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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Durchflussratensteuervorrichtung, welche die Durchfluss- oder Strömungsrate eines Fluides, beispielsweise eines Druckfluides oder dergleichen, durch Verschieben eines Ventilkörpers steuern kann.
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Stand der Technik
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Die vorliegende Anmelderin hat eine Durchflussratensteuervorrichtung vorgeschlagen, die über ein Rohr mit einer Fluiddruckvorrichtung, beispielsweise einem Zylinder oder dergleichen, verbunden ist und die Operationen der Fluiddruckvorrichtung steuern kann, indem die Strömungsrate eines Fluides, welches von der Fluiddruckvorrichtung zugeführt bzw. über diese abgeführt wird, über die Position eines Ventilkörpers eingestellt wird (vgl. die
japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2011-149488 ).
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf den oben beschriebenen Vorschlag gemacht und hat die Aufgabe, eine Durchflussratensteuervorrichtung vorzuschlagen, mit welcher vermieden werden kann, dass eine Durchflussrate, die vorab eingestellt wurde, sich durch eine Verschiebung der Position eines Ventilkörpers, die einmal eingestellt wurde, ändert.
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Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist die vorliegende Erfindung gekennzeichnet durch eine Durchflussratensteuervorrichtung, welche durch Verschiebung eines Nadelventils dazu ausgestaltet ist, eine Durchflussrate eines Fluides, das zwischen einem Paar eines ersten Anschlusses und eines zweiten Anschlusses strömt, zu steuern. Insbesondere umfasst die Durchflussratensteuervorrichtung:
einen ersten Körper, der einen ersten Anschluss aufweist und einen Verbindungsmechanismus, mit welchem ein Rohr oder Schlauch, welches das Fluid zuführt oder abführt, verbunden ist;
einen zweiten Körper, der mit dem ersten Körper verbunden ist und der den zweiten Anschluss aufweist, durch welchen das Fluid abgeführt oder zugeführt wird; und
einen Handgriff, der mit dem Nadelventil verbunden ist und der dazu ausgestaltet ist, die Durchflussrate des Fluides einzustellen, indem durch Drehen des Handgriffs eine axiale Verschiebung des Nadelventils bewirkt wird.
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Die Durchflussratensteuervorrichtung umfasst außerdem eine Abdeckung, welche den Handgriff umgibt und die entfernt werden kann.
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Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Abdeckung vorgesehen ist, welche den Handgriff umgibt und entfernt werden kann, kann nach der Installation der Abdeckung verhindert werden, dass der Handgriff berührt wird. Dementsprechend kann verhindert werden, dass die Durchflussrate des Fluides, welche vorher mit dem Handgriff einstellt wurde, geändert wird.
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Außerdem kann gemäß der vorliegenden Erfindung an der Abdeckung ein Vorsprung vorgesehen sein, wobei der Vorsprung an dem Handgriff angreift, um dadurch die Abdeckung an dem Handgriff zu befestigen.
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Da bei einer solchen Gestaltung eine Verriegelung zwischen dem Vorsprung und dem Handgriff erreicht werden kann, kann eine weitere Betätigung des Handgriffs, der zum Einstellen der Durchflussrate des Fluides verwendet wurde, aufgrund der Präsenz der Abdeckung verhindert werden. Dadurch kann ein stabiler Zustand der Durchflussrate des Fluides gewährleistet werden.
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Außerdem ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass an der Abdeckung ein Löseelement vorgesehen ist und dass der Vorsprung an einer inneren Fläche des Löseelements vorgesehen ist.
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Als Ergebnis einer solchen Gestaltung kann die Abdeckung bei Bedarf von dem Handgriff entfernt werden, und eine gewünschte Durchflussrate des Fluides kann durch Rejustierung des Handgriffs eingestellt werden.
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Des Weiteren ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass ein Schulterabschnitt, an welchem der Vorsprung der Abdeckung angreift, an einer Außenseite des Handgriffs vorgesehen ist.
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Gemäß diesem Gestaltungsmerkmal wird das Entfernen der Abdeckung von dem Schulterabschnitt des Handgriffs verhindert.
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Außerdem wird die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Löseelement, das an der Abdeckung vorgesehen ist, durch eine an der Abdeckung ausgebildeten Nut gebildet wird, wobei das Löseelement durch die Nut nach außen gebogen wird, so dass die Kupplung des Vorsprungs mit dem Handgriff freigegeben wird.
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Da das Löseelement in dieser Weise einstückig mit der Abdeckung ausgebildet ist und die Abdeckung durch Biegen des Löseelements von dem Handgriff getrennt werden kann, besteht nicht die geringste Schwierigkeit, wenn die Durchflussrate des Fluides neu eingestellt wird.
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Des Weiteren ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass in der Abdeckung eine gekrümmt geformte Öffnung ausgebildet ist, die dazu ausgestaltet ist, ein Beinelement einer Spannvorrichtung einzusetzen. Durch Einsetzen der Spannvorrichtung in die gekrümmt geformte Öffnung biegt außerdem die Spannvorrichtung das Löseelement nach außen, so dass die Kupplung des Vorsprungs mit dem Handgriff freigegeben wird.
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Da die Abdeckung beim Biegen des Löseelements durch Einsetzen der Spannvorrichtung in die gekrümmt geformte Öffnung der Abdeckung von dem Handgriff getrennt werden kann, besteht somit nicht die geringste Schwierigkeit, wenn die Durchflussrate des Fluides neu eingestellt wird.
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Außerdem ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung einen Griffabschnitt aufweist, der dazu ausgestaltet ist, daran ein Bindeelement anzubringen.
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Indem ein Bindeelement, beispielsweise ein Draht oder dergleichen, an dem Griffabschnitt angebracht wird, kann in dieser Weise ein Trennen der Abdeckung von der Durchflussratensteuervorrichtung verhindert werden.
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Des Weiteren ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der erste Körper einen Grundkörperabschnitt aufweist, der sich in einer axialen Richtung erstreckt, und einen Verbindungabschnitt, der senkrecht zu der axialen Richtung angeordnet ist. Außerdem umfasst die Abdeckung einen Ausschnitt, der über einen proximalen Endabschnitt des Verbindungsabschnitts an einer Seite des Grundkörperabschnitts gesetzt ist.
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Da bei dieser Gestaltung der Ausschnitt auf den grundkörperseitigen proximalen Endabschnitt des Verbindungsabschnitts gesetzt ist, kann eine Steigerung der Größe oder der Dimension der Durchflussratensteuervorrichtung durch Montieren der Abdeckung vermieden werden.
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Des Weiteren ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Griffabschnitt direkt oberhalb eines Ausschnitts angeordnet ist, der auf den proximalen Endabschnitt an der Seite des Grundkörperabschnitts gesetzt ist.
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Indem eine solche Gestaltung vorgesehen wird, kann das Bindeelement einfach beispielsweise mit einem Rohr verbunden werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Vorteile erreicht.
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Bei dem Durchflussratensteuerventil, welches die Durchflussrate eines Fluids, das zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss strömt, steuert, indem das Nadelventil verschoben wird, kann durch Abdecken des Handgriffs, welcher eine Verschiebung des Nadelventils durchführt, mit der Abdeckung jede Änderung der Durchflussrate des Fluids, die einmal eingestellt wurde, vermieden werden.
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Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in welchen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft dargestellt ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Ansicht, welche den Gesamtaufbau der Durchflussratensteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist eine perspektivische Teilexplosionsdarstellung, die einen Zustand zeigt, in dem bei der in 1 gezeigten Durchflussratensteuervorrichtung eine Abdeckung entfernt wurde;
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3 ist ein vertikaler Schnitt entlang der Linie III-III durch das Durchflussratensteuerventil gemäß 1;
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4 ist ein vertikaler Schnitt entlang der Linie IV-IV durch die in 1 gezeigte Durchflussratensteuervorrichtung;
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5 ist eine perspektivische Teildarstellung eines Nadelventils des Durchflussratensteuerventils gemäß 1;
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6 ist ein Schnitt entlang der Linie VI-VI durch das Durchflussratensteuerventil gemäß 4;
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7 ist eine perspektivische Teilexplosionsdarstellung, welche eine Modifikation der Abdeckung bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 ist eine perspektivische Teilexplosionsdarstellung einer Spannvorrichtung und der Durchflussratensteuervorrichtung gemäß 7 in einer Ansicht von unten;
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9 ist ein vertikaler Schnitt entlang der Linie IX-IX durch das Durchflussratensteuerventil gemäß 7; und
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10 ist ein vertikaler Schnitt, der bei der Durchflussratensteuervorrichtung gemäß 7 einen Zustand zeigt, in welchem ein Werkzeug zum Entfernen der Abdeckung von dem Handgriff in eine Öffnung der Abdeckung eingesetzt ist.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Eine bevorzugte Ausführungsform einer Durchflussratensteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nach nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
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In den 1 bis 4 bezeichnet das Bezugszeichen 10 die Durchflussratensteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Wie in den 1 bis 4 gezeigt ist, umfasst die Durchflussratensteuervorrichtung 10 einen ersten Körper 14 mit einer ersten Anschlussöffnung (Anschluss) 12, durch welche ein Druckfluid zugeführt wird, einen zweiten Körper 18 mit einer zweiten Anschlussöffnung (Anschluss) 16, durch welche das Druckfluid abgeführt wird, wobei der zweite Körper 18 an einem unteren Teil des ersten Körpers 14 angebracht ist, einen Handgriff (Betätigungselement) 20, der zum Einstellen der Durchflussrate verwendet wird und der drehbar an einem oberen Teil des ersten Körpers 14 vorgesehen ist, ein Nadelventil 22, das in den Handgriff 20 eingesetzt ist und das die Durchflussrate des Druckfluides (beispielsweise Druckluft), das zwischen dem ersten Anschluss 12 und dem zweiten Anschluss 16 strömt, durch Vorwärts- und Rückwärtsbewegen des Nadelventils 22 in einer axialen Richtung (der Richtung der Pfeile A und B) im Inneren des ersten Körpers 14 durch Drehen des Handgriffs 20 steuert, und eine Abdeckung 24, welche den Handgriff 20 umgibt und abdeckt und entfernt werden kann.
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Der erste Körper 14 wird durch einen hohlen Grundkörperabschnitt 26, der beispielsweise aus einem Harzmaterial hergestellt ist und sich über eine festgelegte Länge in der axialen Richtung (der Richtung der Pfeile A und B) erstreckt, einen Verbindungsabschnitt 28, der sich senkrecht zu der axialen Richtung des Grundkörperabschnitts 26 erstreckt und den ersten Anschluss 12 in seinem Inneren aufweist, und einen ersten Kupplungsteil 30 gebildet, der an der Außenumfangsseite des Grundkörperabschnitts 26 ausgebildet ist und mit dem zweiten Körper 18 gekoppelt ist.
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Der Grundkörperabschnitt 26 umfasst einen ersten zylindrischen Abschnitt 32, der an seinem Bodenabschnitt ausgebildet ist, einen zweiten zylindrischen Abschnitt 34, der einstückig mit einem oberen Teil des ersten zylindrischen Abschnitts 32 ausgebildet ist und dessen Durchmesser relativ zu den ersten zylindrischen Abschnitt 32 erweitert ist, und einen dritten zylindrischen Abschnitt 36, der einstückig mit einem oberen Teil des zweiten zylindrischen Abschnitts 34 ausgebildet ist und dessen Durchmesser gegenüber dem zweiten zylindrischen Abschnitt 34 erweitert ist. Außerdem ist im Inneren der ersten bis dritten zylindrischen Abschnitte 32, 34, 36 eine Durchgangsöffnung 38 ausgebildet.
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Die Durchgangsöffnung 38 ist so geformt, dass ihre Innendurchmesser entsprechend den ersten bis dritten zylindrischen Abschnitten 32, 34, 36 schrittweise größer werden. Das Nadelventil 22 steht in die Durchgangsöffnung 38 vor und ist in der axialen Richtung verschiebbar.
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An einer äußeren Umfangsfläche des ersten zylindrischen Abschnitts 32 ist ein Absperrventil 44 aus einem synthetischen Gummimaterial oder dergleichen in einer Ringnut 40 angebracht. Das Absperrventil 44 umfasst einen Flansch 46, der radial nach außen vorsteht. Der Flansch 46 hat einen Querschnitt im Wesentlichen in Form eines sich nach unten öffnenden V und sein distales Ende liegt elastisch an der inneren Wandfläche des zweiten Körpers 18 an.
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Mehrere Rippen 48, die radial nach außen gerichtet sind und in gleichen Abständen entlang der Umfangsrichtung separiert sind, sind an einem unteren Ende des ersten zylindrischen Abschnitts 32 ausgebildet. Die mehreren Rippen 48 dienen der Ausrichtung des Fluids, das zwischen dem ersten Anschluss 12 und dem zweiten Anschluss 16 fließt.
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An einer Umfangswand des zweiten zylindrischen Abschnitts 34 ist ein Paar von Verbindungslöchern 50a, 50b ausgebildet (vgl. 4), die mit einem Raum an der Innenseite der Durchgangsöffnung 38 und dem ersten Kupplungsteil 30 in Verbindung stehen. Die Verbindungslöcher 50a, 50b haben eine im Wesentlichen rechteckige Form.
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Ein Sitz 52, auf welchem das Nadelventil 22 aufgesetzt werden kann, ist in einem Übergangsbereich zwischen dem ersten zylindrischen Abschnitt 32 und dem zweiten zylindrischen Abschnitt 34 ausgebildet. Tatsächlich wird ein später beschriebener Schulterabschnitt 42 des Nadelventils 22 auf dem Sitz 52 aufgesetzt. Ein dargestellter O-Ring kann an dem Schulterabschnitt 42 angebracht sein.
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Der erste Kupplungsteil 30 ist einstückig an einer äußeren Umfangsfläche zwischen dem zweiten zylindrischen Abschnitt 34 und dem dritten zylindrischen Abschnitt 36 ausgebildet. Gleichzeitig ist der Verbindungsabschnitt 28, der sich radial nach außen erstreckt, einstückig an einem Teil der Umfangswand des ersten Kupplungsteils 30 ausgebildet.
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Ein erster Eingriffsabschnitt 56, von dem mehrere im Querschnitt dreieckige Zähne 54 in gleichen Abständen entlang seiner äußeren Umfangsfläche vorstehen, ist an einem oberen Teil des dritten zylindrischen Abschnitts 36 vorgesehen. Wie später diskutiert wird, greifen der erste Eingriffsabschnitt 56 und ein zweiter Eingriffsabschnitt 110 des Handgriffs 20 ineinander.
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Unterhalb des ersten Eingriffsabschnitts 56 sind außerdem ein erster Vorsprung 58, der radial nach außen vorsteht, und ein zweiter Vorsprung 60, der weiter unterhalb des ersten Vorsprungs 58 ausgebildet ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als der erste Vorsprung 58, vorgesehen.
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In diesem Fall ist eine erste Ringnut 57 in der Nähe des unteren Endes des ersten Kupplungsteils 30 ausgebildet, und eine zweite Ringnut 59 ist oberhalb der ersten Ringnut 57 ausgebildet. Ein O-Ring 62 ist in der ersten Ringnut 57 angebracht. Der O-Ring 62 wird in Kontakt mit einer inneren Umfangsfläche eines später beschriebenen Befestigungselements 90 des zweiten Körpers 18 gepresst. Andererseits wird eine Klaue 92, die ringförmig von einer inneren Umfangswand am distalen Ende des Befestigungselements 90 nach außen vorsteht, in die zweite Ringnut 52 eingesetzt. Dies dient dazu, zu verhindert, dass der Grundkörperabschnitt 26 von dem zweiten Körper 18 getrennt wird.
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Im Inneren des dritten zylindrischen Abschnitts 36 ist ein Mutter 66 angebracht. Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, werden Innengewinde der Mutter 66 mit Außengewinden 122 des Nadelventils 22 verschraubt, wie später beschrieben wird.
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An einer proximalen Endseite des ersten Anschlusses 12 ist durch einen abgestuften Abschnitt 68 eine Verbindungsöffnung 70 ausgebildet. Die Verbindungsöffnung 70 kommuniziert mit einem Ströhmungsdurchgang 72, der zwischen dem Außenumfang des Grundkörperabschnitts 26 und dem ersten Kupplungsteil 30 vorgesehen ist. Ein Verbindungsmechanismus 76 zum Anschließen eines Rohres oder Schlauches 74, durch welches ein Druckfluid zugeführt wird, ist in dem ersten Anschluss 12 ausgebildet.
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Der Verbindungsmechanismus 76 umfasst ein Spannfutter 78, das an dem Rohr 74 angreift, welches in den ersten Anschluss 12 eingesetzt ist, eine Führung 80, welche das Spannfutter 78 umgibt, eine Lösehülse 82, die entlang der Führung 80 verschiebbar ist und die das distale Ende des Spannfutters 78 expandiert oder aufweitet und dadurch den Eingriffszustand mit dem Rohr 74 freigibt, und eine Dichtung 84, die an einer äußeren Umfangsfläche des Rohres 74 anliegt.
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Der zweite Körper 18 besteht beispielsweise aus eine Harzmaterial. Ein Befestigungselement 88, in das ein Gewinde 86 eingeschnitten ist, ist an dem Außenumfang eines Endes des zweiten Körpers 18 ausgebildet und weist an seinem anderen Ende das im Querschnitt sechseckig geformte Befestigungselement 90 auf. Das Bezugszeichen 94 bezeichnet einen Strömungsdurchgang, der zwischen dem ersten zylindrischen Abschnitt 32 und der inneren Umfangswand des zweiten Körpers 18 ausgebildet ist. Der Strömungsdurchgang 94 kommuniziert mit dem Strömungsdurchgang 72.
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Das Befestigungselement 90 wird verwendet, wenn die Durchflussratensteuervorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform mithilfe eines Werkzeugs, wie einem nicht dargestellten Spanner, der die Querschnittsform des Befestigungselements 90 nutzt, an einer anderen Fluiddruckvorrichtung S oder dergleichen angebracht wird.
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Der Handgriff 20 ist als Zylinder mit Boden ausgebildet, wobei ein scheibenförmiger Basisabschnitt 98 an seiner einen Endseite ausgebildet ist und eine ringförmige Außenwand 100 so ausgebildet ist, dass sie entlang einer äußeren Umfangskante an der anderen Endseite des Basisabschnitts 98 vorsteht.
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Gleichzeitig ist eine Innenwand 102 so geformt, dass sie an seiner inneren Umfangsseite vorsteht. Ein Einstellelement 107, das an einem Ende einer Welle 104 des Nadelventils 22 ausgebildet ist, ist in einem deformierten rechteckigen Raum 106, der durch die Innenwand 102 gebildet wird (vgl. 6), aufgenommen. Wie in 5 gezeigt ist, hat das Einstellelement 107 eine deformierte Rechteckform, wenn man es in der Draufsicht betrachtet, und ist, wie in 6 gezeigt, in die Innenwand 102 des Handgriffs 20 eingesetzt.
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Tatsächlich wird die Innenwand 102 des Handgriffs 20 entlang der Innenwand des dritten zylindrischen Abschnitts 36 in einem Zustand eingesetzt, in welchem das Nadelventil 22 durch den ersten zylindrischen Abschnitt 32, den zweiten zylindrischen Abschnitt 34 und den dritten zylindrischen Abschnitt 36 eingesetzt ist. Hierdurch wird die Außenwand 100 außen über den dritten zylindrischen Abschnitts 36 gesetzt.
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Wie in 2 gezeigt ist, sind an der äußeren Umfangsfläche der Außenwand 100 mehrere Greifelemente (Schulterabschnitte) 108 vorgesehen, die in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung radial nach außen vorstehen und sich in der axialen Richtung erstrecken. Die Greifelemente 108 dienen dazu, einen Schlupf zu verhindern oder zu stoppen, wenn der Handgriff 20 von einem nicht dargestellten Bediener gedreht werden soll. Zusätzlich zu den Greifelementen 108 ist an dem Handgriff 20 außerdem eine Ursprungspunkteinheit 109 vorgesehen, die als eine Referenz für die Drehbewegung des Handgriffs 20 dient. Außerdem sind an der Oberfläche des Basisabschnitts 98 Pfeile 111a, 111b vorgesehen, welche die Drehrichtung des Basisabschnitts anzeigen.
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Der zweite Eingriffsabschnitt 110, der in Eingriff mit den Zähnen 54 des ersten Angriffsabschnitts 56 steht, ist so ausgebildet, das er an einer inneren Umfangswand der proximalen Endseite der Außenwand 100 vorsteht. Der zweite Eingriffsabschnitt 110 wird durch im Querschnitt dreieckige Zähne 113 gebildet, die von der inneren Umfangsfläche der Außenwand 100 radial nach innen vorstehen. Mehrere dieser Zähne sind in gleichen Winkelabständen entlang der Umfangsrichtung des Handgriffs 20 vorgesehen.
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Hakenstücke 112, die in einem rechten Winkel radial nach innen gebogen sind, sind an einem distalen Ende der Außenwand 100 vorgesehen. Die Hakenstücke 112 sind mehrfach (beispielsweise an drei Stellen) und mit gleichen Winkelabständen entlang der Umfangsrichtung des Handgriffs 20 vorgesehen. Wenn der Handgriff 20 nach oben verschoben wird, überwinden die Hakenstücke 112 den zweiten Vorsprung 60 oder greifen über diesen hinaus und treten in Eingriff mit der unteren Fläche des ersten Vorsprungs 58. Durch Verhinderung einer weiteren Aufwärtsbewegung des Handgriffs 20 dienen somit die Hakenstücke 112 dazu, ein Abziehen des Handgriffs 20 zu verhindern.
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Das Nadelventil 22 umfasst einen Steuerabschnitt 114 an seinem einen Ende, mit welchem die Durchflussrate des Fluids gesteuert werden kann, den Schulterabschnitt 42, der mit einem oberen Abschnitt des Steuerabschnitts 114 verbunden ist und der auf dem Sitz 52 des ersten Körpers 14 aufsetzen kann, und die Welle 104, die sich einstückig in einer axialen Richtung von dem Schulterabschnitt 42 aus erstreckt.
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Der Steuerabschnitt 114 umfasst eine ausgeschnittene Nut 118, die mit einem dreieckigen Querschnitt ausgeschnitten ist, und erstreckt sich so, dass er die Axialrichtung an einem Ende des Steuerabschnitts 114 schneidet. Wenn sich die ausgeschnittene Nut 118 zu der Seite der Welle 104 erstreckt, wird ihr Querschnitt allmählich größer (vgl. 3).
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Eine Ringnut 119 ist an der äußeren Umfangsfläche des Nadelventils 22 vorgesehen, und ein O-Ring 120 ist in der Ringnut 119 angebracht. Der O-Ring 120 wird in Kontakt mit der inneren Umfangsfläche der Durchgangsöffnung 38 gepresst.
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Die Außengewinde 122 sind auf die äußere Umfangsfläche der Welle 104 eingeschnitten. Die Außengewinde 122 werden mit dem Innengewinde der Mutter 66 verschraubt, die an dem Inneren des Grundkörperabschnitts 26 befestigt ist.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ist die Abdeckung 24 als ein Zylinder mit Boden ausgebildet und lösbar an dem Handgriff 20 angebracht. Ein Griffabschnitt 124 (vgl. 2) ist an einem äußeren Umfangsteil an einem oberen Ende der Abdeckung 24 vorgesehen. Ein Ende des Griffabschnitts 124 liegt an der oberen Ecke der Abdeckung 24, und das andere Ende endet an der äußeren Umfangswand der Abdeckung 24. Löseelemente 126, die in einer nach unten orientierten U-Form ausgeschnitten sind, sind an einer Seite der äußeren Umfangswand an Positionen ausgebildet, die um im Wesentlichen 90° von dem Griffabschnitt 124 nach links und rechts in der Umfangsrichtung verschoben sind. Die Löseelemente 126 sind als ein diagonal symmetrisches Paar vorgesehen. Die Löseelemente 126 werden jeweils durch ein Paar vertikaler Nuten 136 gebildet, die an der äußeren Umfangswand der Abdeckung 24 vorgesehen sind, und durch eine horizontale Nut 138, die mit oberen Enden der vertikalen Nuten 136 in Verbindung steht. Andererseits ist unterhalb des Griffabschnitts 124 ein U-förmiger Ausschnitt 128 ausgebildet, der auf einen kreisförmigen proximalen Endabschnitt des Verbindungsabschnitts 28 aufgesetzt ist, so dass eine äußere Umfangswand entlang einer Umfangsrichtung von dem Ausschnitt 128 als ein Mantelabschnitt 130 dient, welcher den ersten Körper 14 umgibt.
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Der Griffabschnitt 124 steht parallel zu der Längsrichtung des Verbindungsabschnitts 28 zu der Zeit nach außen vor, zu welcher die Abdeckung 24 über dem Handgriff 20 montiert wird. Ein nicht dargestelltes Bindeelement, beispielsweise ein Draht oder dergleichen, kann an dem Griffabschnitt 124 angebracht werden.
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An inneren Umfangsflächen der Löseelemente 126 sind dritte Vorsprünge 140 vorgesehen, welche zu der Achse vorstehen (vgl. 3). Wenn die Abdeckung 24 außen auf dem Handgriff 20 aufgesetzt wird, greifen die dritten Vorsprünge 140 an Bodenflächen 144 der Greifelemente 108 des Handgriffs 20 an, wodurch eine Trennung der Abdeckung 24 von dem Handgriff 20 verhindert wird.
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Die Durchflussratensteuervorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend werden die Betriebsweise und Vorteile der Durchflussratensteuervorrichtung 10 beschrieben.
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Wie in 2 gezeigt ist, wird ein vollständig geschlossener Zustand, in welchem die Abdeckung 24 von dem Handgriff 20 abgenommen und die Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 12 und dem zweiten Anschluss 16 blockiert ist, und außerdem ein Zustand, in welchem eine Drehverschiebung des Handgriffs 20 verhindert ist (ein drehverriegelter Zustand), als ein Ursprungszustand bezeichnet.
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Im Einzelnen zeigt der vollständig geschlossene Zustand einen Zustand an, in welchem der Schulterabschnitt 42 des Nadelventils 22 auf dem Sitz 52 aufsitzt und die Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 12 und dem zweiten Anschluss 16 blockiert ist. Außerdem zeigt der Zustand, in welchem eine Drehverschiebung des Handgriffs 20 verhindert ist (drehverriegelter Zustand), einen Zustand an, in welchem der Handgriff 20 in 4 nach unten bewegt ist, so dass der erste Eingriffsabschnitt 56 und der zweite Eingriffsabschnitt 110 ineinander greifen und dadurch eine Drehverschiebung des Handgriffs 20 verhindern.
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In dem Ursprungszustand werden die Gewinde 86, die an dem Befestigungselement 88 des zweiten Körpers 18 der Durchflussratensteuervorrichtung 10 ausgebildet sind, in die Innengewinde an einem der Anschlüsse einer nicht dargestellten Fluiddruckvorrichtung S, beispielsweise einem Luftdruckzylinder, eingeschraubt. In ähnlicher Weise wird eine Durchflussratensteuervorrichtung 10 mit gleichem Aufbau in dem Ursprungszustand an dem anderen Anschluss des Luftdruckzylinders angebracht. Da die beiden Durchflussratensteuervorrichtungen 10, die an dem Zylinder angebracht sind, in der gleichen Weise gehandhabt werden, wenn es notwendig ist, wird nachfolgend lediglich eine der Durchflussratensteuervorrichtungen 10 beschrieben. Als nächstes wird das Rohr 72 von der Seite der Lösehülse 82 des Verbindungsmechanismus 76 bis zu dem gestuften Abschnitt 68 eingesetzt. Bei einem leichten Herausziehen des Rohres 74 beißt das distale Ende des Spannfutters 78 in das Rohr 74 ein, und dadurch wird ein Abtrennen des Rohres 74 verhindert.
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Wenn als nächstes der Handgriff 20 ergriffen und in 4 nach oben gezogen wird, so überwinden die Hakenstücke 112, die an der Außenwand 100 des Handgriffs 20 ausgebildet sind, den zweiten Vorsprung 60 und kommen zur Anlage gegen die untere Fläche, die um den ersten Vorsprung 58 ausgebildet ist. Die Tatsache, dass die Hakenstücke 112 den zweiten Vorsprung 60 überwinden und zur Anlage gegen die untere Oberfläche des ersten Vorsprungs 58 kommen, kann durch den Bediener über Sensoren überprüft werden. In einem Zustand, in welchem die Hakenstücke 112 an der unteren Fläche des ersten Vorsprungs 58 anliegen, wird auf diese Weise eine weitere Trennung des Handgriffs 20 von dem Grundkörperabschnitt 26 verhindert. In diesem Zustand ist das Einstellelement 107 des Nadelventils 22 immer noch in seinem Zustand gehalten, in dem es an der Seitenfläche der Innenwand 102 des Handgriffs 20 anliegt.
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Dann dreht der Bediener den Handgriff 20 in der durch den Pfeil 111a in 2 gezeigten Richtung. Durch den Gewindeeingriff des Außengewindes 122 des Nadelventils 22 mit dem Innengewinde der Mutter 22 bewegt sich dementsprechend das Nadelventil 22 in 4 nach oben. Wenn der Schulterabschnitt 42 des Nadelventils 22 sich von dem Sitz 52 trennt, bewegt sich dementsprechend auch die ausgeschnittenen Nut 118, die an dem einen Ende des Nadelventils 22 ausgebildet ist, nach oben, woraufhin der erste Anschluss 12 des Verbindungsabschnitts 28 und der zweite Anschluss 16, der in dem zweiten Körper 18 vorgesehen ist, durch die Verbindungslöcher 50a, 50b in dem Grundkörperabschnitt 26 miteinander verbunden werden.
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Nachdem der Handgriff 20 in der Richtung des Pfeils 111a gedreht wurde, wird außerdem die Drehbewegung des Handgriffs 20 an einer geeigneten Position gestoppt. Dementsprechend wird die Öffnungsfläche zwischen der ausgeschnittenen Nut 118 des Nadelventils 22 und der Innenwand des ersten zylindrischen Abschnitts 32 oder des zweiten zylindrischen Abschnitts 34 bestimmt. Wenn beispielsweise Druckluft von einer Druckluftzufuhrquelle (nicht dargestellt) von dem Rohr 74, das mit der an der anderen Seite des Zylinders vorgesehenen Durchflussratensteuervorrichtung 10 verbunden ist, zugeführt wird, nachdem die Druckluft den Flansch 46 des Abführventils 44 in der axialen Richtung nach außen gebogen hat, das heißt wenn der Durchgang der Druckluft zu dem Ströhmungsdurchgang 94 verhindert ist, tritt in einem solchen Zustand die Druckluft lediglich durch die ausgeschnittene Nut 118, deren Position eingestellt wurde, und wird von dem zweiten Anschluss 16 nach außen abgeführt. Anders ausgedrückt wird die Durchflussrate der Druckluft durch die ausgeschnittene Nut 118 gedrosselt. Während dieses Vorgangs werden die Bewegungen des Kolbens innerhalb des nicht dargestellten Zylinders und seine Geschwindigkeit durch den Öffnungsdurchgang zwischen der ausgeschnittenen Nut 118 und der Innenwand des ersten zylindrischen Abschnitts 32 (oder des zweiten zylindrischen Abschnitts 34) gesteuert und können bis zu einem gewissen Grad von dem Bediener erfasst werden.
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Angenommen, dass der Bediener mit der Geschwindigkeit des Kolbens zufrieden ist, wird das Einstellen des Nadelventils 22 durch Durchführen des gleichen Vorgangs auch bei der Durchflussratensteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die an dem einen Anschluss des oben genannten Zylinders angebracht ist, durchgeführt. Indem auf die Position Bezug genommen wird, die durch die Ursprungspunkteinheit 109 des Handgriffs 20 der anderen Durchflussratensteuervorrichtung 10 angezeigt wird, kann hierbei eine Positionsinformation der Ursprungspunkteinheit 109 genutzt werden.
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Wenn eine gewünschte Durchflussratensteuerung nicht durchgeführt werden konnte, so dreht somit der Bediener den Handgriff 20 weiter in der Richtung des Pfeils 111a oder in Abhängigkeit von den Umständen in der Richtung des Pfeils 111b und kann dadurch den Penetrationsgrad des Nadelventils 22 in das Innere des ersten zylindrischen Abschnitts 32 steuern. Da zu dieser Zeit die Ursprungspunkteinheit 109, die an dem Handgriff 20 ausgebildet ist, den Ursprung der Rotation des Handgriffs 20 anzeigt, kann der Grad, um welchen die Handgriff 20 gedreht wurde, einfach bestimmt werden.
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Nachdem die Einstellungen so gemacht wurden, dass die Ablassströmungsrate der Luft von dem Zylinder bei einer gewünschten Rate liegt, presst der Bediener außerdem den Handgriff 20 in den 1 bis 4 nach unten. Dementsprechend überwinden die Hakenstücke 112 des Handgriffs 20 den an dem Grundkörperabschnitt 26 ausgebildeten zweiten Vorsprung 60 und bewegen sich unter diesen. Wie in 4 gezeigt ist, werden die Hakenstücke 112 vor dem Verbindungsabschnitt 28 gestoppt. In einem Zustand, in dem das nach unten Drücken des Handgriffs 20 abgeschlossen ist, wird hierdurch der erste Eingriffsabschnitt 56 des Grundkörperabschnitts 26 in Eingriff mit dem zweiten Eingriffsabschnitt 110 des Handgriffs 20 gebracht. Da in diesem Fall der Grundkörperabschnitt 26 integral mit dem zweiten Körper 16 montiert wird, wird eine weitere Schraubrotation des Handgriffs 20 verhindert. Dementsprechend kann eine gewünschte Geschwindigkeit des Kolbens des Zylinders sichergestellt werden.
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In einem Zustand, in welchem die Geschwindigkeit des Kolbens des Zylinders in der oben beschriebenen Weise fixiert wurde, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Abdeckung 24 von außen über den Handgriff 20 gesetzt. Im Einzelnen wird mit Hilfe des U-förmigen Ausschnitts 128 der Abdeckung 24 die Abdeckung 24 auf der proximalen Endseite des Verbindungsabschnitts 28 angebracht. Zu dieser Zeit werden die dritten Vorsprünge 140, die an der Innenseite der Löseelemente 126 vorgesehen sind, entlang der äußeren Umfangswand des Handgriffs 20 bewegt und überwinden schließlich die Greifelemente 108 des Handgriffs 20. Da die dritten Vorsprünge 140 auf der Innenseite der Löseelemente 126 ausgebildet sind, können die Greifelemente 108 des Handgriffs 20 dann, wenn die Abdeckung 24 in 3 relativ zu dem Handgriff 20 nach unten gedrückt wird, einfach überwunden werden, indem die Löseelemente 126 leicht nach außen gedrückt werden. Indem die dritten Vorsprünge 140 die Greifelemente 108 überwinden, wird verhindert, dass sich die Abdeckung 24 in 3 nach oben bewegt. Dementsprechend wird eine Schraubrotationsbetätigung des Handgriffs 20 unmöglich, und die Durchflussrate der Luft, die durch den Handgriff 20 eingestellt wurde, kann in einem stabilen Zustand sichergestellt werden.
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Um einen Verlust der Abdeckung 24 zu vermeiden, kann ein Ende einer nicht dargestellten Schnur an dem Griffabschnitt 124 befestigt werden, und ihr anderes Ende kann an der nicht dargestellten Fluiddruckvorrichtung S befestigt werden. Außerdem kann das eine Ende der Schnur an dem Rohr 74 befestigt werden. Hierdurch kann ein Verlust der Abdeckung 24 verhindert werden.
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Als nächstes wird eine Situation beschrieben, in welcher die nicht dargestellte Fluiddruckvorrichtung S, beispielsweise die Geschwindigkeit des Kolbens in dem Zylinder, durch die Durchflussratensteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform rejustiert wird.
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Die nicht dargestellte Schnur, die an dem Griffabschnitt 124 angebracht wurde, wird gelöst und die Abdeckung 24 wird von dem Handgriff 20 abgenommen. Zu dieser Zeit wird ein sich verjüngendes oder konisches flaches Werkzeug, beispielsweise das distale Ende eines Schraubendrehers, in die horizontale Nut 138 der Löseelemente 126 eingesetzt. Außerdem werden die Löseelemente 126 nach außen gebogen. Dementsprechend werden die dritten Vorsprünge 140 von den Greifelementen 108 des Handgriffs 20 getrennt, so dass die Abdeckung 24 einfach von dem Handgriff 20 abgenommen werden kann.
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Als nächstes wird der Handgriff 20 noch einmal von dem Grundkörperabschnitt 26 in 3 nach oben gezogen, woraufhin das Ineinandergreifen des ersten Eingriffsabschnitts 56 und des zweiten Eingriffsabschnitts 110 freigegeben wird, und das Nadelventil 22 kann in der gleichen Weise, wie es oben beschrieben wurde, gedreht werden.
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Wenn die Durchflussrate des Fluids zwischen dem ersten Anschluss 12 und dem zweiten Anschluss 16 durch Durchführen der Schraubrotation des Nadelventils 22 eingestellt wurde, wird in der oben beschriebenen Weise bei der vorliegenden Erfindung die Abdeckung 24 relativ zu dem Handgriff 20, der zum Drehen des Nadelventils 22 verwendet wird, angeordnet, wodurch eine unerwartete Drehung des Handgriffs 20 zuverlässig verhindert werden kann. Hierdurch kann die zuverlässige Arbeit einer nicht dargestellten Fluiddruckvorrichtung S, beispielsweise eines Zylinders, über eine lange Zeitdauer in einem kontinuierlich stabilen Zustand gewährleistet werden.
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Als nächstes wird eine Modifikation der Abdeckung 24 bei der oben beschriebenen Ausführungsform in den 7 bis 10 gezeigt.
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Bei der Modifikation sind beispielsweise zwei (ein Paar von) gekrümmt geformten Öffnungen 132 in der Abdeckung 24 vorgesehen. Jede der gekrümmten Öffnungen 132 besteht aus einem breiten Abschnitt 134a und einem schmalen Abschnitt 134b, der mit dem breiten Abschnitt 134a in Verbindung steht und schmaler ist als dieser und eine Bogenlänge aufweist, die länger ist als die des breiten Abschnitts 134a.
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Wie in 9 gezeigt ist, erstrecken sich die gekrümmten Öffnungen 132 von der oberen Fläche der Abdeckung 24 zu den inneren Umfangsflächen der Löseelemente 126 und enden an oberen Teilen der dritten Vorsprünge 140. An den oberen Teilen der dritten Vorsprünge 140 sind schräge Abschnitte 142 vorgesehen, die von oben nach unten so geneigt sind, dass sie sich der Achse annähern.
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Als nächstes wird nachfolgend ein Werkzeug (Spannvorrichtung) 146 beschrieben, das zum Lösen der Abdeckung 24 von dem Handgriff 20 verwendet wird. Wie in den 7 und 8 gezeigt ist, wird das Werkzeug 146 durch einen scheibenförmigen Basisabschnitt 148 und ein Paar von Einsetzbeinen 150 gebildet, die so vorgesehen sind, dass sie in der axialen Richtung von der einen Endfläche des Basisabschnitts 148 vorstehen. Die Beine 150 haben Längen, die etwas länger sind als die Tiefen der gekrümmten Öffnungen 132. Außerdem weisen die distalen Enden der Beine 150 konische Formen auf, deren Durchmesser sich radial nach innen etwas verringert.
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Die beiden Beine 150 des Werkzeugs 146 sind in die breiten Abschnitte 134a der gekrümmten Öffnungen 132 eingesetzt, und der Basisabschnitt 148 wird zu der Abdeckung 24 gepresst. Wie in 10 gezeigt ist, werden dann die Beine 150 entlang der gekrümmten Öffnungen 132 geführt und pressen gegen die schrägen Abschnitte 142 und erweitern oder spreizen diese radial nach außen, so dass die Löseelemente 126 nach außen gebogen werden. Hierdurch können die dritten Vorsprünge 140 auf einmal von den Greifelementen 108 des Handgriffs 20 getrennt werden.
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Um den Verlust des Werkzeugs 146 zu verhindern, kann, wie in 7 gezeigt ist, ein Befestigungselement 152 an dem Basisabschnitt 148 des Werkzeugs 146 vorgesehen sein. Ein Ende einer nicht dargestellten Schnur kann an dem Befestigungselement 152 befestigt werden, während das andere Ende der Schnur an der nicht dargestellten Fluiddruckvorrichtung S oder alternativ an dem Rohr 74 befestigt werden kann. Hierdurch kann der Verlust des Werkzeugs 146 verhindert werden.
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Die Durchflussratensteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Es versteht sich, dass verschiedene zusätzliche oder alternative Gestaltungen möglich sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
