DE102005015201A1

DE102005015201A1 - Elektromagnetventil

Info

Publication number: DE102005015201A1
Application number: DE200510015201
Authority: DE
Inventors: Shinji Miyazoe; Katsuyuki Senba
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2005-04-02
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2025-04-03
Also published as: US20050236053A1; CN1690493A; TW200535362A; TWI293672B; KR100718885B1; CN100386545C; KR20060047335A; JP4129687B2; DE102005015201B4; JP2005308125A; US7316244B2

Abstract

Ein Elektromagnetventil umfasst eine Hauptventileinheit mit einer Spule zum Schalten eines Kanals und eine Elektromagnetbetätigungseinheit zum Antreiben der Spule, wobei die Hauptventileinheit Handschalter aufweist, mit denen die Spule manuell geschaltet werden kann, und ein beweglich angeordnetes Sicherheitselement. Das Sicherheitselement kann zwischen einer verriegelten Position, indem es die Handschalter in einem unbetätigten Zustand verriegelt, und einer entriegelten Position, indem sich das Sicherheitselement von den Handschaltern löst, bewegt werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Elektromagnetventil (Solenoidventil) mit Handschaltern zum manuellen Schalten einer Spule.

Elektromagnetventile mit Handschaltern zum manuellen Schalten einer Spule sind grundsätzlich bekannt und bspw. in der JP 10-47509 A beschrieben. Betätigt bei dieser Art von Elektromagnetventilen ein Bediener den Handschalter, wenn eine Elektromagnetbetätigungseinheit nicht eingeschaltet ist, wird derselbe Schaltzustand reproduziert wie in dem Fall, in dem die Betätigungseinheit eingeschaltet ist. Dann wird die Spule entsprechend dem Schaltzustand geschaltet. Normalerweise sind die Handschalter an der oberen Fläche eines Gehäuses oder dgl. angeordnet und werden durch den Bediener niedergedrückt.

Die Handschalter liegen jedoch an der Außenfläche des Gehäuses frei, so dass sie immer der Gefahr ausgesetzt sind, versehentlich durch den Bediener betätigt zu werden. Auch kann eine fehlerhafte Betätigung durch unabsichtlichen Kontakt mit einem Werkzeug oder dgl. erfolgen. Dementsprechend sind geeignete Sicherheitsmaßnahmen zur Verhinderung der oben genannten Fehlbedienungen erforderlich.

Beschreibung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Elektromagnetventil mit Handschaltern zum manuellen Schalten einer Spule versehentliche Betätigungen, Fehlbedienungen und dgl. der Handschalter zuverlässig zu vermeiden, indem ein einfacher Sicherheitsmechanismus an dem Elektromagnetventil vorgesehen wird.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß umfasst ein Elektromagnetventil mit Handschaltern gemäß der vorliegenden Erfindung eine Hauptventileinheit mit einer Spule zum Schalten eines Kanales, und einer Elektromagnetbetätigungseinheit zum Antreiben der Spule, wobei die Hauptventileinheit Handschalter aufweist, mit denen die Spule manuell geschaltet werden kann, und ein beweglich angeordnetes Sicherheitselement, wobei dieses Sicherheitselement sich zwischen einer Verriegelungsposition zur Verriegelung der Handschalter in einem nicht betätigbaren Zustand und einer Entriegelungsposition, in welcher das Sicherheitselement die Handschalter freigibt, bewegen kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Handschalter, die ein kurzes säulenförmiges Element bilden, an der oberen Fläche eines Gehäuses der Hauptventileinheit angeordnet, so dass sie in der Richtung senkrecht zu der Achse der Hauptventileinheit niedergedrückt werden, und weisen Verriegelungsnuten auf. Auch das Sicherheitselement ist an der oberen Fläche des Gehäuses angeordnet, so dass es in der Axialrichtung der Hauptventileinheit bewegt werden kann, und weist einen Betätigungskopf und eine Verriegelungswand, die sich von dem Kopf zu den Handschaltern erstreckt, und in Eingriff mit den Verriegelungsnuten tritt bzw. sich von diesen trennt.

Vorzugsweise wird eine Anordnung gewählt, bei der an der Spitze der Verriegelungswand in dem Sicherheitselement ausgesparte Bereiche ausgebildet sind, wobei diese ausgesparten Bereiche so gestaltet sind, dass sie bspw. durch Eingreifen in die Handschalter an der Position der Verriegelungsnuten eine Verriegelung bewirken, wenn das Sicherheitselement in der Verriegelungsposition ist.

Außerdem sind vorzugsweise schienenförmige Führungen, die sich in axialer Richtung erstrecken, an der oberen Fläche des Gehäuses ausgebildet, wobei das Sicherheitselement so angeordnet ist, dass es sich entlang dieser Führungen bewegt.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Handschalter selbsthaltend und können in einer Betätigungsposition gehalten werden. Sie sind ferner so gestaltet, dass sie das Sicherheitselement an einer Bewegung zu der Verriegelungsposition hindern, wenn die Handschalter in der Betätigungsposition gehalten sind.

Die Erfindung ermöglicht das zuverlässige Verhindern einer irrtümlichen Betätigung oder dgl. der Handschalter durch einfaches Bewegen der Sicherheitselemente in die Verriegelungsposition.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher erläutert. 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.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Elektromagnetventils mit Handschaltern gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gesehen von der Seite einer ersten Kopplungsfläche,
2 ist eine perspektivische Ansicht des Elektromagnetventils gemäß 1, gesehen von der Seite einer zweiten Kopplungsfläche,
3 ist ein Schnitt durch das Elektromagnetventil gemäß 1,
4 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Hauptventileinheit des Elektromagnetventils gemäß 1,
5 ist ein Schnitt durch die wesentlichen Komponenten in einem Zustand, in dem zwei benachbarte Elektromagnetventile gekoppelt sind,
6 ist ein Schnitt der wesentlichen Komponenten in einem Zustand, in dem ein Sicherheitselement Handschalter verriegelt,
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,
8 ist eine perspektivische Ansicht, die den Zusammenbau einer Elektromagnetventilanordnung durch Anbringen des Elektromagnetventils gemäß 1 auf einer Schiene darstellt,
9 ist eine Draufsicht auf ein Elektromagnetventil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
10 ist ein vergrößerter Schnitt der wesentlichen Komponenten in 9 und stellt einen Zustand dar, bei dem die Handschalter in einer unbetätigbaren Position sind und durch ein Sicherheitselement verriegelt werden,
11 ist ein Schnitt durch den in 10 gezeigten Gegenstand,
12 ist ein vergrößerter Schnitt der wesentlichen Komponenten in 9 und stellt einen Zustand dar, in dem die Handschalter in einer Betätigungsposition gehalten sind,
13 ist ein Schnitt durch den in 12 gezeigten Gegenstand,
14 ist eine Draufsicht, die einen vergrößerten Handbetätigungsbereich gemäß 9 zeigt,
15 ist eine Draufsicht auf ein Elektromagnetventil gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei lediglich ein Handbetätigungsbereich vergrößert dargestellt ist,
16 ist ein Schnitt durch die wesentlichen Komponenten des Elektromagnetventils gemäß der dritten Ausführungsform, wobei ein Zustand dargestellt ist, in dem die Handschalter in einer unbetätigbaren Position sind und durch das Sicherheitselement verriegelt werden,
17 ist ein Schnitt durch die wesentlichen Komponenten des Elektromagnetventils gemäß der dritten Ausführungsform, wobei ein Zustand dargestellt ist, in dem die Handschalter in einer Betätigungsposition gehalten sind,
18 ist ein Schnitt durch ein Elektromagnetventil gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
19 ist eine Draufsicht auf den Gegenstand gemäß 18,
20 ist ein Schnitt an der Position des Handbetätigungsbereiches in 18,
21 ist eine Draufsicht auf eine wesentliche Komponente, wobei ein Zustand dargestellt ist, bei dem das Sicherheitselement zu einer Entriegelungsposition in 19 zurückgeführt ist,
22 ist ein Schnitt durch den Gegenstand gemäß 21.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die 1 bis 8 zeigen ein Elektromagnetventil mit Handschaltern gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei das Elektromagnetventil in einer Elektromagnetventilanordnung, bei welcher mehrere Elektromagnetventile in Reihe gekoppelt auf einer Schiene angebracht sind, verwendet werden kann.
Das Elektromagnetventil 1A umfasst, wie sich auch aus den 1 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 1A 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 1A in Ventilbreitenrichtung (horizontale Breitenrichtung) entsprechen einer im Wesentlichen flachen Kopplungsfläche 8a und einer im Wesentlichen flachen Kopplungsfläche 8b zur Kopplung mit einem anderen Elektromagnetventil.
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.
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 Aus lass 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.
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.
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 1A 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 eingesetzt wird.
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 1A gekoppelt, so werden die entsprechenden Pilotverbindungszufuhröffnungen 30 in luftdichter Weise miteinander verbunden, indem jeweils das Verbindungsrohr 31 in das Dichtelement 32 des benachbarten Elektromagnetventils in der gleichen Weise wie bei den Kopplungsöffnungen 15 und 16 eingesetzt wird.
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.
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 werden ineinander eingesetzt, so dass die Luftdichtigkeit beim Verbinden der Kopplungsöffnungen 15, der Kopplungsöffnungen 16 oder der Pilotzufuhröffnungen 30 verbessert wird.
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 146. Es ist jedoch auch eine Anordnung möglich, bei der die Kolben die gleiche Größe aufweisen.
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 Ausgangsanschluss 17A abzuführen. Die zweite Ausgangsluftöffnung 12B kommuniziert mit der zweiten Ablassluftöffnung 13B, um den zweiten Ausgangsanschluss 17B in einen ventilierten Zustand zu versetzen.
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.
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. Die Handschalter bestehen aus einem kurzen säulenförmigen Element und umfassen mehrere Dichtelemente 18d zum Schalten eines Pilotkanales an ihrem Umfang sowie Verriegelungsnuten 18c, die nahe dem oberen Endbereich in Umfangsrichtung ausgebildet sind. Die Handschalter sind so angeordnet, dass sie in Richtung senkrecht zu der Achse der Hauptventileinheit 3 von der oberen Fläche des Schaltblockes 25 (in der Zeichnung nach unten) niedergedrückt werden können. Der erste Handschalter 18A ist 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.
Die Verriegelungsnuten 18c können um den gesamten Umfang der Handschalter 18A und 18B oder lediglich um einen Teil des Umfangs ausgebildet sein.
Die jeweiligen Handschalter 18A und 18B werden durch die Federkraft einer Rückführfeder 18e immer zu einer angehobenen Position, d. h. einer inoperativen Position, gepresst, und nehmen normalerweise diese unbetätigte Position ein. Nachdem der Bediener den Handschalter gedrückt hat, wird dementsprechend, sobald der Bediener das Drücken des Handschalters beendet, der Handschalter durch die Federkraft der Rückführfeder 18e automatisch zu der unbetätigten Position zurückgeführt.
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 1A 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.
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 1A, wenn mehrere Elektromagnetventile gekoppelt werden.
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 1A (Elektromagnetventil 1A, das in 5 an der oberen Seite dargestellt ist) steht, und der Trennposition, an der er sich von diesem Eingriffsbereich 42 löst (Elektromagnetventil 1A, 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.
Das Sicherheitselement 41 umfasst einen Kopf 41a zur Betätigung und eine sich von dem Kopf 41a erstreckende Verriegelungswand 41b. Der als ein nutförmiges Element dienende Kopf 41a ist an der Führung 22a so angebracht, dass er die Führung 22a übergreift. Ein Verriegelungsvorsprung 21d, der von beiden Seitenflächen des Sicherheitselementes 41 nach innen vorsteht, steht in Eingriff mit Verriegelungsnuten 22b und 22e an beiden Seitenflächen der Führung 22a. In ähnlicher Weise sind mehrere Vorsprünge 41e, die bei der Betätigung ein Abrutschen der Finger verhindern, und ein Pfeil 41f, der die Betätigungsrichtung anzeigt, an der oberen Fläche des Kopfes 41a vorgesehen.
Die Verriegelungswand 41b ist ein flacher plattenförmiger Bereich, der sich von einem Ende des Kopfes 41a zu den Handschaltern 18A und 18B in horizontaler Richtung erstreckt. Seine Spitze reicht bis zu dem inneren Bereich des Schaltblockes 25. Zwei sichelförmig ausgesparte Bereiche 41c und 41c sind an der Spitze der Verriegelungswand 41b ausgebildet und so gestaltet, dass sie an den Positionen der Verriegelungsnuten 18c in die beiden Handschalter 18A und 18B eingesetzt bzw. mit diesen verriegelt werden können. Wie in 3 dargestellt ist, werden die Handschalter 18A und 18B in der unbetätigten Position verriegelt und an einem Niederdrücken gehindert, wenn die Verriegelungswand 41b in den Verriegelungsnuten 18c verriegelt ist.
Das Sicherheitselement 41 ist an der Position neben dem Verbindungselement 40 angeordnet. In dem Fall, dass das Verbindungselement 40 an der Trennposition angeordnet ist, wie sie in den 1 und 6 dargestellt ist, werden die beiden ausgesparten Bereiche 41c und 41c an der Spitze der Verriegelungswand 41b durch das Verbindungselement 40 zu der Position gepresst, an der sie die Nutenbereiche 18c der beiden Handschalter 18A und 18B in dem inoperablen Zustand verriegeln. In dem Fall, dass das Verbindungselement 40 an der in 3 gezeigten Verbindungsposition angeordnet ist, wird dagegen das Sicherheitselement 41 von dem Verbindungselement 40 freigegeben, und die Verriegelungswand 41b kann sich von den Handschaltern 18A und 18B trennen und zu der Position bewegen, an welcher sie den verriegelten Zustand freigibt (vgl. 7). Dementsprechend übernimmt das Verbindungselement 40 auch die Funktion eines Befestigungselementes zur Fixierung des Sicherheitselementes 41 in der Verriegelungsposition.
Die Betätigung zur Bewegung des Sicherheitselementes wird nur dann gestattet, wenn beide Handschalter 18A und 18B in der inoperablen Position sind. Wenn einer oder beide der Handschalter in der Betätigungsposition gedrückt werden, kann das Sicherheitselement 41 nicht zu der Verriegelungsposition bewegt werden, da die Verriegelungsnuten 18c nicht in Eingriff mit der Verriegelungswand 41b treten können, da die Verriegelungsnuten 18c nach unten verschoben werden und in vertikaler Richtung von der Position der Verriegelungswand 41b abweichen.
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 1A auf der Schiene 45 befestigt wird, wie es in 8 dargestellt ist. Die Schiene 45 ist insbesondere eine DIN-Schiene.
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.
Der elektrische Verbinder 52 ist so gestaltet, dass er sich beim Koppeln mehrerer Elektromagnetventile 1A elektrisch mit dem elektrischen Verbinder des benachbarten Elektromagnetventils 1A verbindet, und wird für die Zufuhr und zur Signalübertragung genutzt.
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 Ein gangsöffnungen 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.
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.
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 1A gekoppelt werden, werden die Pilotablassöffnungen 60 in luftdichter Weise verbunden, indem das Verbindungsrohr 61 und das Dichtelement 62 benachbarter Elektromagnetventile ineinander gesetzt werden.
Es kann auch eine Anordnung gewählt werden, bei der lediglich ein ausgesparter Bereich, der dem ersten Handschalter 18A zugeordnet ist, an der Spitze der Verriegelungswand 41b des Sicherheitselementes 41 ausgebildet ist. Die Tiefe des dem zweiten Handschalter 18B zugeordneten ausgesparten Bereiches wird so gewählt, dass verhindert wird, dass der zweite Handschalter 18B beim Bewegen des Sicherheitselementes 41 zu der Verriegelungsposition ein Hindernis wird. Alternativ kann die Hälfte der Verriegelungswand 41b auf der Seite des zweiten Handschalters 18B weggeschnitten werden.
Wird eine Elektromagnetventilanordnung mit dem Kopplungsventil 1A mit der oben beschriebenen Gestaltung aufgebaut, wie es in 8 dargestellt ist, so werden die mehreren Elektromagnetventile 1A, 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 1A miteinander gekoppelt und mit dem Haken 43 verbunden ist. In gleicher Weise werden aber alle Elektromagnetventile 1A der oben genannten Blöcke 64, 65 und 67 in Reihe gekoppelt und miteinander durch Haken verbunden.
Der in der Mitte angeordnete Anschlussblock 64 umfasst daher ein bewegliches Verbindungselement 68 mit dem gleichen Aufbau wie das in dem Elektromagnetventil 1A vorgesehene, einen Haken 68a, der unter dem Verbindungselement 68 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 68, den Haken 68a, der unter dem Verbindungselement 68 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 68a des Endblockes 67 greift in den Eingriffsbereich des Anschlussblockes 64 ein, der Haken 68a des Anschlussblockes 64 greift in den Eingriffsbereich 42 des an einem Ende der Elektromagnetventilreihe angeordneten Elektromagnetventils 1A ein, und der Haken 43 des Elektromagnetventils 1A, das an dem anderen Ende der Elektromagnetventilreihe angeordnet ist, greift in den Eingriffsbereich des Verbindungsblockes ein.
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 1A 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.
Die jeweiligen Elektromagnetventile 1A 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.
Die 9 bis 13 zeigen ein Elektromagnetventil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Elektromagnetventil 1B gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst selbsthaltende Handschalter 18A und 18B, die in einer Betätigungsposition verriegelt werden können, und unterscheidet sich im Wesentlichen in der nachfolgend geschilderten Hinsicht von dem Elektromagnetventil 1A gemäß der ersten Ausführungsform.
An den Handschaltern 18A und 18B ist jeweils eine im Wesentlichen V-förmige Kerbe 70 mit einem offenen Winkel von etwa 90° in den axialen Bereichen ausgebildet, die von den Verriegelungsnuten 18c umgeben werden, und zwar über die gesamte vertikale Nutentiefe der Verriegelungsnuten 18c. Außerdem ist eine im Wesentlichen V-förmige Verriegelungsöffnung 70a mit einem Öffnungswinkel von etwa 90° angrenzend an die Kerbe 70 ausgebildet, wobei sie mit dem oberen Ende der Nut 70 verbunden ist. Die Öffnungsbreite in vertikaler Richtung der Verriegelungsöffnung 70a ist kleiner als die Öffnungsbreite der Nut 70, insbesondere beträgt sie etwa die Hälfte.
An einer Positionierungsplatte 19, die an dem Schaltblock 25 angebracht ist, ist demgegenüber ein dreieckiger vorstehender Bereich 19a an Positionen ausgebildet, die den jeweiligen Handschaltern 18A und 18B zugeordnet sind. Dieser vorstehende Bereich 19A ist in die Kerbe 70 so eingesetzt, dass er sich in vertikaler Richtung relativ zu dieser bewegen kann. Die Dicke des vorstehenden Bereiches 19a ist geringer als die Öffnungstiefe der Verriegelungsöffnung 70a. In einem Zustand, in dem das Sicherheitselement 71 in der entriegelten Position ist und in Kontakt mit dem Verbindungselement 40 steht, um die Verriegelung durch die Verriegelungswand 41b zu entriegeln, werden, wenn die Handschalter 18A und 18B aus einer unbetätigten Position in die Position, an der die Kopfabschnitte 18a in Kontakt mit der Positionierungsplatte 19 kommen, gedrückt und um 90° um die Achse gedreht werden, die vorstehenden Bereiche 19a in die Verriegelungsöffnungen 70a eingesetzt, und die Handschalter 18A und 18B werden selbsttätig in dieser Position, d. h. der Betätigungsposition, gehalten (vgl. 9 bis 11). In dem Zustand, in dem die Handschalter 18a und 18b selbsthaltend in der Betätigungsposition gehalten werden, kommt auch wenn das Sicherheitselement 41 vorwärts bewegt wird, die Verriegelungswand 41b in Kontakt mit dem Kopfbereich 18a der Schalter und tritt nicht in Eingriff mit den Verriegelungsnuten 18c. Dementsprechend kann das Sicherheitselement 41 nicht zu der in den 12 und 13 gezeigten Verriegelungsposition bewegt werden.
Wie sich aus 14 ergibt, ist eine Betätigungsnut 72 für ein Werkzeug, bspw. einen Schraubendreher, an der oberen Fläche des Kopfbereiches 18a der Handschalter 18A und 18B in Durchmesserrichtung ausgebildet. Die Betätigungsnut 72 dient auch als Markierung zur Überprüfung, ob die jeweiligen Handschalter 18A und 18B in der Betätigungsposition oder in der nicht betätigten Position sind. Eine Anzeige (Display) 73, die die Richtung der Betätigungsnut 72 anzeigt, ist an der oberen Fläche des Schaltblockes 25 vorgesehen. In dem Beispiel ist eine Anzeige 73, die "PUSH" ("Drücken") und "LOCK" ("Verriegeln") anzeigt, vorgesehen. Wenn die Betätigungsnut 72 auf "PUSH" deutet, zeigt dies den Fall an, bei dem die Handschalter 18A und 18B in der nicht betätigten Position sind. Wenn die Betätigungsnut 72 dagegen auf "LOCK" deutet, so zeigt dies den Fall an, bei dem die Handschalter 18A und 18B selbsthaltend in der Betätigungsposition sind.
Wie sich aus den 11 und 13 ergibt, umfasst die Verriegelungswand 41b des Sicherheitselementes 41 an ihrer Spitze vorstehende Wandbereiche 41g und 41g, die den Handschaltern 18A bzw. 18B zugeordnet sind. Die ausgesparten Bereiche 41c für den Eingriff mit den Verriegelungsnuten 18c der jeweiligen Handschalter 18A und 18B sind an der Spitze des vorstehenden Bereiches 41g ausgebildet.
Der Aufbau und die Betriebsweise des Elektromagnetventils 1B gemäß der zweiten Ausführungsform ist bis auf die oben beschriebenen Unterschiede im Wesentlichen der Gleiche wie bei dem Elektromagnetventil 1A gemäß der ersten Ausführungsform. Dementsprechend werden die Hauptkomponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen und hierzu auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen.
15 zeigt ein Elektromagnetventil 1C gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei lediglich der manuelle Betätigungsbereich 18 vergrößert dargestellt ist. Der Unterschied zwischen der dritten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform liegt darin, dass bei der zweiten Ausführungsform die beiden Handschalter 18A und 18B des Elektromagnetventils in der betätigten Position wie auch in der unbetätigten Position in der gleichen Richtung weisen, während bei der dritten Ausführungsform sich die Richtungen der beiden Handschalter 18A und 18B des Elektromagnetventils 1C zwischen der betätigten Position und der unbetätigten Position um 90° unterscheiden.
Wie in den 16 und 17 dargestellt ist, umfasst die Verriegelungswand 41b des Sicherheitselementes 41 einen vorstehenden Wandbereich 41g in dem zentralen Bereich ihrer Spitze. Die ausgesparten Bereiche 41c und 41c für den Eingriff in die Verriegelungsnuten 18c der Handschalter 18A und 18B sind an beiden Seiten des vorderen Bereichs des vorstehenden Bereichs 41g ausgebildet.
Im Übrigen sind der Aufbau und die Funktionsweise der dritten Ausführungsform die gleichen wie bei der zweiten Ausführungsform.
Ist bei der zweiten oder dritten Ausführungsform einer der Handschalter selbsthaltend in der betätigten Position, so kann das Sicherheitselement nicht zu der verriegelten Position bewegt werden, auch wenn der andere Handschalter in der unbetätigten Position ist. Es kann aber eine Anordnung gewählt werden, bei welcher das Sicherheitselement 41 in der zentralen Position in Breitenrichtung in zwei Elemente unterteilt ist, d. h. ein erstes Sicherheitselement, das dem Handschalter 18A zugeordnet ist, und ein zweites Sicherheitselement, das dem Handschalter 18B zugeordnet ist. Die beiden Sicherheitselemente können unabhängig voneinander bewegt werden, so dass auch dann, wenn einer der Handschalter selbsthaltend in der betätigten Position ist, der andere Handschalter, der in der unbetätigten Position angeordnet ist, durch Bewegen des entsprechenden Sicherheitselementes in die verriegelte Position in der unbetätigten Position verriegelt werden kann.
Die 18 bis 22 zeigen ein Elektromagnetventil gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung, wobei sich das Elektromagnetventil 1D von dem Elektromagnetventil 1A gemäß der ersten Ausführungsform dahingehend unterscheidet, dass das Elektromagnetventil 1D ein Einzelpilot-Elektromagnetventil ist, bei dem die Elektromagnetbetätigungseinheit 4 lediglich das Pilotventil 7A aufweist. Außerdem ist das Elektromagnetventil 1D kein Elektromagnetventil für eine direkte Kopplung, sondern wird vielmehr jeweils einzeln an einer einzelnen oder unterteilten Verteilerbasis mittels einer Schraube angebracht. Nachfolgend wird der Aufbau des Elektromagnetventils 1D kurz erläutert.
Das Elektromagnetventil 1D besteht aus der Hauptventileinheit 3 und der Elektromagnetbetätigungseinheit 4. Das Gehäuse 20 der Hauptventileinheit 3 umfasst einen im Zentrum angeordneten Mittelblock 75, erste und zweite Endblöcke 76 und 77, die mit den Enden des Mittelblockes 75 verbunden sind. Der Mittelblock 75 umfasst die sich in axialer Richtung erstreckende Ventilöffnung 10, fünf Luftöffnungen 11, 12A, 12B, 13A und 13B für die Zufuhr, Abfuhr und das Ablassen von Luft, wobei sich die Luftöffnungen in die Ventilöffnung 10 öffnen. In die Ventilöffnung 10 ist die Spule 6 gleitend eingesetzt.
Außerdem weisen der erste Endblock 76 und der zweite Endblock 77 einen großen Kolben 14a und einen kleinen Kolben 14b auf, die in Kontakt mit beiden Enden der Spule 6 stehen, und Pilotdruckkammern 35a und 35b an der Rückseite der Kolben 14a bzw. 14b. Die zweite Pilotdruckkammer 35b an der Seite des zweiten Kolbens 14b mit kleinem Durchmesser kommuniziert immer mit der Zufuhrluftöffnung 11 durch eine Pilotzufuhrverbindungsöffnung 79b. Die erste Pilotdruckkammer 35a an der Seite des ersten Kolbens 14a mit großem Durchmesser kommuniziert mit der Zufuhröffnung 11 über den Handschalter 18A, das Pilotventil 7A und die Pilotzufuhrverbindungsöffnung 79a.
Wenn das Pilotventil 7A abgeschaltet wird, wird die erste Pilotdruckkammer 35a durch das Pilotventil 7A zur Atmosphäre geöffnet, so dass die Spule 6 durch den zweiten Kolben 14b, der in die zweite Pilotdruckkammer 35b einfließenden Pilotluftdruck aufnimmt, mit Druck beaufschlagt wird, und die Spule 6 bewegt sich zu der ersten Schaltposition in 18. Wenn das Pilotventil 7A eingeschaltet wird, kommuniziert die erste Pilotdruckkammer 35a mit der Zufuhrluftöffnung 11 durch das Pilotventil 7A, so dass Pilotluft in die erste Pilotdruckkammer 35a einfließt und auf den ersten Kolben 14a mit großem Durchmesser wirkt. Dementsprechend wird die Spule 6 durch die Kraft, die aufgrund des Unterschiedes der Druckaufnahmefläche beider Kolben 14a und 14b wirkt, in der Zeichnung nach rechts gedrückt, und die Spule 6 bewegt sich zu der zweiten Schaltposition, die der von 18 gegenüberliegt.
Der manuelle Betätigungsbereich 18 ist in dem ersten Endblock 76 ausgebildet, an dem der Handschalter 18A zum manuellen Schalten der Spule 6 und das Sicherheitselement 41, welches den Handschalter 18A in der betätigten Position verriegeln kann, vorgesehen sind.
Der manuelle Schalter 18A ist der gleiche nicht selbst haltende Schalter wie die Handschalter 18A und 18B gemäß der ersten Ausführungsform. Der nicht betätigte Zustand in 18 wird in einen Zustand geändert, in dem das Sicherheitselement 41 zu der unverriegelten Position in 21 und 22 zurückgezogen ist, so dass die Verriegelungswand 41b von der Verriegelungsnut 18c getrennt ist. Dann wird der Handschalter 18A zu der Position gedrückt, an welcher der Kopfbereich 18a in der Positionierungsplatte 19 verriegelt ist, wodurch die erste Pilotdruckkammer 35a direkt mit der Zufuhrluftöffnung 11 in Verbindung gebracht wird, um die Spule 6 zu der zweiten Schaltposition zu bewegen. Wenn der Druck auf den Handschalter 18A entfernt wird, wird dieser durch die Federkraft der Rückführfeder 18e automatisch zu der unbetätigten Position zurückgeführt. Wenn der Handschalter 18A in der unbetätigten Position in 18 ist, bewirkt ein Vorwärtsbewegen des Sicherheitselementes 41 zu der in den 18 bis 20 dargestellten verriegelten Position ein Eingreifen der Verriege lungswand 41b in die Verriegelungsnuten 18c, um den Handschalter 18A in der unbetätigten Position zu verriegeln.
Das Sicherheitselement 41 umfasst den Betätigungskopf 41a, der sich entlang einer in dem ersten Endblock 76 ausgebildeten Führung 75a bewegen kann, und die sich von dem Kopf 41a erstreckende Verriegelungswand 41b. Der lösbar in die Verriegelungsnuten 18c des Handschalters 18A eingreifende ausgesparte Bereich 41c ist an der Spitze der Verriegelungswand 41b ausgebildet. Dies entspricht der ersten Ausführungsform, wobei im Unterschied zu der ersten Ausführungsform nur ein Handschalter 18A und dementsprechend nur ein ausgesparter Bereich 41c vorgesehen ist.
Das Sicherheitselement 41 kann auch so gestaltet sein, dass es sowohl in der verriegelten Position als auch in der unverriegelten Position verriegelt ist, um eine unbeabsichtigte Bewegung durch Vibrationen, Stöße oder dgl. zu verhindern. Zu diesem Zweck kann eine Anordnung gewählt werden, bei welcher ein Vorsprung und eine Vertiefung, die flexibel in Eingriff miteinander stehen, bspw. in dem Sicherheitselement 41 und dem ersten Endblock 76 ausgebildet werden.
Bei der vierten Ausführungsform wurde ein Einzelpilot-Elektromagnetventil beschrieben, doch erlauben die Elektromagnetbetätigungseinheit 4 und der manuelle Betätigungsbereich 18 mit dem Sicherheitselement 41 an der Seite des zweiten Endblockes 77 auch die Verwendung eines Doppelpilot-Elektromagnetventils mit einem manuellen Betätigungsbereich und der Elektromagnetbetätigungseinheit an beiden Seiten der Hauptventileinheit 3.
Die bei der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Elektromagnetventile sind nicht auf Fünf-Wege-Ventile beschränkt, sondern es können bspw. auch Drei-Wege-Ventile eingesetzt werden.

Claims

Elektromagnetventil mit Handschaltern mit einer Hauptventileinheit (3), in der eine Spule (6) zum Schalten eines Kanales vorgesehen ist, und einer Elektromagnetbetätigungseinheit (4) zum Antreiben der Spule (6), wobei die Hauptventileinheit (3) Handschalter (18A, 18B) zum manuellen Schalten der Spule (6) und ein beweglich angeordnetes Sicherheitselement (41) aufweist, und wobei das Sicherheitselement (41) manuell zwischen einer Verriegelungsposition zur Verriegelung der Handschalter (18A, 18B) in einem nicht betätigten Zustand durch Verriegelung des Sicherheitselementes (41) in den Handschaltern (18A, 18B) und einer entriegelten Position zur Entriegelung der Handschalter (18A, 18B) durch Freigabe des Sicherheitselementes (41) von den Handschaltern (18A, 18B) bewegt werden kann.
Elektromagnetventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Handschalter (18A, 18B), die aus einem kurzen säulenförmigen Element bestehen, an der oberen Seite eines Gehäuses (20) der Hauptventileinheit (3) so angeordnet sind, dass sie in der Richtung senkrecht zu der Achse der Hauptventileinheit (3) niedergedrückt werden können, dass die Handschalter Verriegelungsnuten (18c) aufweisen, und dass das Sicherheitselement (41) an der oberen Seite des Gehäuses (20) so angeordnet ist, dass es in Axialrichtung der Hauptventileinheit (3) bewegbar ist, und einen Betätigungskopf (41a) und eine Verriegelungswand (41b), die sich von dem Kopf (41a) zu den Handschaltern (18A, 18B) erstreckt und in die Verriegelungsnuten (18c) eingreift bzw. sich von diesen trennt, aufweist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ausgesparte Bereiche (41c) an der Spitze der Verriegelungswand (41b) in dem Sicherheitselement (41) ausgebildet sind, und dass die ausgesparten Bereiche (41c) so gestaltet sind, dass sie in die Handschalter (18A, 18B) an der Position der Verriegelungsnuten (18c) eingreifen, wenn das Sicherheitselement (41) in der verriegelten Position ist.
Elektromagnetventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass schienenförmige Führungen (22a, 75a), die sich in axialer Richtung erstrecken, an der oberen Fläche des Gehäuses (20) ausgebildet sind, und dass das Sicherheitselement (41) so angeordnet ist, dass es sich entlang der Führungen (22a, 75a) bewegt.
Elektromagnetventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Handschalter (18A, 18B) selbsthaltende Handschalter sind, die in einer betätigten Position gehalten werden können, und dass die Handschalter so gestaltet sind, dass sie das Sicherheitselement (41) an einer Bewegung zu der verriegelten Position hindern, wenn die Handschalter (18A, 18B) in der betätigten Position gehalten sind.
Elektromagnetventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Befestigungselement (40) zur Befestigung des Sicherheitselements (41) in der verriegelten Position.
Elektromagnetventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (40) beweglich an einer Position neben dem Sicherheitselement (41) angeordnet ist und sich zwischen einer befestigten Position zur Befestigung des Sicherheitselementes (41) an der verriegelten Position durch in Kontakt treten mit dem an der verriegelten Position angeordneten Sicherheitselement (41) und einer entriegelten Position zur Trennung von dem Sicherheitselement (41) bewegen kann.