an dem Verteilerblock leicht einzuhalten ist.

Die Lösung dieser Aufgabe geht von dem einleitend ange­ führten Verteilerblock aus und kennzeichnet sich weiter dadurch, daß der Verbindungsstutzen der Anschlußelemente als rotationssymmetrischer Steckstutzen ausgebildet ist, der in die jeweilige, als bloße Bohrung geformte Mündung der Strömungswege einsteckbar ist, und daß der Haupt­ körper mit gesonderten, am Steckstutzen des eingesteckten Anschlußelementes angreifenden Sicherungsmitteln für dessen axiale Lagesicherung versehen ist.

In vorteilhafter Weitergestaltung des erfindungsgemäßen Verteilerblockes weist der rotationssymmetrische Steck­ stutzen der Anschlußelemente eine Umfangsnut auf, in die das zugehörige axiale Sicherungsmittel eingreift. Das Sicherungsmittel besteht aus einer Schraube mit einem ab­ gedrehten Innenende, das in die Umfangsnut des Stutzens eingreift. Der Steckstutzen jedes Anschlußelementes weist vorzugsweise eine weitere Umfangsnut mit einem darin ein­ gelegten Dichtungsring auf.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird ein außerordentlich kompakter Aufbau einer auf einer Trägerplatte oder der­ gleichen anzuordnenden Funktionsgruppe oder Steuereinheit erzielt, da Armaturen, z.B. Manometer, Ventile u.s.w., oder andere Komponenten direkt an den Hauptkörper ange­ schlossen werden können, so daß eine erhebliche Anzahl an zwischengeschalteten Leitungen und/oder Drehgelenken entfallen, wodurch beträchtlicher Platz eingespart wird. Das ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, daß die Gewindeverbindung zwischen dem Hauptkörper und dem mit diesem Körper zu verbindenden Stutzen der Anschlußele­ mente entfällt und nun durch eine Steckverbindung er­ setzt ist. Das somit steckbar ausgebildete Anschlußele­ ment wird einerseits lediglich in die erforderliche Mün­ dungsbohrung des Hauptkörpers eingesteckt und anderer­ seits in an sich bekannter Weise mit der betreffenden Armatur verbunden. Dabei kann ohne weiteres die ge­ wünschte Winkelstellung der Armatur eingehalten werden. Nach dem Einstecken des Stutzens des Anschlußelementes mit der daran befestigten Armatur und dem winkelmäßigen Einstellen der Armatur, welch letzterer Vorgang einfach von Hand vorgenommen werden kann, braucht die Sicherungs­ schraube lediglich mittels eines Schraubenziehers oder Steckschlüssels angezogen zu werden, was mit minimalem Platzbedarf möglich ist. Auf diese Weise sind die Montage­ und Demontagezeiten bei der Herstellung und Änderung der Bestückung von Funktionsgruppen unter Verwendung von erfindungsgemäßen Verteilern beträchtlich herabgesetzt, so daß die Funktionsgruppen auch wesentlich leichter und schneller gewartet werden können und die durch die Wartung bedingten Stillstandszeiten, insbesondere der nachgeordneten Anlagen und Maschinen, erheblich ver­ kürzt sind. Außerdem ist der Steckstutzen der Anschluß­ elemente als einfaches Drehteil schnell und billig herzu­ stellen, was gegenüber der Herstellung eines Gewinde­ stutzens eine beträchtliche Kosteneinsparung bedeutet.

Infolge des Einsteckvorganges des erfindungsgemäßen An­ schlußelementes entfällt nun auch die Verwendung eines Schraubenschlüssels für das Befestigen des mit einer Armatur versehenen Anschlußelementes, so daß auch der Platz für dessen Bewegung eingespart wird und zur kom­ pakten Bauweise beiträgt.

Selbstverständlich ist auch das erfindungsgemäße Anschluß­ element während der Verwendung von Dichtungsmitteln nach seiner Montage im Hauptkörper druckdicht, so daß kein Gas oder keine Steuerflüssigkeit austreten kann. Des weiteren können auch weiterhin fluidführende starre oder schlauchartige Leitungen an den Hauptkörper angeschlossen werden, indem das jeweils verwendete Anschlußelement neben einem Steckstutzen auf seiner anderen Seite mit einer entsprechend angepaßten Verbindungskonstruktion ver­ sehen ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den an­ liegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das auf einer Trägerplatte montierte und mit mehreren Armaturen bestückte Ausführungsbei­ spiel,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Hauptteil des Ausführungsbeispieles,

Fig. 3 einen Längsschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen teilweisen Schnitt durch das rechte Ende der Darstellung nach Fig. 3 mit einge­ setztem Anschlußelement.

Fig. 1 zeigt einen auf einer teilweise dargestellten Trägerplatte 1 mittels Schrauben 2 montierten fluidischen Verteilerblock 3, der sich aus einem Hauptkörper 4 mit mehreren Anschlußelementen 5 und 6 zusammensetzt. An den Anschlußelementen wiederum sind eine Mehrzahl von Arma­ turen 7-11 und z.B. eine Fluidleitung 12 angeschlossen. Des weiteren kann der Hauptkörper 4 erforderlichenfalls auch mit Verschlußstopfen 13 versehen sein, wenn der eine oder andere Einlaß oder Auslaß im jeweiligen Anwendungs­ fall nicht benötigt wird. Auch in diesem Fall gilt, daß der in den Hauptkörper 4 hineinragende Abschnitt des Verschlußstopfens 13 so ausgebildet ist wie der ent­ sprechende Abschnitt der Anschlußelemente und daher vom Schutz miterfaßt sein soll.

Die Fig. 2 und 3 zeigen den genauen Aufbau des Haupt­ körpers 4 des vorgeschlagenen Verteilerblockes 3. Der Hauptkörper 4 ist in seinem Inneren mit mehreren Strömungs­ wegen 14 versehen, die in gewünschter Weise miteinander verbunden sind, wie es allgemein bekannt ist. Die Mündungen 15 der Strömungswege 14 bilden Ein- oder Auslässe, was davon abhängt, ob ein fluidisches Signal in die Strömungs­ wege eintreten oder daraus austreten soll. Die Mündungen sind im dargestellten Fall im wesentlichen als erweiterte Bohrungen ausgebildet. Für die erwähnten Befestigungs­ schrauben 2 sind Durchgangslöcher 16 in dem Hauptkörper 4 vorgesehen.

Zu jeder Mündung 15 ist eine quer verlaufende Gewinde­ bohrung 17 in dem Hauptkörper 4 vorgesehen, wie es die Fig. 2, 3 und 4 deutlich zeigen. In die Gewindebohrungen 17 greift ein Lagesicherungsmittel in Form eines Gewinde­ stiftes 18 ein, das bzw. der ein abgedrehtes Innenende 19 aufweist, das an dem in die Mündung 15 eingesetzten Abschnitt des Anschlußelementes 5 angreift, um das Element 5 in der Mündung 15 zu befestigen (Fig. 4). Der Gewindestift kann mit einem Schraubenzieher betätigt werden, und es ist auch möglich, eine Kopfschraube zu verwenden, die z.B. mit einem Steckschlüssel betätigt werden kann. Alternativ sind auch andere lösbare Ver­ bindungsmittel anwendbar, die geeignet sind, das An­ schlußelement 5 in der Mündung 15 axial zu sichern.

Die ankommende und abgehende fluidische Signale leitenden Anschlußelemente 5, 6 haben einen rotationssymmetrischen Steckstutzen 20 als Verbindungsstutzen, der in die als bloße, gegebenenfalls erweiterte Bohrung ausgebildete Mündung 15 des Hauptkörpers 4 einsteckbar ist, wie es Fig. 4 zeigt. Der Steckstutzen 20 weist eine Umfangsnut 21 auf, in die das Innenende 19 des Gewindestiftes 18 bzw. einer Schraube eingreift, um eine sichere axiale Lage des eingesetzten Elementes 5 zu gewährleisten. Eine weitere Umfangsnut 22 am Steckstutzen 20 enthält einen Dichtungsring 23, z.B. einen O-Ring, oder eine andere Formdichtung, um das jeweilige Anschlußelement 5 inner­ lich fluiddruckdicht abzudichten. Der Dichtungsring liegt andererseits dichtend an der Innenwandung der Mündung 15 an.

Wie Fig. 4 auch zeigt, ist das Anschlußelement 5 auf der anderen Seite seines Sechskant-Bundes 24 mit einem Anschlußgewindestutzen 25 versehen, der direkt mit dem Innengewinde 26 einer strickpunktiert angedeuteten Arma­ tur 27 verschraubt ist. Alternativ kann anstelle des Gewindestutzens 25 auch ein Anschlußflansch vorgesehen sein, der dann in üblicher Weise mit einer Armatur oder dergleichen verschraubt ist. Soll eine flexible Fluid­ leitung an den Verteilerblock 3 angeschlossen werden, so kann anstelle des Gewindestutzens 25 auch ein üblicher Schlauchanschlußnippel 28 an dem wie vorgeschlagen aus­ gebildeten Anschlußelement angeformt sein, wie es bei dem Anschlußelement 6 in Fig. 1 gezeigt ist. Weiter ist es möglich, daß das Anschlußelement 5 auf der dem Hauptkörper 4 abgekehrten Seite zum Anschluß von starren Fluid­ leitungen mit einer an sich bekannten, sogenannten Ver­ schraubungskonstruktion versehen ist. In allen Fällen jedoch sind die Anschlußelemente 5, 6 so ausgebildet, daß sie hauptkörperseitig einen Steckstutzen 20 aufweisen.

Die Fig. 1 und 4 lassen erkennen, daß Armaturen jed­ weder Art und Fluidleitungen schnell, einfach, platz­ sparend und auf einfachste Weise winkellagegerecht an einem Verteilerblock montiert werden können, was im wesentlichen auf der Steckausbildung des mit dem Haupt­ körper des Blockes zu verbindenden Stutzens des jeweiligen Anschlußelementes und der einfachen, diese Stutzen auf­ nehmenden Mündungsbohrung des Hauptkörpers beruht. Auch eine spätere Änderung der Bestückung eines Verteiler­ blockes ist mit den gleichen Vorteilen durchführbar. Der Ausdruck Armaturen und Fluidleitungen ist im weitesten Sinne zu verstehen.Ferner kann der vorgeschlagene Ver­ teilerblock auch mit zusätzlichen Gewindeanschlußmündungen versehen sein, in die dann in herkömmlicher Weise An­ schlußelemente mit Gewindestutzen eingeschraubt werden.

Claims (5)

1. Fluidischer Verteilerblock, bestehend aus einem Haupt­ körper mit inneren Strömungswegen sowie aus Einlaß- und Auslaß-Anschlußelementen, wobei die Anschlußelemente mit ihrem Verbindungsstutzen in die Mündungen der Strömungswege axial lagesicher und abgedichtet einge­ setzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungs­ stutzen der Anschlußelemente (5, 6) als rotations­ symmetrischer Steckstutzen (20) ausge­ bildet ist, der in die jeweilige, als bloße Bohrung ge­ formte Mündung (15) der Strömungswege (14) einsteckbar ist, und daß der Hauptkörper (4) mit gesonderten, am Steckstutzen (20) des eingesteckten Anschlußelementes angreifenden Sicherungsmitteln (18) für dessen axiale Lagesicherung versehen ist.

2. Verteilerblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rotationssymmetrische Steckstutzen (20) der Anschlußelemente (5, 6) eine Umfangsnut (21) aufweist, in die das zugehörige axiale Sicherungsmittel (18) ein­ greift.

3. Verteilerblock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das axiale Sicherungsmittel (18) aus einer Schraube mit einem abgedrehten Innenende (19) besteht, das in die Umfangsnut (21) des Stutzens (20) des einge­ setzten Anschlußelementes (5, 6) eingreift.

4. Verteilerblock nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steckstutzen (20) jedes Anschlußele­ mentes (5, 6) eine weitere Umfangsnut (22) mit einem darin eingelegten Dichtungsring (23) aufweist.

5. Verteilerblock nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das freie Ende jedes Anschlußelementes (5, 6) mit einem Anschlußgewindestutzen (25), mit einem Schlauchanschlußnippel (28) oder mit einem Anschluß­ flansch versehen ist.