DE102006017181B4

DE102006017181B4 - Fluidtechnisches Gerät

Info

Publication number: DE102006017181B4
Application number: DE200610017181
Authority: DE
Inventors: Rolf Berger; Heiko Kühbauch
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2026-04-13
Also published as: DE102006017181A1

Abstract

Fluidtechnisches Gerät mit einer im Betrieb fluiddurchströmten Baugruppe (12), die aus mehreren in einer Aufreihungsrichtung (13) entlang einer Aufreihungsachse (14) hintereinander anordenbaren, mittels einer Verbindungseinrichtung (17) miteinander verbindbaren Baugruppenmodulen (15) aufgebaut ist, wobei die Verbindungseinrichtung (17) wenigstens eine Verbindungseinheit (18) zur Verbindung benachbarter Baugruppenmodule enthält, die mittels einer der Verbindungseinheit zugeordneten Spanneinrichtung (21) gegeneinander verspannbar sind, wobei eine jeweilige Verbindungseinheit (18) paarweise eine dem einen der zu verbindenden Baugruppenmodule (15) zugeordnete Verriegelungseinrichtung (20) und die dem anderen der zu verbindenden Baugruppenmodule (15) zugeordnete Spanneinrichtung (21) aufweist, sowie wenigstens ein Verbindungsglied (22) besitzt, dass von dem die Spanneinrichtung (21) aufweisenden Baugruppenmodul (15) getragen und dort axial zur Aufreihungsachse (14) verstellbar gelagert ist und mit der zugeordneten Verriegelungseinrichtung (20) am anderen Baugruppenmodul (15) lösbar verriegelbar ist, wobei das Ver bindungsglied (22) mit der Verriegelungseinrichtung (20) derart kooperiert, dass zum Verbinden benachbarter Baugruppenmodule (15) diese zusammensteckbar und mittels der Verriegelungseinrichtung (20) mit Spiel in...

Description

Die Erfindung betrifft ein fluidtechnisches Gerät mit einer im Betrieb fluiddurchströmten Baugruppe, die aus mehreren in einer Aufreihungsrichtung entlang einer Aufreihungsachse hintereinander anordenbaren, mittels einer Verbindungseinrichtung miteinander verbindbaren Baugruppenmodulen aufgebaut ist, wobei die Verbindungseinrichtung wenigstens eine Verbindungseinheit zur Verbindung benachbarter Baugruppenmodule enthält, die mittels einer der Verbindungseinheit zugeordneten Spanneinrichtung gegeneinander verspannbar sind, wobei eine jeweilige Verbindungseinheit paarweise eine dem einen der zu verbindenden Baugruppenmodule zugeordnete Verriegelungseinrichtung und die dem anderen der zu verbindenden Baugruppenmodule zugeordnete Spanneinrichtung aufweist, sowie wenigstens ein Verbindungsglied besitzt, dass von dem die Spanneinrichtung aufweisenden Baugruppenmodul getragen und dort axial zur Aufreihungsachse verstellbar gelagert ist und mit der zugeordneten Verriegelungseinrichtung am anderen Baugruppenmodul lösbar verriegelbar ist, wobei das Verbindungsglied mit der Verriegelungseinrichtung derart kooperiert, dass zum Verbinden benachbarter Baugruppenmodule diese zusam mensteckbar und mittels der Verriegelungseinrichtung mit Spiel in Aufreihungsrichtung oder mit geringer Vorspannung miteinander verriegelbar und anschließend durch Aktivieren der Spanneinrichtung gegeneinander verspannbar sind, wobei die Verriegelungseinrichtung erste Verriegelungsmittel aufweist, die mit ortsfest am Verbindungsglied ausgebildeten zweiten Verriegelungsmitteln derart kooperieren, dass die beiderseitigen Verriegelungsmittel zum Zusammenstecken oder zum Trennen benachbarter Baugruppenmodule in Eingriff miteinander bringbar sind, während sie zum Verriegeln benachbarter Baugruppenmodule außer Eingriff miteinander stehen.
In der DE 90 10 263 U1 ist ein fluidtechnisches Gerät offenbart, bei dem ventilschieberartige Fixiermittel derart in zylindrische Bohrungen der Anschlussplatten eingesetzt sind, dass die Trennebene zwischen zwei benachbarten Anschlussplatten überbrückt ist. Die zylindrischen Fixiermittel besitzen Bereiche größeren und kleineren Durchmessers. An den Stirnseiten der Anschlussplatten befinden sich zudem Gewindebohrungen, in denen sich Stiftschrauben befinden. Werden die Stiftschrauben eingeschraubt, so tauchen diese in die durchmesserkleineren Bereiche der Fixiermittel ein, wodurch letztendlich die Anschlussplatten in Aufreihungsrichtung aneinander gesichert sind.
Aus der DE 195 06 472 ist ein aus mehreren Modulen bestehendes Druckluftaufbereitungssystem bekannt. Die einzelnen Module sind hierbei durch Spannkörper in Form von U-förmig ausgestalteten Koppelklammern miteinander verbunden.
Ein fluidtechnisches Gerät ist beispielsweise auch aus der EP 1 026 430 B1 bekannt, wobei hier die Verbindung benachbarter Baugruppenmodule über Buchsen erfolgt, die jeweils aus einem der beiden Baugruppenmodule hervorstehen, um in ein entsprechendes Gehäuse im benachbarten Baugruppenmodul zu passen. Zur Verspannung der benachbarten Baugruppenmodule dient eine Feststelleinheit in Form einer Schraube, die in einen V-förmigen Bereich der Buchse eingreift. Schraubenende und V-förmiger Abschnitt der Buchse bilden aufeinander abgleitende Konusflächen, so dass die benachbarten Baugruppenmodule beim Hineindrehen der Schraube gegeneinander gezogen und somit miteinander verspannt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein fluidtechnisches Gerät der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit dem eine gegenüber dem Stand der Technik sicherere Montage bzw. Demontage von miteinander zu verbindenden bzw. voneinander zu lösenden Baugruppenmodulen möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch ein fluidtechnisches Gerät mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
Das erfindungsgemäße fluidtechnische Gerät zeichnet sich dadurch aus, dass die ersten Verriegelungsmittel von quer zur Aufreihungsachse hintereinander liegenden, in Bezug auf die Aufreihungsachse schräg verlaufenden ersten Vorsprüngen und zwischen benachbarten ersten Vorsprüngen liegenden ersten Nuten, und die zweiten Verriegelungsmittel von quer zur Aufreihungsachse hintereinander liegenden, in Bezug auf die Aufreihungsachse schräg verlaufenden zweiten Vorsprüngen und zwischen benachbarten zweiten Vorsprüngen liegenden zweiten Nuten gebildet sind, wobei die ersten Vorsprünge mit den zweiten Nuten und die zweiten Vorsprünge mit den ersten Nuten nach Art einer Schrägverzahnung in Eingriff bringbar sind.
Durch die Verriegelungseinrichtung wird eine stabile Vorverbindung der zu verbindenden Baugruppenmodule erzielt, bevor der Spannvorgang erfolgt. Es ist deshalb nicht notwenig, zu verbindende Baugruppenmodule insbesondere manuell lagegenau gegeneinander zu fixieren, um dadurch ein exaktes Verspannen zu erzielen. Auch ein unbeabsichtigtes Lösen der zu verbindenden Baugruppenmodule in Axialrichtung wird durch die Vorverriegelung verhindert. Auch beim umgekehrten Vorgang, also beim Trennen von Baugruppenmodulen, ergeben sich Vorteile.
Beispielsweise wird verhindert, dass die zu trennenden Baugruppenmodule bei unter Fluiddruck stehender Baugruppe schlagartig vom anstehenden Fluiddruck voneinanderweggestoßen werden. Die Vorverriegelung kann also dem Fluiddruck standhalten.
In bevorzugter Weise sind der Verriegelungseinrichtung Stellmittel zugeordnet, um die Verriegelungseinrichtung in eine Steckposition zu positionieren, in der die Verriegelungsmittel zum Zusammenstecken benachbarter Baugruppenmodule in Eingriff miteinander bringbar sind. Die Stellmittel können gleichzeitig auch zur Positionierung der Verriegelungseinrichtung in eine Verriegelungsposition dienen, in der die Verriegelungsmittel zum Verriegeln benachbarter Baugruppenmodule außer Eingriff miteinander sind.
In besonders bevorzugter Weise werden die Stellmittel von Federelementen gebildet, die die Verriegelungseinrichtung in die Steckposition oder bei zusammengesteckten Baugruppenmodulen bei außer Eingriff stehenden Verriegelungsmitteln in die Verriegelungsposition bewegen. Vor dem Zusammenstecken benachbarter Baugruppenmodule können die Federelemente also dafür sorgen, dass die Verriegelungseinrichtung in der „richtigen" Stellung steht, so dass die Verriegelungsmittel beim Zusammenstecken ohne Weiteres miteinander in Eingriff gelangen können. Gelangen die Verriegelungsmittel außer Ein griff, so können die Federelemente dafür sorgen, dass die Verriegelungseinrichtung automatisch in ihre Verriegelungsposition bewegt wird.
In besonders bevorzugter Weise weist die Verriegelungseinrichtung ein stabförmiges, die ersten Verriegelungsmittel tragendes Verriegelungselement auf, das in einem der beiden zu verbindenden Baugruppenmodule quer zur Aufreihungsachse beweglich geführt ist, einenends durch wenigstens ein Federelement beaufschlagt ist und andernends über die Außenseite des zugeordneten Baugruppenmoduls betätigbar ist. Das Verriegelungselement könnte daher auch als federbelastete Sperrklinke bezeichnet werden.
Die Steckposition, die das Verriegelungselement vor dem Zusammenstecken benachbarter Baugruppenmodule einnimmt und die Verriegelungsposition, die das Verriegelungselement nach dem Zusammenstecken der Baugruppenmodule einnimmt, können durch Anschlagmittel vorgegeben werden. Durch die Anschlagmittel kann zusätzlich zur Steckposition und Verriegelungsposition eine Entriegelungsposition des Verriegelungselementes vorgebbar sein, die durch Bewegung gegen die Federkraft des zugeordneten Federelements erreichbar ist und in der die Verriegelungsmittel zum Trennen benachbarter Baugruppenmodule in Eingriff miteinander bringbar sind.
Die ersten Verriegelungsmittel sind von quer zur Aufreihungsachse hintereinander liegenden, in Bezug auf die Aufreihungsachse schräg verlaufenden ersten Vorsprüngen und zwischen benachbarten ersten Vorsprüngen liegenden ersten Nuten, und die zweiten Verriegelungsmittel von quer zur Aufreihungsachse hintereinander liegenden, in Bezug auf die Aufreihungsachse schräg verlaufenden zweiten Vorsprüngen und zwischen benachbarten zweiten Vorsprüngen liegenden zweiten Nuten gebildet. Die ersten Vorsprünge können mit den zweiten Nuten und die zweiten Vorsprünge mit den ersten Nuten nach Art einer Schrägverzahnung in Eingriff gebracht werden. Das Verriegelungselement kann also beim Zusammenstecken benachbarten Baugruppenmodule durch die Schrägverzahnung schräg zur Aufreihungsachse geführt und gegen die Federkraft des zugeordneten Federelementes gedrückt werden. Wird das Ende der Schrägverzahnung erreicht, also gelangen die ineinander in Eingriff stehenden Vorsprünge und Nuten außer Eingriff, so kann das Verriegelungselement durch die Rückstellkraft des zugeordneten Federelements in seine Verriegelungsposition zurückschnappen.
Die ersten und zweiten Vorsprünge können quer zur Aufreihungsachse liegende erste und zweite Querflanken aufweisen, von denen in der Verriegelungsposition paarweise einander gegenüberliegende erste und zweite Querflanken eine Axialbewe gung der zu verbindenden benachbarten Baugruppenmodule verhindernde Sperrflächen bilden.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist die Spanneinrichtung erste Spannmittel auf, die mit ortsfest am Verbindungsglied ausgebildeten zweiten Spannmitteln zum Verspannen benachbarter Baugruppenmodule in Eingriff steht oder in Eingriff bringbar ist, wobei das Verbindungsglied über die Spannmittel zwischen einer die benachbarten Baugruppenmodule verspannenden Spannstellung und einer Losstellung bewegbar ist, in der die benachbarten Baugruppenmodule mit Spiel in Aufreihungsrichtung oder mit geringer Vorspannung miteinander verriegelt sind. In besonders bevorzugter Weise bilden die ersten und zweiten Spannmittel eine weitere Schrägverzahnung, die derart ausgerichtet ist, dass bei Aktivierung der Spanneinrichtung eine Aufeinanderzu-Bewegung der benachbarten Baugruppenmodule und dadurch ein Verspannen erfolgt.
Die Spanneinrichtung kann ein stabförmiges, die ersten Spannmittel ragendes Spannelement aufweisen, das in einen der beiden zu verbindenden Baugruppenmodule quer zur Aufreihungsachse beweglich geführt ist und einenends über die Außenseite des zugeordneten Baugruppenmoduls betätigbar ist.
In besonders bevorzugter Weise ist die Verbindungseinrichtung derart ausgebildet, dass benachbarte Baugruppenmodule lediglich in einer bestimmten Orientierung zueinander zusammensteckbar sind, so dass im zusammengesteckten Zustand eine Bedienung von Verriegelungseinrichtung und Spanneinrichtung an derselben Bedienseite möglich ist. Dadurch wird eine Bedienbarkeit von nur einer einzigen Seite aus möglich. Besonders bevorzugt bilden das Verriegelungselement der Verriegelungseinrichtung und das Spannelement der Spanneinrichtung mit ihren an der Außenseite liegenden Bedienenden eine im Wesentlichen parallel zur Aufreihungsachse verlaufende qBedienzeile. Dadurch ist nur eine einzige schmale Zeile für Bedienelemente notwendig, so dass insgesamt mehr Außenfläche für pneumatische und elektrische Anschlüsse zur Verfügung steht.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen fluidtechnischen Gerätes,
2 eine perspektivische Darstellung des fluidtechnischen Gerätes von 1, wobei die einzelnen Bau gruppenmodule in voneinander getrenntem Zustand dargestellt sind, sowie die einzelnen Elemente der Verbindungseinrichtung gezeigt sind,
3 eine perspektivische Darstellung des fluidtechnischen Gerätes von 1, wobei die Fügeflächen zweier benachbarter Baugruppenmodule dargestellt sind,
4 eine schematische Darstellung des fluidtechnischen Gerätes von 1, wobei die Verbindungseinrichtung mitsamt ihren Elementen darstellt ist,
5 eine perspektivische Darstellung auf eine Verbindungseinheit der Verbindungseinrichtung und
6A + 6B
in 6A ein Schnitt durch Verbindungsglied und Verriegelungselement, mit in Bezug zur Längsachse des Verriegelungselementes im Winkel stehenden einander gegenüberliegenden Querflanken und in 6B der gleiche Schnitt wie in 6A, wobei im Unterschied hierzu die einander gegenüberliegenden Querflanken parallel zur Längsrichtung des Verriegelungselementes ausgerichtet sind.
Die 1 bis 3 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen fluidtechnischen Gerätes 11, dessen Hauptbestandteil eine im Betrieb fluiddurchströmte Baugruppe 12 bildet. Die Baugruppe 12 besteht aus mehreren, in einer Aufreihungsrichtung 13 entlang einer Aufreihungsachse 14 hintereinander anordenbaren, plattenartigen Baugruppenmodulen 15.
Die Baugruppe 12 ist beispielhaft anhand einer Ventilanordnung dargestellt, die aus mehreren modulartigen, hintereinander angeordneten Ventilplatten aufgebaut ist. Den Abschluss der Ventilanordnung kann eine Endplatte bilden, die mehrere Anschlussöffnungen 16 zum Anschluss nicht näher dargestellter, weiterführender Druckmittelleitungen aufweist. Über die Druckmittelleitungen wird das zum Betrieb benötigte fluidische Druckmittel, beispielsweise Druckluft zu- und/oder abgeführt.
Wie insbesondere in 3 dargestellt, können als Ventilplatten sogenannte Vollplatten-Ventilscheiben eingesetzt werden, in die jeweils ein nicht näher dargestelltes Hauptventil und jeweils wenigstens ein zu dessen Ansteuerung dienendes Vorsteuerventil integriert sind. Der Aufbau einer solchen Vollplatten-Ventilscheibe ist beispielsweise aus der EP 0 678 676 B1 bekannt. Aufbau und Wirkungsweise des Hauptventils so wie des zugeordneten Vorsteuerventils kann hieraus ebenfalls entnommen werden.
Zur Verbindung benachbarter Baugruppenmodule 15 ist eine Verbindungseinrichtung 17 vorgesehen, die wenigstens eine Verbindungseinheit 18 enthält. Wie in 3 beispielhaft gezeigt, kann eine einzelne, mittig zwischen zwei einander gegenüberliegenden Fügeflächen 19 angeordnete Verbindungseinheit 18 zur Verbindung zweier benachbarter Baugruppenmodule 15 vorgesehen sein. Es ist selbstverständlich auch möglich, dass zur Verbindung zweier benachbarter Baugruppenmodule 15 mehrere Verbindungseinheiten 18 vorgesehen sind, beispielsweise zwei quer zur Aufreihungsachse 14 hintereinander angeordnete Verbindungseinheiten 18.
Eine jeweilige Verbindungseinheit 18 besteht aus einer Verriegelungseinrichtung 20, die an einem der zu verbindenden Baugruppenmodule 15 angeordnet ist, und einer Spanneinrichtung 21, die am anderen der zu verbindenden Baugruppenmodule 15 sitzt. Zudem gehört zur Verbindungseinheit 18 noch ein Verbindungsglied 22, das von dem die Spanneinrichtung 21 aufweisenden Baugruppenmodul 15 getragen und dort axial zur Aufreihungsachse 14 verstellbar gelagert ist. Es gehören also immer paarweise eine Verriegelungseinrichtung am einen und eine Spanneinrichtung 21 am andern Baugruppenmodul, sowie we nigstens ein die einander zugewandten Fügeflächen 19 der Baugruppenmodule 15 überbrückendes Verbindungsglied 22 zusammen.
Das Verbindungsglied 22 sitzt in einer Verbindungsglied-Aufnahme 23 an dem die Spanneinrichtung 21 tragenden Baugruppenmodul 15. Das Verbindungsglied 22 hat wie in den 4 und 5 dargestellt, einen plattenartigen Basisabschnitt 24, an dessen Unterseite sich einenends zweite Verriegelungsmittel 26, die mit ersten Verriegelungsmitteln 25 an der Verriegelungseinrichtung zusammenwirken, und andernends zweite Spannmittel 28, die mit ersten Spannmitteln 27 an der Spanneinrichtung zusammenwirken, befinden.
Die Verriegelungseinrichtung 20 weist ein stabförmiges, nach Art einer Sperrklinke ausgebildetes Verriegelungselement 29 auf, das in einer im Wesentlichen senkrecht zur Aufreihungsachse 14 verlaufenden Verriegelungselement-Aufnahme 30 beweglich gelagert ist. Das Verriegelungselement 29 besitzt eine zylindrische Gestalt. Es weist einen Basisabschnitt 31, der zur Außenseite des Baugruppenmoduls 15 zeigt und einen daran anschließenden, außenseitenfernen Funktionsabschnitt 32 auf, der die ersten Verriegelungsmittel 25 trägt. Dem Ende des Funktionsabschnitts 32, des dem Basisabschnitt 31 gegenüberliegt, sind Stellmittel in Form eines Federelementes 33 zugeordnet, die sich ihrerseits einenends am Ende der Verriege lungselement-Aufnahme 30 und andernends am Ende des Funktionsabschnitts 32 abstützen. Das Verriegelungselement 29 ist also einenends über das Federelement 33 federkraftbeaufschlagbar. Das Federelement 33 dient zur Positionierung des Verriegelungselements 29 in eine Steckposition, in der die ersten und zweiten Verriegelungsmittel 25, 26 zum Zusammenstecken benachbarter Baugruppenmodule 15 in Eingriff miteinander gebracht werden können, und zur Positionierung des Verriegelungselements 29 in eine Verriegelungsposition, in der die Verriegelungsmittel 25, 26 zum Verriegeln benachbarter Baugruppenmodule 15 außer Eingriff miteinander sind.
Es sind Anschlagmittel vorgesehen, um die Steckposition, die Verriegelungsposition und zusätzlich dazu eine Entriegelungsposition des Verriegelungselementes vorzugeben. Die Entriegelungsposition ist durch Bewegung des Verriegelungselementes gegen die Federkraft des zugeordneten Federelements erreichbar, wobei dann die ersten und zweiten Verriegelungsmittel 25, 26 zum Trennen benachbarter Baugruppenmodule 15 in Eingriff miteinander gebracht werden können. Die Anschlagmittel werden durch wenigstens eine am jeweiligen Verriegelungselement 29, insbesondere an dessen Basisabschnitt 31, ausgebildete, quer zur Betätigungsrichtung liegende Anschlagfläche 34 und einen dem jeweiligen Verriegelungselement 29 zugeordneten, am Baugruppenmodul 15 ortsfest gelagerten Anschlagbolzen 35 gebildet. Zur Vorgabe der Entriegelungsposition ist eine weitere Anschlagfläche 36 vorgesehen, die im Wesentlichen parallel zur Anschlagfläche 34 liegt. Die Anschlagflächen 34, 36 sind, wie in den 4 und 5 dargestellt, von Nutflanken einer am Basisabschnitt 31 des Verriegelungselements 29 vorgesehenen Nut 37 gebildet. Die Betätigung des Verriegelungselements 29 erfolgt werkzeuglos, beispielsweise durch manuelle Druckbetätigung am Basisabschnitt 31 des Verriegelungselements 29.
Die ersten Verriegelungsmittel 25 am Verriegelungselement 29 werden von quer zur Aufreihungsachse 14 hintereinander liegenden, in Bezug auf die Aufreihungsachse 14 schräg verlaufenden ersten Vorsprüngen 38 und zwischen benachbarten ersten Vorsprüngen 38 liegenden ersten Nuten 39 gebildet, während die zweiten Verriegelungsmittel 26 am Verbindungsglied 22 von quer zur Aufreihungsachse 14 hintereinander liegenden, in Bezug auf die Aufreihungsachse 14 schrägt verlaufenden zweiten Vorsprüngen 40 und zwischen benachbarten zweiten Vorsprüngen liegenden zweiten Nuten 41 gebildet sind. Die ersten Vorsprünge 38 sind mit den zweiten Nuten 41 und die zweiten Vorsprünge 40 mit den ersten Nuten 39 nach Art einer Schrägverzahnung in Eingriff bringbar.
Die ersten und zweiten Vorsprünge 38, 40 besitzen quer zur Aufreihungsachse 14 liegende erste und zweite Querflanken 42, 43, von denen in der Verriegelungsposition des Verriegelungselementes paarweise einander gegenüberliegende erste und zweite Querflanken 42, 43 eine Axialbewegung der zu verbindenden benachbarten Baugruppenmodule 15 verhindernde Sperrflächen bilden.
Die am benachbarten Baugruppenmodul 15 sitzende Spanneinrichtung 21 weist ein stabförmiges, im Wesentlichen eine zylindrische Gestalt aufweisendes Spannelement 44 auf, das in einer im Wesentlichen senkrecht zur Aufreihungsachse 14 verlaufender Spanneinrichtungs-Aufnahme 45 beweglich gelagert ist. Das Spannelement 44 besitzt einen Spannelement-Basisabschnitt 46, der zur Außenseite des zugeordneten Baugruppenmoduls 15 zeigt, an den sich ein außenseitenferner Funktionsabschnitt 47 anschließt, der die ersten Spannmittel 27 trägt. Am Ende des Funktionsabschnitts 47, das dem Spannelement-Basisabschnitt 46 gegenüberliegt, befindet sich in der Spanneinrichtungs-Aufnahme 45 ein Federelement 48, das sich einenends am Ende der Spanneinrichtungs-Aufnahme 45 und andernends am Ende des Funktionsabschnitts 47 des Spannelements 44 abstützt. Das Spannelement 44 ist also einenends über das Federelement 48 federbelastet. Das vordere Ende des Spannelement-Basisabschnitts 46 ist mit einem Kraftübertragungsele ment verbunden, das zur Krafteinleitung auf das Spannelement 44 dient. Das Kraftübertragungselement ist hier beispielhaft in Form einer Schraube 49 gezeigt, die einerseits mit dem Spannelement-Basisabschnitt 46 verbunden ist und andererseits einen Werkzeugangriffsabschnitt 50 (3) zum Ansetzen eines Werkzeugs aufweist. Der Werkzeugangriffsabschnitt 50 kann beispielsweise von einer Mehrkant-, insbesondere Sechskantausnehmung gebildet werden.
Auch das Spannelement 44 kann mit Anschlagmitteln versehen sein, die in ähnlicher Weise zum Verriegelungselement 29 von einer Anschlag-Nut 51 mit zwei einander gegenüberliegenden Anschlagflächen 52, 53 und einem in die Nut eintauchenden Anschlagbolzen 53 gebildet werden.
Die ersten Spannmittel 27 am Spannelement und zweiten Spannmittel 28 am Verbindungsglied 22 bilden gemeinsam eine Spann-Schrägverzahnung 55, beispielsweise durch ineinandergreifende Zahnreihen mit Zähnen, deren Querschnitt beispielsweise dreieckig sein kann.
Das Verbinden benachbarter Baugruppenmodule läuft wie folgt ab:
An einem der beiden zu verbindenden Baugruppenmodule 15 befinden sich Spanneinrichtung 21 und Verbindungsglied 22. Das Verbindungsglied steht ein Stück weit über die Fügefläche 19 dieses Baugruppenmoduls 15 hinaus und zwar mit dem Abschnitt, am dem sich die zweiten Verriegelungsmittel 26 befinden. Die ersten Spannmittel 27 am Spannelement 44 und die zweiten Spannmittel 28 am Verbindungsglied 22 stehen in Eingriff miteinander, so dass das Verbindungsglied unverlierbar in der Verbindungsglied-Aufnahme 23 gelagert ist. Das Spannelement 44 ist zum einen durch die miteinander in Eingriff stehenden Spannmittel 27, 28 und zum anderen durch den an die Anschlagfläche 52 anschlagenden Anschlagbolzen 54 unverlierbar in der Spannelement-Aufnahme 45 gesichert. Am benachbarten anderen Baugruppenmodul befindet sich die Verriegelungseinrichtung 20. Das Verriegelungselement 29 wird dabei vor dem Zusammenstecken der beiden Baugruppenmodule 15 durch das zugeordnete Federelement 33 in die Steckposition gedrückt. Die Steckposition ist über den Anschlag des Anschlagbolzens 35 an die Anschlagfläche 34 vorgegeben. Zudem ist das Verriegelungselement mittels des Anschlagbolzens 35 unverlierbar in der Verriegelungselement-Aufnahme 30 gesichert.
Zum Verbinden der beiden Baugruppenmodule 15 werden dann die beiderseitigen Fügeflächen 19 aneinandergeführt, so dass der überstehende Teil des Verbindungsglieds 22 in den am anderen Baugruppenmodul ausgebildeten Teil der Verbindungsglied-Aufnahme 23 eintaucht. Das Verriegelungselement 29 ist in der der Steckposition derart positioniert, dass die ersten Vorsprünge am Verriegelungselement 29 mit den zweiten Nuten 41 am Verbindungsglied 22 und die zweiten Vorsprünge 40 am Verbindungsglied 22 mit den ersten Nuten 39 in Eingriff miteinander gebracht werden können.
Die beiden Baugruppenmodule 15 werden dann in Aufreihungsrichtung 13 weiter aufeinander zu bewegt, wobei das Verriegelungselement 29 über die Schrägverzahnung der einander komplementären Verriegelungsmittel 25, 26 quer zur Aufreihungsachse 14 gegen die Federkraft des zugeordneten Federelements 33 in das Baugruppenmodul 15 hineingerückt wird. Am Ende der Schrägverzahnung kommen die Verriegelungsmittel 25, 26 außer Eingriff, wobei das Verriegelungselement 29 durch die Rückstellkraft des Federelements 33 zurück in die Verriegelungsposition schnappt. Die Verriegelungsposition ist durch die an den Anschlagbolzen 35 anschlagende Anschlagfläche 34 definiert.
Wie insbesondere in den 6A und 6B gezeigt liegen sich dabei die Querflanken 42, 43 der ersten und zweiten Vorsprünge 38, 40 gegenüber und sperren einander. Die beiden Baugruppenmodule 15 sind also miteinander verriegelt, wodurch ein unbeabsichtigtes Trennen der beiden Baugruppenmodule durch Voneinanderweg-Bewegung in Aufreihungsrichtung 13 verhindert wird. Die beiden Baugruppenmodule 15 sind jetzt noch nicht miteinander verspannt, sondern lediglich locker miteinander verrastet, entweder mit Spiel in Aufreihungsrichtung oder mit geringer Vorspannung.
Als nächstes wird nun die Spanneinrichtung 21 aktiviert. Dabei wird ein Werkzeug, beispielsweise ein Sechskantschlüssel, an den Werkzeugangriffsabschnitt 50 des Kraftübertragungselements 49 angesetzt. Dabei wird das Spannelement 44 in seiner Spannelement-Aufnahme 45 nach innen verlagert, wobei die einander komplementären Spannmittel 27, 28 aufeinander abgleiten. Dies bewirkt eine Verschiebung des Verbindungsglieds 22 in die Verbindungsglied-Aufnahme 23 hinein, wobei das benachbarte Baugruppenmodul über die formschlüssig aneinander anliegenden Querflanken 42, 43 herangezogen wird. Die beiden Baugruppenmodule sind nunmehr miteinander verspannt.
In bevorzugter Weise sind, wie in 6A dargestellt, die einander gegenüberliegenden Querflanken 42, 43 schräg zur Längsachse 56 des Verriegelungselements 29 ausgerichtet. Dadurch wird im Spannzustand der Baugruppenmodule 15 ein das Verriegelungselement 29 mit dem Verbindungsglied 22 verklemmender Keileffekt erreicht, falls das Verriegelungselement 29 unbeabsichtigt weiter in seine Verriegelungselement-Aufnahme 30 hineingedrückt wird.
Das Trennen benachbarter Baugruppenmodule 15 läuft folgendermaßen ab:
Zunächst wird die Spanneinrichtung 21 deaktiviert, so dass die Verspannung zwischen den benachbarten Baugruppenmodule 15 weggenommen wird. Das Verbindungsglied 22 bewegt sich dabei von seiner Spannstellung in die Losstellung. Als Nächstes wird nun das Verriegelungselement 29 aktiv betätigt, in dem dieses gegen die Federkraft des Federelements 33 in die Verriegelungselement-Aufnahme 30 hineingedrückt wird. Das Verriegelungselement wird soweit hineingedrückt, bis der Anschlagbolzen 35 an der weiteren Anschlagfläche 36 anschlägt, wodurch die Entriegelungsposition des Verriegelungselements 29 vorgegeben wird. In dieser Position sind die miteinander komplementären Verriegelungsmittel 25, 26 in Eingriff bringbar, wodurch die beiden Baugruppenmodule in Aufreihungsrichtung 13 auseinandergezogen werden können. Beim Auseinanderziehen der Baugruppenmodule befindet sich das Verriegelungselement 29 am Ende der Schrägverzahnung wieder in seiner Steckposition.
Wie insbesondere in den 1 und 4 dargestellt, lassen sich benachbarte Baugruppenmodule 15 lediglich in einer bestimmten Orientierung zueinander zusammenstecken, so dass im zusammengesteckten Zustand eine Bedienung von Verriegelungs einrichtung 20 und Spanneinrichtung 21 an derselben Bedienseite möglich ist. Das Verriegelungselement 29 der Verriegelungseinrichtung 20 und das Spannelement 44 der Spanneinrichtung 21 bilden mit ihren an der Außenseite 57 liegenden Bedienenden eine parallel zur Aufreihungsachse 14 verlaufende Bedienzeile. Es ist also nur eine einzige schmale Zeile für die Bedienelemente notwendig. Dadurch wird mehr Außenfläche für pneumatische und elektrische Anschlüsse geschaffen. Die restliche Außenfläche kann jedoch auch vollständig glatt gestaltet werden, wie dies in der Lebensmittelindustrie aus Gründen der Hygiene günstig ist.

Claims

Fluidtechnisches Gerät mit einer im Betrieb fluiddurchströmten Baugruppe (12), die aus mehreren in einer Aufreihungsrichtung (13) entlang einer Aufreihungsachse (14) hintereinander anordenbaren, mittels einer Verbindungseinrichtung (17) miteinander verbindbaren Baugruppenmodulen (15) aufgebaut ist, wobei die Verbindungseinrichtung (17) wenigstens eine Verbindungseinheit (18) zur Verbindung benachbarter Baugruppenmodule enthält, die mittels einer der Verbindungseinheit zugeordneten Spanneinrichtung (21) gegeneinander verspannbar sind, wobei eine jeweilige Verbindungseinheit (18) paarweise eine dem einen der zu verbindenden Baugruppenmodule (15) zugeordnete Verriegelungseinrichtung (20) und die dem anderen der zu verbindenden Baugruppenmodule (15) zugeordnete Spanneinrichtung (21) aufweist, sowie wenigstens ein Verbindungsglied (22) besitzt, dass von dem die Spanneinrichtung (21) aufweisenden Baugruppenmodul (15) getragen und dort axial zur Aufreihungsachse (14) verstellbar gelagert ist und mit der zugeordneten Verriegelungseinrichtung (20) am anderen Baugruppenmodul (15) lösbar verriegelbar ist, wobei das Ver bindungsglied (22) mit der Verriegelungseinrichtung (20) derart kooperiert, dass zum Verbinden benachbarter Baugruppenmodule (15) diese zusammensteckbar und mittels der Verriegelungseinrichtung (20) mit Spiel in Aufreihungsrichtung (13) oder mit geringer Vorspannung miteinander verriegelbar und anschließend durch Aktivieren der Spanneinrichtung (21) gegeneinander verspannbar sind, wobei die Verriegelungseinrichtung (20) erste Verriegelungsmittel (25) aufweist, die mit ortsfest am Verbindungsglied (22) ausgebildeten zweiten Verriegelungsmitteln (26) derart kooperieren, dass die beiderseitigen Verriegelungsmittel (25, 26) zum Zusammenstecken oder zum Trennen benachbarter Baugruppenmodule (15) in Eingriff miteinander bringbar sind, während sie zum Verriegeln benachbarter Baugruppenmodule (15) außer Eingriff miteinander stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Verriegelungsmittel (25) von quer zur Aufreihungsachse (14) hintereinander liegenden, in Bezug auf die Aufreihungsachse (14) schräg verlaufenden ersten Vorsprüngen (38) und zwischen benachbarten ersten Vorsprüngen (38) liegenden ersten Nuten (39), und die zweiten Verriegelungsmittel (26) von quer zur Aufreihungsachse (14) hintereinander liegenden, in Bezug auf die Aufreihungsachse (14) schräg verlaufenden zweiten Vorsprüngen (40) und zwischen benachbarten zweiten Vorsprüngen (40) liegenden zweiten Nuten (41) gebildet sind, wobei die ersten Vorsprünge (38) mit den zweiten Nuten (41) und die zweiten Vorsprünge (40) mit den ersten Nuten (39) nach Art einer Schrägverzahnung in Eingriff bringbar sind.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungseinrichtung (20) Stellmittel in Form von Federelementen (33) zugeordnet sind zur Positionierung der Verriegelungseinrichtung (20) in eine Steckposition, in der die Verriegelungsmittel (25, 26) zum Zusammenstecken benachbarter Baugruppenmodule (15) in Eingriff miteinander bringbar sind, und zur Positionierung der Verriegelungseinrichtung (20) in einer Verriegelungsposition, in der die Verriegelungsmittel (25, 26) zum Verriegeln benachbarter Baugruppenmodule (15) außer Eingriff miteinander stehen.
Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (20) ein stabförmiges, die ersten Verriegelungsmittel (25) tragendes Verriegelungselement (29) aufweist, das in einem der beiden zu verbindenden Baugruppenmodulen (15) quer zur Aufreihungsachse (14) beweglich geführt ist, einenends durch wenigstens ein Federelement (33) beaufschlagt ist und andernends über die Außenseite des zugeordneten Baugruppenmoduls (15) betätigbar ist.
Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verriegelungselement (29) Anschlagmittel (34, 35, 36) zur Vorgabe zumindest der Steckposition und der Verriegelungsposition zugeordnet sind.
Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagmittel durch wenigstens eine am jeweiligen Verriegelungselement (29) ausgebildete, quer zur Betätigungseinrichtung liegende Anschlagfläche (34, 36) und einen dem jeweiligen Verriegelungselement (29) zugeordneten, am Baugruppenmodul (15) ortsfest gelagerten Anschlagbolzen (35) gebildet sind.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Vorsprünge (38, 40) quer zur Aufreihungsachse (14) liegende erste und zweite Querflanken (42, 43) aufweisen, von denen in der Verriegelungsposition paarweise einander gegenüberliegende erste und zweite Querflanken (42, 43), eine Axialbewegung der zu verbindenden benachbarten Baugruppenmodule (15) verhindernde Sperrflächen bilden.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (21) erste Spannmittel (27) aufweist, die mit ortsfest am Verbindungsglied (22) ausgebildeten zweiten Spannmitteln (28) zum Verspannen benachbarter Baugruppenmodule (15) in Eingriff stehen oder in Eingriff bringbar sind, wobei das Verbindungsglied (22) über die Spannmittel (27, 28) zwischen einer die benachbarten Baugruppenmodule (15) verspannenden Spannstellung und einer Losstellung bewegbar ist, in der die benachbarten Baugruppenmodule (15) mit Spiel in Aufreihungsrichtung (13) oder mit geringer Vorspannung miteinander verriegelt sind.
Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (21) ein stabförmiges, die ersten Spannmittel (27) tragendes Spannelement (44) aufweist, das in einem der beiden zu verbindenden Baugruppenmodulen (15) quer zur Aufreihungsachse (14) beweglich geführt ist und einenends über die Außenseite des zugeordneten Baugruppenmoduls (15) betätigbar ist.
Gerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Spannelement (44) wenigstens ein Kraftübertragungselement (49) zur Krafteinleitung auf das Spannelement (44) zugeordnet ist, das einerseits mit dem zugeordneten Spannelement (44) gekoppelt ist und andererseits einen Werkzeugangriffsabschnitt (50) zum Ansetzen eines Werkzeugs aufweist.
Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement von einer Schraube (49) gebildet ist.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (17) derart ausgebildet ist, dass benachbarte Baugruppenmodule (15) lediglich in einer bestimmten Orientierung zueinander zusammensteckbar sind, so dass im zusammengesteckten Zustand eine Bedienung von Verriegelungseinrichtung (20) und Spanneinrichtung (21) an derselben Bedienseite der Baugruppe (12) möglich ist.
Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (29) der Verriegelungseinrichtung (20) und das Spannelement (44) der Spanneinrichtung (21) mit ihren an der Außenseite (57) liegenden Bedienenden im Wesentlichen eine parallel zur Aufreihungsachse (14) verlaufende Bedienzeile bilden.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus mehreren Baugruppenmodulen (15) aufgebaute Baugruppe (12) quaderartige Gestalt besitzt und mehrere quer zu den Fügeflächen (19) einander benachbarter Baugruppenmodule (15) liegende Außenseiten (57) aufweist, wobei Spanneinrichtung (21) und Verriegelungseinrichtung (20) einander benachbarter Baugruppenmodule (15) an derselben die Bedienseite bildenden Außenseite (57) der Baugruppe (12) liegen.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsglied (22) eine plattenartige Gestalt aufweist.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Baugruppenmodule (15) zu einer Ventilanordnung zusammensetzbare Ventilplatten vorgesehen sind.