DE2157300A1

DE2157300A1 - Verteiler zur zentralisierten Steuerung einer Fluidikeinrichtung sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2157300A1
Application number: DE19712157300
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-11-19
Filing date: 1971-11-18
Publication date: 1972-06-29
Also published as: CA969212A; AU3564971A; US3683960A; ES397164A1; JPS5529288B1; FR2115248A1; IT945007B; FR2115248B1; SE371478B; GB1373374A

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. CURT WALLACH DIPL.-ING. GONTHER KOCH

DR. TINO HAIBACH 2157300

8 München 2, >18. Nov. 1971

UNSER ZEICHEN: 1J 491

JEREY KIRSCH Grosse Pointe Farms, Michigan," V.St«Α.

Verteiler zur zentralisierten Steuerung einer Fluidikeinrichtung sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Es sind bereits verschiedene Anordnungen vorgeschlagen worden, die es ermöglichen sollen, an einer zentralen Stelle bei $uftlogischen Steuereinrichtungen sowie bei hydraulischen und pneumatischen Steuereinrichtungen die erforderlichen Verbindungen herzustellen. Bei einer solchen Anordnung sind die zu den. verschiedenen Teilen der Schaltungen oder Leitungskreise führenden Eohre oder Schläuche miteinander verdrillt. In diesen Fällen ist jedoch ein unübersichtliches Gewirr von miteinander verdrillten Eohren oder Schlauchen vorhanden, das nicht nur für den Konstrukteur und den Monteur verwirrend ist, sondern bei dem auch Beschädigungen und Verlagerungen auftreten können, das die Leitungsanordnung frei zugänglich ist, und da das Anstoßen von Gegenständen zu Störungen führen kann. Bei einer zweiten Anordnung, durch welche die Nachteile der Verwendung miteinander verdrillter freiliegender getrennter lohre oder Schläuche vermieden werden soll, ist ein Verteiler vorgesehen, der sich aus Metallplatten, z.B. JSuminiumplatten, zusammensetzt, wobei die Metallplatten mit eingefrästen Kanälen versehen und nach ihrer I'ertigstellung

209827/0864

miteinander verschraubt worden sind. Die Herstellung eines solchen Verteilers ist sehr kostspielig, und in jedem Fall besteht die Gefahr des Auftretens von Undichtugkeiten. Bei einer dritten Anordnung ist ein Verteiler vorgesehen, der aus einem Dichtungsmaterial besteht, das mit Schlitzen versehen ist, welche die benötigten Kanäle bilden. Auch diese Anordnung ist kostspielig, da ihre Herstellung einen hohen Aufwand an Lohnkosten bedingt, und auch bei ihr können Undichtigkeiten auftreten, wenn auch in einem geringeren Ausmaß als bei den miteinander verschraubten Metallplatten.

Gemäß der Erfindung wird nunmehr vorgeschlagen, die verschiedenen Eohre oder Schläuche sowie gegebenenfalls Leitungskupplungen, Rückschlagventile und dergleichen, die damit verbunden sind, in einen massiven Klotz aus einem Kunststoff einzubetten, um die Nachteile sämtlicher vorstehend bezeichneter bekannter Anordnungen zu vermeiden. Ein erfindungsgemäßer Verteiler mit einem K_unststoffklotz ermöglicht es, das Auftreten von Undichtigkeiten zu verhindern, ein Verteiler nach der Erfindung läßt sich mit erheblich geringeren Kosten herstellen, die' eingebetteten Schläuche können nicht durch scharfkantige Gegenstände eingeschnitten oder auf andere Weise beschädigt werden, und die Schläuche undsonstige Teile können sich niemals verlagern. Wenn der erfindungsgemäße Verteilerklotz aus einem durchsichtigen Kunststoff besteht, sind die eingebetteten Schläuche außerdem gut sichtbar, ihr Verlauf kann mit dem Auge verfolgt werden, und das Vorhandensein von Verstopfungen, Luftblasen oder Fremdkörpern läßt sich leicht feststellen.

Die Epfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in einem senkrechten Schnitt eine Form und einen Verteiler mit einem Kunststoffklotz, der mit Hilfe der Form hergestellt worden ist, wobei der Deutlichkeit halber nur

209827/0864

eine kleine Anzahl von eingebetteten Schläuchen dargestellt ist;

Jig. 2 einen waagerechten Schnitt längs der Linie 2-2 ig/Fig. 1{

Fig. 3 in einem vergrößerten Teilschnitt, bei dem es sich um einen Ausschnitt des linken unteren Teils von Figo handelt, eine Wand der Form, in die ein Stopfen eingebaut ist, um ein Ende eines Schlauchs zu verschließen;

Fig. 4 perspektivisch die Vorderseite eines.komplizierteren Verteilerklotzes, der nach den in Fig. 1 bis 3 veranschaulichten Grundgedanken hergestellt ist, wobei eine Seitenwand weggebrochen gezeichnet ist, um die im Inneren angeordneten Schläuche teilweise erkennbar zu machen;

Fig. 5 perspektivisch die Rückseite des Verteilerklotzes nach Fig. 4;

Fig. 6 einen vergrößerten senkrechten Schnitt durch einen Teil eines Verteilerklotzes und eine Seitenwand der Form, wobei ein elastisch unterstützter Gewindestopfen dargestellt ist, der es ermöglicht, eine mit Gewinde versehene Schlauchkupplung während des Gießvorgangs lösbar in ihrer Lage zu halten, bis der den Klotz bildende Kunststoff erstarrt ist;

Fig. 7 ähnlich wie Fig. 6 einen elastisch unterstützten Stopfen, der dazu dient, ein Ende eines Schlauchs während des Gießvorgangs und des Erstarrens des den Klotz bildenden Kunststoffs lösbar in seiner Lage zu halten;

Fig. 8 in einem vergrößerten Längsschnitt den glatten Stopfen, das Schlauchende und die Formwand nach Fig. 7i

Fig. 9 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 8, bei der jedoch die Formwand zusammen mit dem Stopfen entfernt und ein Ventilgehäuse an dem Verteilerklotz befestigt worden ist;

Fig» 10 in einer Fig. 1 ähnelnden Darstellung in einem kleineren Maßstab eine abgeänderte Ausführungsform eines

209827/0864

Terteilers mit einem Kunststoffklotz, der in einer mit einem Elastomerwerkstoff ausgekleideten Form gegossen worden ist, wobei der Deutlichkeit halber wiederum nur wenige Schläuche dargestellt sind;

Pig. 11 in einem vergrößerten waagerechten Teilschnitt längs der Linie 11- 11 in Mg. 10 ein Schlauchende, das in einen Buchsenabschnitt eingeführt ist,· dessen Wand in die Form hineinragt;

Fig« 12 in einem vergrößerten waagerechten Teilschnitt längs der Linie 12-12 in Mg. 10 ein Schlauchende, das in einen Buchsenabschnitt eingeführt ist, dessen Wand in eine Aussparung der benachbarten Wand der Form hineinragt; und

™ Fig. 15 in einem vergrößerten waagerechten Teilschnitt

längs der Linie 13-15 in Fig. 10 ein in den Verteilerklotz eingebettetes Rückschlagventil mit einer durch eine Feder vorgespannten Ventilku&elo

In Fig. 1 bis 3 ist ein insgesamt mit 10 bezeichneter Verteilerklotz für eine Einrichtung zum Steuern von Fludströmen dargestellt, der in einer zerlegbaren Form 12 angeordnet ist, welche eine Hohlform oder Kammer 13 abgrenzt, in welcher der. Klotz geformt worden ist, so daß er nunmehr der Form entnommen werden kann. Die Form umfaßt einen Boden 14-, plattenförmige Seitenwände 16, 18, 20 und 22 sowie eine j. Deckplatte 24 mit einer Einfüll öffnung 25 j alle Wände der

Form sind mit Bohrungen und gegebenenfalls mit Innengewinde versehen, damit sie Schrauben 26 aufnehmen können, die gelöst werden können, wenn die Form zerlegt werden soll, damit der fertige Verteilerklotz 10 entnommen werden kann. Zwar sind in Fig. 1 Verbindungsschrauben 26 dargestellt, doch werden in der Praxis vorzugsweise nicht dargestellte, schnell schließ-■ bare Spännvorrichtungen benutzt, damit die Form schneller

zusammengebaut und zerlegt werden kann, um den Herstellungs-'gang zu beschleunigen. Die Deckplatte 24 der Form, die Sei-, tenwände 16, 18 und 22 sowie der Boden 14 sind mit Sack-

209827/086

löchern versehen, in die Stopfen 28 eingebaut sind, auf deren freie Enden die zugehörigen Enden von Schläuchen auf eine noch zu erläuternde Weise aufgeschoben werden können. Die Seitenwände 18 und 22 sind außerdem mit durchgehenden Bohrungen versehen, die Kopfschrauben 30 aufnehmen, welche auf eine ebenfalls noch zu erläuternde Weise in !Rohrkupplungen eingeschraubt werden. Auf die übrigen Einzelheiten des in Fig. 1 und 2 dargestellten vereinfachten "Verteilerklotzes 10 wird weiter unten in Verbindung mit der Beschreibung des Herstellungsverfahrens näher eingegangen.

Zur Beschreibung der Herstellung des Verteilerklotzes 10 sei angenommen, daß 'die verschiedenen Wände 14 bis 24· der Form mit den erwähnten Bohrungen versehen worden sind, und daß gemäß Fig. 1 die Stopfen 28 an den Punkten angeordnet worden sind, zwischen denen sich die Schläuche 32, 34-» 36, 38, 4-0, 4-2 und 44- erstrecken sollen, die nach ihrem Einbau in den Klotz 10 eingebettet werden.o Die Anzahl der Stopfen und ihre Lage richtet sich .natürlich nach dem Verwendungszweck des Verteilerklotzes, der Anzahl der herzustellenden Verbindungen sowie nach.der-Anordnung der Anschlüsse. Es sei ferner· angenommen, daß sich der Schlauch 4-0 an einem T-Stück 4-6 in zwei Schläuche 4-2 und 44- verzweigt; je nach dem Verwendungszweck des Verteilers können natürlich auch mehrere solche T-Stücke vorgesehen sein. Die auf bekannte Weise ausgebildeten, mit Innengewinde,versehenen Schlauchkupplungen 48 werden an den einander gegenüber liegenden Seitenwänden und 22 mit Hilfe der Kopfschrauben 30 befestigt, die in die Bohrungen der Seitenwände 18 und 22 eingeführt und gemäß Fig» 2 in die zugehörigen Schlauchkupplungen 48 eingeschraubt werden; die Enden de*s die Schlauchkupplungen verbindenden Schlauchs 50 werden auf die inneren Enden der Schlauchkupplungen aufgeschoben. Die oberen Enden der Schläuche 32 und 38 werden ebenfalls auf die zugehörigen Stopfen 28 aufgesteckt, und zwar kurz vor dem Anbringen der Deckplatte 24· an

209827/08

den Seitenwänden 16, 18, 20 und 22.

Nachdem die Form 12 zusammengebaut ist und ihre Teile aneinander befestigt sind, und nachdem die Innenflächen der Form mit einem Trennmittel überzogen worden sind, um ein Anhaften des Kunststoffs an den Wänden der Form zu verhindern, wird die Hohlform 15 über die Einfüllöffnung 25 mit einem flüssigen Kunstharz gefüllt. Vorzugsweise wird in die Form ein kalter Kunststoff eingebracht; zu diesem Zweck werden zwei Epoxyharzkomponenten in flüssiger Form zugeführt, die bei ihrer Vereinigung ein Epoxyharz bilden, das dann erhärtet und einen starren massiven Verteilerklotz 52 bildet. Wenn dagegen ein mittels Wärme härtbarer Kunststoff verwendet wird, wird der flüssige Kunststoff im warmen Zustand in die Einfüllöffnung 25 eingegossen, und danach läßt man den Kunststoff abkühlen und erstarren.

Sobald der Kunststoff hinreichend erstarrt ist, um einen selbsttragenden Kunststoffklotz52 zu bilden, werden die Schrauben 26 und 30 entfernt, und die Deckplatte 24 sowie die Seitenwände 16, 18, 20 und 22 werden von dem Verteilerklotz 10 abgenommen; hierdurch werden die Stopfen 28 aus den freiliegenden Enden der Iferschiedenen Schläuche herausgezogen, in die sie zeitweilig eingeführt waren, um das Eindringen des Kunststoffs während der Herstellung des Klotzes zu verhindern»

Hierauf wird der Verteilerklotz 10 vom Boden 14· der Form abgehoben, wodurch die in den Boden eingebauten Stopfen 28 aus den jetzt in "den erstarrten Kunststoffklotz 52 eingebetteten Schläuchen 34 und 38 herausgezogen werden. Der Verteilerklotz 10 ist jetzt verwendungsbereit, und die verschiedenen nicht dargestellten Rohre oder Schläuche, die außerhalb des Verteilerklotzes zu einer pneumatischen oder fluidischenEinrichtung führen, werden an die freiliegenden Enden der eingebetteten Schläuche 32 bis 50 angeschlossen. Wird zum

209827/0 864

Herstellen des Klotzes 52 ein durchsichtiger Kunststoff verwendet, bietet der Verteilerklotz den Vorteil, daß die verschiedenen Schläuche 32 bis 50 sichtbar sind, und daß man ihren Verlauf zwischen den Punkten verfolgen kann, an denen sie aus dem Klotz 52 austreten. Um die Identifizierung der verschiedenen Schläuche zu erleichtern, kann man in einen erfindungsgemäßen Verteilerklotz Schläuche von verschiedener Farbe einbetten,, ·

Wenn Schläuche von kleinerem Durchmesser benötigt werden, zeigt es sich, daß hierfür Schläuche aus einem Polyurethankunststoff besonders geeignet sind, da sie eine große Zähigkeit und Haltbarkeit aufweisen. Bei größeren Schlauehdurchmessern hat es sich ferner als zweckmäßig erwiesen, Schläuche aus Polyäthylen zu verwenden. Wenn man den Klotz aus einem Epoxyharz herstellt, ist es zweckmäßig, die !Form 12 mit ihrem Inhalt in einen Ofen einzubringen und sie etwa JO min lang auf einer Temperatur von etwa 82° C zu halten, um das Aushärten zu beschleunigen, denn wenn von außen keine Wärme zugeführt wird, muß man mit einer Aushärtungszeit von etwa 24 Stunden rechnen. Wenn auch die Schläuche aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Kunststoff bestehen, kann man beim Gebrauch des Verteilerklotzes 10 ohne weiteres feststellen, ob Schmutz, Wasser, Luftblasen oder andere Fremdkörper vorhanden sind. Wenn die äußeren Leitungskreise abgeändert werden sollen, ist es ferner für den. Benutzer möglich, den Verlauf der Schläuche im Inneren des Klotzes 52 mit dem Auge zu verfolgen·

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, aus Kunststoff oder Metall hergestellte logische Ventile oder Rückschlagventile in den Klotz 52 einzubetten und ihre Anschlüsse durch Schläuche mit Öffnungen an den Außenflächen des Klotzes zu verbinden. Da der Kunststoff, aus dem der Klotz 52 hergestellt ist, z„B, durch Bohren, Ausreiben, Gewindebohren und dergleichen bearbeitet werden kann, ist es

209827/0864

möglich, den Klotz so zu bearbeiten, daß man an ihm Ventilanschlußleitungen, Auskleidungsteile für Kanäle, Rohr- oder Schlauchkupplungen, mit Hinterschneidungen versehene Rohranschlußstücke und eingepreßte Teile wie Buchsen oder dergleichen anzubringen· Ferner ist es auf. diese Weise möglich, den Klotz 52 mit Bohrungen zu versehen, die bei den Schläuchen zu Punkten führen, welche zwischen ihren von außen zugänglichen Enden liegen, so daß von anderen äußeren Punkten aus Verbindungen zu den Schläuchen hergestellt werden können. In solchen Fällen können die Enden eines oder mehrerer Schläuche im Inneren des Klotzes 52 liegen, statt sich bis zu bestimmten Außenflächen des Klotzes zu erstrecken. Um das Eintreten des Kunststoffs während des Gießvorgangs in solche Schläuche zu verhindern, kann man das oder jedes Ende eines solchen Schläuche dadurch verschließen, daß man den Schlauch an dem betreffenden Ende mit einem Knoten versieht. Da die Stopfen 28 die Lage der Enden der Schläuche anzeigen, kann man sie nach einem vorbestimmten Schlüssel z.B· mit Zahlen bezeichnen* so daß die herzustellenden Verbindungen leicht identifiziert werden können, wenn die Schläuche vor dem Vergießen in die Hohlform 13 eingebaut werden.

Um möglichst weitgehend zu verhindern, daß der Kunststoff des Klotzes 52 an den Wänden der Form und/oder den Stopfen 28 haftet, kann man die Form 12 aus einem keramischen Werkstoff, z.B. Glas, oder aus auf Hochglanz polierten Metallplatten herstellen, die vorzugsweise verchromt sind. Hierbei erhält der Klotz 52 außergewöhnlich glatte Außenflächen, wodurch die Durchsichtigkeit des Klotzes noch verbessert wird. Als Trennmittel zum überziehen der Innenflächen der Form stehen Verschiedene bekannte Erzeugnisse zur Verfügung. Wenn das Festhaften des Kunststoffs an den Wänden der Form verhindert werden soll, hat es sich gemäß der Erfindung gezeigt, daß es zweckmäßig ist, z»B. das unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Vibrin" erhältliche Trennmittel zu verwenden, das von der Cadillac Plastic and Chemical Company,

209827/0864

Second Avenue, Highland Park, Michigan, UoSeAo hergestellt und auf den Markt gebracht wird.

IPig. 4 und 5 zeigen einen insgesamt mit 60 "bezeichneten Verteilerklotz, der gemäß der Erfindung in der vorstehend "beschriebenen Weise tatsächlich hergestellt wurde, um bei einer komplizierten lichtlogischen Schaltung verwendet zu werden, die in Verbindung mit einer allseitig beweglichen Werkstückhandhabungsvorrichtung benutzt wird» Der Verteilerklotz 60 bildet einen Bestandteil einer lichtlogischen Schaltung zum Steuern der genannten Vorrichtung. Der Verteilerklotz 62, in den zahlreiche Schläuche eingebettet sind, ist an seiner Vorderseite 66 mit einer eingebetteten, mit Innengewinde versehenen Rohrkupplung ςΛ ausgerüstet, die an eine Druckluftleitung anschließbar ist, und ferner sind in den Klotz 62 mehrere mit Innengewinde versehene Rohrkupplungen 68 eingebettet, die durch Leitungen mit verschiedenen nicht dar-r gestellten pneumatischen Zylindern verbunden werden können«» Der KLotz 62 hat eine Oberseite 70, eine Hinterseite 72 und voneinander abgewandte··.Seitenflächen 74- und 76. In die Seitenfläche 74- sind mit Innengewinde versehene Rohrkupplungen 78 eingebettet, die den Rohrkupplungen 68 ähneln und mit diesen durch im einzelnen nicht dargestellte, in den Kunststoffklotz 62 eingebettete Schläuche verbunden sind. Aus der Seitenfläche 74- ragen gemäß Fig. 5 mit Unter schneidungen versehene Rohrkupplungen 80 aus Metall heraus, deren mit ringförmigen Hxnterschnexdungen versehene Enden mit festem Sitz die benachbarten Enden von nicht dargestellten äußeren Schlauchleitungen aufnehmen können, welche aus einem elastischen Werkstoff, z.B. einem elastischen Kunststoff oder synthetischem Gummi bestehen. Diese in den Klotz 62 eingebetteten Rohrkupplungen 80 sind mit dünnen Rohren oder Schläuchen verbunden, die an Öffnungen 82 auf der Rückseite 72 des Klotzes 62 enden und es auf leichte und schnelle Weise ermöglichen, Änderungen der Reihenfolge der mit Hilfe der Schaltung durchzuführenden Arbeitsschritte herbeizuführen. Da auf den Außen-

209827/086A

flächen des Klotzes 62 zahlreiche Rohrkupplungen und Öffnungen vorhanden sind, und da jede dieser Rohrkupplungen und Öffnungen ein Ende eines in den Klotz 62 eingebetteten Schlauchs bezeichnet, ist es unzweckmäßig, in einer Zeichnung oder in mehreren Zeichnungen den Verlauf der einzelnen Schläuche darzustellen, denn diese Schläuche sind eng beieinander ageordnet und bilden ein unübersichtliches Gewirr» Im Hinblick hierauf ist die Seitenfläche 76 des Klotzes 62 nur teilweise weggebrochen gezeichnet, um in einem gewissen Ausmaß erkennbar zu machen, daß die Schläuche eine unübersichtliche Anordnung bilden.

Der Klotz 62 weist ferner mit Innengewinde versehene || Sacklöcher oder Öffnungen 84, 86, 88 und 90 auf, die nicht . dargestellte Schrauben aufnehmen, mittels welcher äußere Baugruppen 92 und 94-, die in Pig. 4 und 5 mit gestrichelten Linien angedeutet sind, an dem Klotz über zwei Sätzen von Öffnungen 96 und 98 befestigt werden können, um Verbindungen zu diesen Öffnungen herzustellen. Die Baugruppen 92 und 94-können z.B· Ventile umfassen, beispielsweise Kolbenschieberventile 92 und 94 bekannter Art, die als Vierwegeventile ausgebildet sind, und ähnliche, jedoch kleinere Ventile 100, z. Bo Ze it verzögerungs ventile, können auf ähnliche Weise an der Rückseite 72 befestigt sein, um die zugehörigen Öffnungen zu steuern»

" Aus der vorstehenden Beschreibung dürfte der Aufbau des Verteilerklotzes 60 hinreichend ersichtlich sein. Bestimmte Rohrleitungen, die zu den übrigen Teilen der Schaltung führen, weisen mit Außengewinde versehene Rohrkupplungen auf, die in die mit Innengewinde versehenen Rohrkupplungen 68 und 78 eingeschraubt werden können. Die Ventile 92 und 94 sind durch Schrauben mit den zugehörigen Gewindebohrungen 84, 86 und 88, 90 verbunden, so daß sie an die zugehörigen öffnungen 96 und 98 angeschlossen sind, die wie erwähnt, den offenen Enden bestimmter in den Kunststoffklotz 62 eingebetteten

209827/0864

Schläuche entsprechen. Auf ähnliche Weise sind ein oder mehrere Ventile 100 an der Fläche 72 befestigt, um sie mit den Öffnungen 82 zu verbinden«, Die Leitungen, die die Arbeitsfolge einer zu steuernden Yorrichtung, z.B. einer Werkstückübergab evorrichtung, steuern, sind mit den mit Hinterschneidungen versehenen Rohrkupplungen 78 verbunden, die aus der Fläche 74- des Klotzes 62 herausragen, wobei die Hinterschneidungen an den Enden der Rohrkupplungen einen festen Sitz der damit verbundenen Schläuche gewährleisten_e

Die Erfahrung hat gezeigt, daß ein Klotz aus Kunststoff gelegentlich in einem solchen Ausmaß schwindet, während er in der Form erstarrt, daß nahe den freiliegenden Rohrkupplungen oder Anschlüssen Risse entstehen; diese Gefahr besteht insbesondere dann, wenn zahlreiche Rohrkupplungen oder Anschlüsse nahe beieinander angeordnet sind. In Fig. ist eine Anordnung dargestellt, bei der das Entstehen solcher Risse dadurch verhindert wird, daß eine elastische Unterstützung des Stopfens vorgesehen ist, mittels dessen ein Ende eines Schlauchs geschlossen gehalten wird, um das Eintreten von Kunststoff in das freiliegende offene Ende eines Anschlusses bzw. einer Rohrkupplung zu verhindern. Gemäß Fig· 6 ist die Seitenwand 102 der Form mit einer Bohrung versehen, in die ein einen kleineren Durchmesser aufweisender Schaft 106 eines Stopfens 108 eingebaut ist, der einen mit Außengewinde versehenen Kopf 110 von größerem Durchmesser aufweist; der mit Ringnuten versehene Schaftabschnitt 106 wird in einem Abstand von der Wand der Bohrung 104 durch 0-Ringe 112 gehalten, die durch einen axialen Abstand getrennt und in die Ringnuten des Schaftes eingefügt sind. Vor dem Eingießen des Kunststoffs in die Form wird der Kopf 110 in die Gewindebohrung 114 der Rohrkupplung 116 eingeschraubt und hierdurch wird die Rohrkupplung fest gegen die Formwand 102 gezogen, um das Eindringen von Kunststoff während des Gießvorgangs zu verhindern. Beim Zusammenbau der Form wird das

209827/0864

äußere Ende des Kunststoffschlauchs 118 über den Eingwulst 120 am Schaft 122 der Rohrkupplung 166 geschoben.

Dann wird das Gießharz in die Hohlform 124 gegossen, und wenn das Harz erstarrt, bildet es ,einen festen Klotz 126, in den die Rohrkupplung 116 und der Schlauch 18 eingebettet sind. Wenn beim Zerlegen der Form die Formwand 102 gemäß Fig. 6 nach rechts bewegt wird, ragt der Stopfen 108 über die Außenfläche 12.5 des Klotzes 126 hinaus; jetzt wird der Schaft 106 gedreht, um den Kopf 110 aus der Gewindebohrung 114- herauszuschrauben, und das äußere Ende der Bohrung 128 der Eohrkupplung 116 zugänglich zu machen» Jede Zusammenziehung oder Schrumpfung des Klotzes 126 während des Erstarrens wird durch das Vorhandensein der elastischen 0-Einge 112 und des Spielraums zwischen dem Schaft 106 und der Bohrung 104 ausgeglichen.

EIg. 7 und 8 zeigen einen glatten Stopfen 130, der auf ähnliche Weise in die Bohrung 104 der Formwand 102 eingebaut ist ο Der Stopfen ist mit einem einen kleineren Durchmesser aufweisenden Schaftabschnitt 132 versehen, der Ringnuten aufweist, in denen ähnlich wie in i'ig. 6 durch einen axialen Abstand getrennte O-Einge 134 angeordnet sind; an den Schaftabschnitt schließt sich ein verdickter Kopf 136 an, jenseits dessen ein innerer Schaft 138 nach innen vorspringt und in die benachbarte Mündung eines Schlauchs 140 aus Kunststoff hineinragt. Auch bei dieser Anordnung führt ein Schrumpfen des Kunststoffs, aus dem der Klotz 126 besteht, nicht zur Bildung von Rissen, da die elastischen O-Ringe 134 wegen des Spielraums zwischen dem Schaft 132 und der Bohrung 104 jede Schrumpfung automatisch ausgleichen» Wenn die Form danach zerlegt und die Seitenwand 102 entfernt wird, ragt der Schaft 132 aus dem jetzt erstarrten Klotz 126 heraus, und der Schaft 132 wird mit einer Zange erfaßt, um den Stopfen 130 aus dem Klotz 126 herauszuziehen, was durch den auf dem Kopf 136 vorhandenen überzug aus dem Trennmittel erleichtert

209827/0864

wird. Nunmehr ist das Ende des Schlauchs 140 in dem Klotz 126 gegenüber der Außenfläche 125 nach innen versetzt, und der Schlauch liegt am benachbarten Ende der öffnung 142 an, aus welcher der Kopf 136 herausgezogen worden ist. Gemäß Fig. 9 kann eine ebene Fläche 144 eines Bauteils 146, z.B„ eines Ventilgehäuses, in feste Anlage an dem Klotz 126 und seiner ebenen Fläche 125 gebracht und so angeordnet werden, daß seine Bohrung 148 in Verbindung mit der Öffnung 142 und damit auch mit dem durch den Schlauch 140 gebildeten Kanal gebracht wird. Ein in einer Bohrungserweiterung 154 angeordneter O-Eing 152 verhindert das Entweichen des Druckmittels längs der Trennfuge zwischen den Flächen 125 und 144„

Fig. 10 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, bei der eine Form 160 benutzt wird, die mit einer flexiblen Auskleidung 162 aus einem Elastomerwerkstoff versehen ist; diese Auskleidung umfaßt entweder gemäß Fig. 12 nach außen vorspringende Buchsenabschnitte 164, die von Aussparungen 166 der Form aufgenommen werden, oder gemäß Fig. 11 nach innen ragende Buchsenabschnitte 168, die gegenüber der Auskleidung 162 nach innen vorspringen«. Die nach innen ragenden Buchsenabschnitte 168 begrenzen eine Öffnung 170 zum Aufnehmen des äußeren Endes eines Schlauchs 172, das gegenüber der Außenfläche 174 des Kunststoffklotzes 176 des Verteilers 175 etwas nach innen versetzt ist, wenn der K_unststoff hart geworden ist. Infolgedessen kann man die den Klotz 176 umschließende Auskleidung 162 aus der Hohlform 178 herausziehen, ohne daß die Form 160 zerlegt zu werden braucht. Dann kann die Auskleidung 162 wegen ihrer Elastizität nach außen gebogen werden, um sie von dem Klotz 176 zu trennen und gleichzeitig den Buchsenabschnitt 168 aus der erweiterten Öffnung 180 herauszuziehen, die durch den Buchsenabschnitt 168 in dem Kunststoff klotz 176 erzeugt worden ist»

Wenn jedoch das äußere Ende des Schlauchs 172" über die Außenfläche 174 des Kunststoffklotzes 176 hinausragen soll, werden gemäß Fig„ 12 nach außen vorspringende Buchsenab-

209827/0864

schnitte 164 vorgesehen, die von dazu passenden Aussparungen 166 der Form aufgenommen werden, Während der Mont age arbeit en vor dem Gießvorgang wird dafür gesorgt,daß das äußere Ende jedes Schläuche 172 in die Öffnung 182 des zugehörigen Buchsenabschnitts 164 hineinragt. Wenn nach dem Füllen der Hohlform 184 mit dem flüssigen Kunststoff der K_unststoff erstarrt, wird der Schlauch 172 so in den Kunststoffklotz eingebettet, daß das äußere Ende des Schläuche 172 in den zugehörigen Buchsenabschnitt 182 der Auskleidung hineinragt. Beim Zerlegen der Form 160 müssen dann die Seitenwände 186 der Form gegen+ber der Auskleidung 162 nach außen bewegt werden, um die Aussparungen 166 der Form von den Buchsenabfc schnitten 164 der Auskleidung zu entfernen, woraufhin die Auskleidung nach außen gebogen werden kann, um die Buchsenabschnitte 164 von den Enden der Schläuche 172 abzuziehen, die jetzt gegenüber der Außenfläche 174 des Kunststoffklotzes 176 nach außen vorspringen.

Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen von Verteilerklötzen ist es gemäß Figo 13 möglich, in den Kunststoffklotz 176 ein Rückschlagventil 190 einzubetten» Dieses Rückschlagventil umfaßt ein rohrförmiges Gehäuse mit einer Bohrung 194, an deren Enden sich Kanäle 196 und 198 von kleinerem Durchmesser anschließen, die sich durch Schaftabschnitte 200 und 202 erstrecken, welche mit ringför- * migen Haltewulsten 204 und 206 versehen sind· In der Bohrung 194 ist eine Ventilkugel 208 angeordnet, die durch eine Schraubenfeder 212 gegen einen halbkugelförmigen Ventilsitz 210 an einem Ende des Kanals 196 vorgespannt ist. Während des Herstellungsvorgangs werden die Enden zweier Schläuche 214 und 216 über die Haltewulste 204 und 206 hinweg auf die Schaftabschnitte 200 und 202 an den Enden des Rückschlagventils 190 aufgeschoben. Wenn der flüssige Kunststoff gemäß Fig. 10 in die Hohlform 184 gegossen wird, umschließt er die Schläuche 214 und 216 sowie das sie verbindende Rückschlagventil 190, wie es in Fig. 10 und 13 gezeigt ist. Beim Er-

209827/0864

starren des Kunststoffs* wird das !Rückschlagventil fest in den Verteilerklotz 176 eingebettet, so daß es sich leicht beobachten läßt, daß jedoch an dem Rückschlagventil keine unerwünschten Hcntierungen ausgeführt werden können.

Wenn es erwünscht oder erforderlich ist, in Verbindung mit dem Verteilerklotz mit hohen Fluddrücken zu arbeiten, kann man anstelle der beschriebenen Schläuche aus Kunststoff Hohe aus Metall verwenden, da ketallrohre erheblich höheren Drücken standhalten. Der Vtrteilerklotz 10 bzw. 175 kann aus einem beliebigen Kunststoff bekannter Art hergestellt werden, ZoB. einem Gießharz und insbesondere aus einem Epoxyharz oder einem anderen Polyesterharz. Der Verteilerklotz 10 oder 175 kann befestigt werden, indem man den Klotz auf seiner Unterseite mit Gewindebohrungen versieht, die Befestigungsschrauben aufnehmen, welche sich durch eine nicht dargestellte Tragplatte oder einen Kasten erstrecken,, Alternativ kann man den Verteilerklotz 10 oder 175 mit angegossenen Flanschen aus Kunststoff versehen, die dann in Verbindung mit Schrauben dazu dienen, den Verteilerklotz an einer Maschine zu befestigen, die gesteuert werden soll. In manchen Fällen ist es zweckmäßig, den Verteilerklotz in einem Kasten oder Gehäuse aus Metall anzuordnen, das an seinen Seitenflächen mit Offmungen versehen ist, welche die verschiedenen Rohrleitungen aufnehmen, die mit den Anschlüssen, Öffnungen oder Rohrkupplungen des V^rteilerklotzes verbunden werden»

Beim Gießen des Harzes muß darauf geachtet werden, daß als Katalysator keine zu große Menge des Härtemittels verwendet wird, denn anderenfalls entsteht eine zu große Wärmemenge, die zu chemischen Reaktionen führt, durch welche die in das Kunstharz eingebetteten Kunststoffschläuche beschädigt oder zerstört werden könnten. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, bei den Verteilerklötzen Schläuche aus Polyvinylchlorid oder Polyurethan zu verwenden. Zu den bekannten Härtungsmitteln für Polyesterharze gehören Benzoyl-

209827/0864

peroxid und Methyläthylketonperoxid in Dimethylphthalat, und das Härtungsmittel wird bei einer Wandstärke von etwa 125 mm annähernd in einer Menge von einem '.Tropfen auf etwa JOg verwendet, kan kann die Menge des Härtungsmittels proportional zur Wandstärke des Gußkörpers verringern; beispielsweise kann man bei Gußteilen mit einer Wandstärke bis zu etwa 12^5 mm 6 Tropfen des Härtungsmittels auf 30 g Harz und bei einer Wandstärke zwischen etwa 12,5 und etwa 25 mm 5 Tropfen verwenden, während man bei einer Wandstärke von etwa 25 mm 4 Tropfen verwendet» Das Gußteil aus dem Polyesterharz geliert gewöhnlich bei einer Raumtemperatur von etwa 25° C innerhalb von weniger als einer Stunde, und optimale Ergebnisse werden erzielt, wenn man den Gußkörper über Nscht aushärten läßt. Währena des Gießvorgangs verhindern die beschriebenen O-Kinge aus einem Elastomermaterial oder einem anderen elastischen Werkstoff, daß der flüssige Kunststoff entwe icht _o

Als Trennmittel hat sich Glycerin als geeignet erwiesen, und auch bestimmte bekannte Trennöle lassen sich mit gutem Erfolg verwenden«. Die flexible Auskleidung 162 $er Form besteht zweckmäßig aus Latex oder einem bei Kaumtemperatur vulkanisierbarem Elastomermaterial. Eine halbstarre Form kann aus' Polyäthylen oder Polypropylen hergestellt werden·

Die Form der beschriebenen Verteilerklötze kann entsprechend den jeweiligen Erfordernissen variiert werden, doch müssen die Verteilerklötze so gestaltet sein, daß sie sich der Gießform entnehmen lassen» Beispielsweise kann ein Verteilerklotz L-förmig ausgebildet sein, so daß er sich um eine Ecke einer zu steuernden Maschine erstreckt.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß die Verteilerklötze nach der Erfindung im Vergleich zu bekannten Verteilern Vorteile bieten, da die Verwendung zahlreicher Anschlußstücke, Tragplatten und Schlauchbündel vermieden

209827/0864

ist, und da sich der Kuimbe arf der zahlreichen Schläuche verringert«, Die erfindungsgemäße Verwendung von Schläuchen aus flexiblem Werkstoff ermöglicht es, eine erheblich größere Zahl solcher Schläuche in dem Raum unterzubringen, der später von dem Kunststoffklotz eingenommen wird, da sich solche flexiblen Schläuche auf einem kleineren Raum zusammendrängen lassen, wenn man sie aneinander vorbeiführt, wobei sich die Schläuche während des Einbaus automatisch biegen, um sich dem verfügbaren Ec.um anzupassen, ohne sich gegenseitig zu stören. Im Gegensatz hierzu können Rohre aus einem starren oder halbstarren Werkstoff nicht in dieser V/eise aneinander vorbeigeführt werden, sie müssen einzeln durch Biegen in die richtige Form gebracht werden, und daher können sie sich dem verfügbaren Reum nicht anpassen, so daß man entweder mehr Raum benötigt, oder daß man in einem vorhandenen Raum nur eine kleinere Zahl von Rohren unterbringen kann. Außerdem halten die normalerweise für einen niedrigen Druck bestimmten Schläuchen höheren Innendrücken stand, da sie in den Kunststoffklotz eingebettet sind. Nach dem Einbetten sind die Schläuche und etwa vorhandene Zubehörteile wie Rückschlagventile oder dergleichen gegen unerwünschte eingriffe gesichert, undwenn der Klotz aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Werkstoff besteht, lassen sich alle Teile leicht und schnell prüfen. Die erfindungsgemäßen Verteilerklötze bieten im Vergleich zu bekannten Verteilern aus Metall den weiteren Vorteil, daß sich die eingebettteten Schläuche kreuzen können, während die sich bei Verteilern bekannter Art vorgesehenen Kanäle nicht kreuzen dürfen, so daß es erforderlich ist, Bohrungen und Umgehungsleitungen oder dergleichen vorzusehen, oder mehrere mit Kanälen versehene Platten zu einem Stapel zu vereinigen, wobei sich höhere Herstellungskosten ergeben. Die Kosten der Herstellung erfindungsgemäßer Verteilerklötze sind erheblich niedriger als bei Verteilern bekannter Art mit Platten aus Metall, welche mit Kanälen versehen sind.

209827/0864

- 1R -

Eine Beschädigung der Kunststoffschlauch^ in dem Verteilerklotz durch eine zu starke Wärmeentwicklung bei der chemischen Reaktion des Härtungsmittels kann durch Kühlen der Form während der Erstarrungszeit verhindert werden· Gemäß der Erfindung kann die Form zusammen mit ihrem Inhalt zu diesem Zweck einer Temperatur in der Nähe des Gefrierpunktes, von Wasser ausgesetzt werden. Ferner kann man in den Wänden der Form Kühlkammern oder Kühlkanäle vorsehen und ein Kühlmittel hindurchleiten„ Alternativ kann das Kühlmittel durch die Schläuche selbst hindurchgeleitet werden«

Neben den schon genannten Kunststoffen zum Herstellen der Verteilerklötze kann man einen Polyurethankunststoff zum Einbetten von Kunststoffschläuchen verwenden, während Metallrohre zweckmäßig in einen Körper aus Nylon eingebettet werden»

Ansprüche^

copy 209827/0864

Claims

A N SPE Ü CHE

1.1 Verfahren zum Herstellen eines Verteilers zum Steuern ner mit Fluden arbeitenden Einrichtung von einer zentralen Stelle aus, dadurch gekennzeichnet, daß eine Formkonstruktion bereit; estellt wird, die einen durch Wände abgegrenzten Hohlraum besetzt, daß mehrere Schläuche in diesem Hohlraum so angeordnet werden, daß ihre freien Enden den Wänden der Formkonstruktion an durch Abstände getrennten Punkten benachbart sind, daß in den Hohlraum ein erstarrungsfähiger Kunststoff eingebracht wird, um den Hohlraum bis oberhalb der Schläuche zu füllen, um die Schläuche einzubetten, wobei das Eintreten des Kunststoffs in die freien Enden der Schläuche verhindert wird, daß man den Kunststoff in der Umgebung der Schläuche und oberhalb der Schläuche zu einem Körper erstarren läßt, in den die Schläuche eingebettet sind, daß der Körper aus dem Hohlraum der Form entfernt wird, und daß die freien Enden der Eohre freigelegt werden«.

2o Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintreten des Kunststoffs in die freien Enden der Schläuche dadurch verhindert wird, daß die freien Enden zeitweilig mit Hilfe von Stopfen verschlossen gehalten werden»

3« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Eintreten des Kunststoffs in die freien Enden der Schläuche dadurch verhindert wird, daß die freien Enden in dazu passenden Öffnungen in den Wänden der Form angeordnet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Einbringen des Kunststoffs in den

209 8 27/086/.

copy

Hohlraum der Form Maßnahmen umfaßt, um den Kunststoff im flüssigen Zustand in den Hohlraum der Form einzuleiten.

5. Verfahren nach Anspruch 4_t dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein thermoplastischer Kunststoff ist, der nach dem Erhitzen im flüssigen Zustand in den Hohlraum der Form eingeleitet wird, und daß danach zugelassen wird,.daß sich der thermoplastische Werkstoff abkühlt und erstarrte

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff mehrere flüssige Kunst- ■ stoffkomponenten umfaßt, die beim Vermischen erstarren, und daß das Einbringen des Kunststoffs in den Hohlraum der Form Maßnahmen umfaßt, um die verschiedenen flüssigen Bestandteile in den Hohlraum der Form einzuleiten.

7» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Innenflächen der Wände des Hohlraums mit einem Trennmittel überzogen werden, bevor der Kunststoff in den Hohlraum eingebracht wird.

8. Verteiler zum Steuern einer mit Fluden arbeitenden Einrichtung von einer zentialen Stelle aus, g e k e η η ze i c h η e t durch einen massiven Körper (52; 60; 126; 176) aus einem Kunststoff sowie mehrere Schläuche (52, 54,56, 58, 40, 42, 44, 59) aus flexiblem Werkstoff, die in den Körper so eingebettet sind, daß ihre freien Enden auf der Außenseite des Körpers zugänglich sind_o

9. Verteiler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Körper mit Gewinde versehene Rohrkupplungen (68, 64, 68, 78) eingebettet sind, die an den freien Enden bestimmter Schläuche angeordnet sind*

10. Verteiler nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η ζ e ic . h η e t , daß in den Körper an den freien Enden

COPY 209827/0864

anderer Schläuche mit Hinterschneidungen oder Haltewülsten versehene rohrförmige Kupplungsstücke eingebettet sind.

11. Verteiler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die äußeren Enden der Schläuche offen sind und im wesentlichen in l'luchtung mit den Außenflächen des Körpers stehen.

12. Verteiler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Kunststoff des massiven Körpers im wesentlichen durchsichtig ist=

13. Verteiler nach Anspruch 8, dadurch ge k e η η zeichnet, daß in den massiven Körper (176) ein Ventil mit Anschlußöffmungen eingebettet ist, und daß bestimmte Schläuche (214, 216) an ihren inneren Enden mit den Anschlußkanälen (196, 198) verbunden sind, während die äußeren Enden dieser Schläuche an Außenflächen des Körpers zugänglich sind.

14-, Verteiler nach Anspruch 13» dadurch g e k e η η « ze i c h η e t , daß das Ventil (I90) ein Rückschlagventil ist«

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Hohlraum der Form mit einer flexiblen Auskleidung versehen wira_} und daß die Schläuche sowie der Kunststoff in der Auskisi dung angeordnet werden*

16» Verfahren nach Anspmuh 15» äuuuj?ch gekennzeichnet i daß die; £ ti ski ti :i dung sui"- Anlage an den offenen 'n-nden ciav tioiiläiioha 1,0\u _:< hb wita, um aia ssu verschließen, "bevor der K\vuht.&tu£i' \a die Auskleidung eingsbracht wird«

17» Verfahren nach Anspruch I¹;, ucuiui-cü g e k e η η zeichnet _} daß die !.tiskltidiii^j; a·. -.Ii *"ί«ϋιΐ Enttsra-an. dea erstarrten Körpers n\ä d;^u HSnI va^a ·:* ,v b'ar-m vom dam Körper abgezogen wird»

2 0 9 8 i I I U to ti 4 ^C0PY

BAD ORIGINAL

18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Schläuche während des Einbringens und Erstarrens des Kunststoffs im Hohlraum der Form elastisch unterstützt werden.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Schläuche gleichzeitig damit elastisch unterstützt werden, daß das Eintreten von Kunststoff in die äußeren Enden der Schläuche verhindert wird»

COPY

20 0 H '7/IKiO ^!-

Leerseite

copy