DE2925097A1 - Hilfssteuervorrichtung fuer einen pneumatischen verteiler - Google Patents

Hilfssteuervorrichtung fuer einen pneumatischen verteiler

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DE2925097A1 DE19792925097 DE2925097A DE2925097A1 DE 2925097 A1 DE2925097 A1 DE 2925097A1 DE 19792925097 DE19792925097 DE 19792925097 DE 2925097 A DE2925097 A DE 2925097A DE 2925097 A1 DE2925097 A1 DE 2925097A1
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Michel Nicolas
Pierre Prudhomme
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Description

Die Erfindung betrifft eine Hilfssteuervorrichtung für einen pneumatischen Verteiler mit zwei Zuständen, bei dem jede Zustandssteuerleitung entweder durch einen Kanal, der von der Anlage kommende pneumatische Signale überträgt, oder durch einen ständigen Druck mit Druck gespeist werden kann, wobei der ständige Druck von einem Steuerorgan mit manueller mechanischer oder elektrischer Betätigung von außen geliefert wird, das in einer ersten Ruhestellung die Steuerleitung mit dem Kanal und in einer zweiten aktiven Stellung die Steuerleitung mit einer einen ständigen Druck führenden Leitung verbindet.
Eine derartige Torrichtung, die auf die meisten Verteiler in pneumatischen Automatiksystemen angewandt werden kann, ist beispielsweise aus der französischen Patentschrift 2 353 001 bekannt·
Bei dieser bekannten Vorrichtung wird ein Ventil benutzt, das die Umschaltung des Fluids durchführt und mit einer Betätigungsstange fest verbunden ist, auf die die Rückholkraft einer Feder einwirkt· Diese Kraft, die so stark sein muß, daß sie die Reibungskräfte einer Dichtung überwindet, kann durch manuellen Eingriff der Bedienungsperson leicht ausgeglichen werden, erreicht jedoch so hohe Werte, daß die Betätigung der Stange durch einen gebräuchlichen Elektromagnet mit geringem Verbrauch praktisch ausgeschlossen ist. Außerdem erfordert die Verwendung einer manuellen Hilfsbetätigung oder einer elektrischen Hilfsbetätigung einen mechanischen Eingriff für die Endbearbeitung der Rohform eines von zwei getrennten Kanälen.
Ferner sind Hilf sst euer vorrichtungen für einen Verteiler be- · kannt, bei denen ein abnehmbares Steuerelektroventil benutzt wird, das mit Kanälen verbunden ist, die zu den Kanälen parallel
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angeordnet sind, die die normale pneumatische Steuerung gewährleisten. Diese parallelen Kanäle münden an der Oberfläche des Verteilerkörpers aus. Diese Vorrichtungen erfordern somit entweder die Verwendung einer Verschlußplatte zum Abschließen der öffnungen der parallelen Kanäle, wenn keine elektrische Hilfssteuerung benutzt wird, oder im Falle einer elektrischen Hilfssteuerung die systematische Verwendung eines äußeren Steuerventils zwischen dem Körper des Verteilers und dem Elektromagnet« Wenn in diesen beiden Fällen eine manuelle Hilf ssteuerung gewünscht wird, so wird diese entweder durch eine mechanische Einwirkung direkt auf die Ventile oder auf den Schieber des Verteilers erreicht, wodurch die Homogenität der Steuerung des Verteilers beeinträchtigt wird und damit sein dynamisches Verhalten verändert wird, oder durch systematischen Einbau eines zusätzlichen Steuerventils mit manueller Betätigung, das parallel zu dem Ventil angeordnet ist, auf das der Elektromagnet einwirkt. Eine derartige Anordnung wird beispielsweise in der US-Patentschrift 3 540 480 beschrieben.
Beispielsweise aus der Schweizer Patentschrift 584 861 ist ein Nagnetventil bekannt, das auf einem Verteiler befestigt werden kann und eine Umschalt einheit und eine Betätigungseinheit besitzt. Bei dieser Vorrichtung, bei der die beiden Einheiten bleibend miteinander verbunden sind, würde eine manuelle Betägiung die Verwendung einer zweiten Umschalteinheit erfordern, die aufgrund ihres Aufbaus nur durch ein Zugorgan betätigt werden könnte, das sehr schwierig zu bedienen wäre·
Ziel der Erfindung ist es, eine abnehmbare Hilfssteuervorrichtung für einen pneumatischen Verteiler mit bekannter pneumatischer Steuerung zu schaffen, die einerseits ein einziges Hilfe-» steuerorgan erfordert, das durch ein mechanisches Betätigungsorgan umgeschaltet warden kann, das entweder sm einem manuell betätigten Drücker oder *u einem elektrisch betitigten Drücker mit einem Elektromagnet mit geringem Volumen und geringem Tmp-
brauch oder zu einem elektrisch "betätigten Drücker, der auch manuell "betätigt werden kann, oder zu einem pneumatischen Betätigungsorgan gehört, und die andererseits die rein mechanische Trennung und Koppelung zwischen den feststehenden Teilen und den abnehmbaren Teilen gestattet, so daß vermieden wird, daß die empfindlichen pneumatischen Elemente bei der Montage oder der Lagerung Beschädigungen ausgesetzt sind·
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Steuerorgan einerseits aus einer TJmschalteinheit, die ein Ventil, das unter der Einwirkung einer ersten Rückholfeder eine mit dem Versorgungsdruck gespeiste öffnung verschließen kann, und einen Betätigungsstößel zum Abheben des Ventils besitzt und im unteren Teil einer zylindrischen Aussparung des Korpers des Verteilers angeordnet ist, in die in verschiedenen Hohen die Kanäle und die Leitung ausmünden, und andererseits aus einem abnehmbaren Verschluß besteht, der einen an der Oberfläche des Körpers ausmündenden oberen Teil der Aussparung dicht verschließt und einen Betätigungsdruckknopf besitzt, dessen bewegliche, dicht gleitende Stange gegenüber dem Stöasel angeordnet ist und der Einwirkung einer zweiten Rückholfeder unterliegt, die ihr eine Buhest ellung verleiht, in der si· nicht auf den Stößel einwirkt, wobei der ober· Teil entweder den Verschluß oder eine Zusatzbetätigungsvorrichtung aufnehmen kann, die einen Stößel besitzt·
Weitere . Merkmal· der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die la der beiliegenden Zeichnung dargestellt sind· In der Zeichnung zeigen j
Jig. 1 einen Schnitt durch eine Ausfuhrungefont dtr Vorrichtung ait Handsteuerung,
Tig« 2 eintn Schnitt durch «in· Aueführungefor» dtr Vorrichtung mit elektrischer Steuerung,
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Pig, 3 eine Darstellung des Ventils und der mit ihm verbundenen Organe,
Pig. 4 eine schematische Darstellung der Kreise eines aus einem Verteilerkörper und einem Sockel bestehenden Verteilers und
Fig. 5 eine schematische Darstellung der verschiedenen Kombinationen von erfindungsgemäßen Hilfsbetätigungsvorrichtungen.
Eine Verteilereinheit, die beispielsweise zur Betätigung einer Kolben-Zylinder-Einheit dient und deren Grundschaltbild in Pig. 4 dargestellt ist, besitzt hauptsächlich einen Sockel 37» der bleibend auf einem Halter befestigt wird und durch seitlichen Kontakt mit einer Reihe von auf dieselbe Weise ausgebildeten Sockeln 37', 37" verbunden wird, und einen Verteilerkörper 1.
Der Sockel wird von Leitungen P, ps E durchquert, die den Leistungsdruck P zur Versorgung der Kolben-Zylinder-Einheit, und einen Hilfsdruck ρ führen und das ausströmende Fluid E den benachbarten Sockeln zuleiten.
Zwei Kanäle 53, 54- dieses Sockels münden ferner an zwei Eingangsöffnungen für pneumatische Signale X, Y. Diese öffnungen sind im allgemeinen durch Schläuche 55 mit Organen 40 zur Erzeugung von Endstellungs- oder Positionssignalen verbunden, die ihrerseits bei 41 mit einem ständigen Druck gespeist werden und den Leiter 55 entweder mit diesem ständigen Druck oder mit einem Austritt 42 verbinden*·
Der Verteilerkörper 1, der lösbar mit dem Sockel verbunden ist, besitzt ein Verteilerorgan 39, das auf bekannte Weise einen Schieber oder Ventile besitzen kann und je nachdem, welche seiner Steuerleitungen 6,6' einen Fluiddruck erhalten hat,
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bei A oder bei B einen Auegangedruck liefert· Dieses Verteilerorgan ist durch die Kanäle 56, 57 alt dem Druck P und alt dem Austritt E des Sockels verbunden· Ferner gestattet ein pneumatisches Umkehrorgan 8, 9 bzw· 8', 91» das alt dem Körper 1 fest verbunden ist, die Verbindung jedes Steuerkanals 6, 6* entweder mit elnea Kanal 7 bzw· 7* oder mit einer Druckleitung 5 bzw· 5'» wenn ein Drücker 32 bzw. 32' von außen betätigt wird.
Der Kanal 7 ist direkt mit dem Kanal 53 und damit mit den pneumatischen Signalen X verbunden, während die Leitung 5 mit einem Wählorgan 38 verbunden ist, das ihre Speisung mit einem der Drücke P oder ρ gestattet· Dieses Wahlorgan besteht zweckmäßigerweise aus einem Veil einer Dichtung 74, die sich zwischen dem Sockel und dem Körper befindet und deren Stellung nach Wunsch geändert werden kann.
Das Verteilerorgan kann somit einen Befehl in Form eines Drucks erhalten, der über den Druckumschalter 8, 9 entweder von dem Schalter 40, oder von dem Druck P oder von dem Druck ρ kommt·
Der Körper 1 des Verteilers (Fig. 1) besitzt für jeden Steuerkanal eine zylindrische öffnung 2, die auf der dem Sockel entgegengesetzten Seite angeordnet ist, und besteht aus einem oberen Teil 4 und einem unteren Teil 3, in den in den Höhen H^, E2, Ε, der Kanal 7 zur Übertragung der pneumatischen Signale X, die von der Anlage (beispielsweise von dem Endstellungsschalter 40) kommen, die Steuerleitung 6 und die den ständigen Druck führende Leitung 5 ausmünden·
Die Hilf sst euervorrichtung besitzt im Fall ihrer ausschließlich handgesteuerten Ausführung eine TTmschalteinheit 8, die sich in dem unteren Teil 3 befindet, und einen Verschluß 9, der sich im oberen Teil 4 befindet.
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Die Tfaschalteinheit 8 besteht aus einem zylindrischen Körper ait einer inneren Kammer 11, die auf der dem Boden entgegengesetzten Seite ausmündet und in der zwei einander gegenüberstehende öffnungen 28, 27 vorgesehen sind, zwischen denen ein Zwischenraum besteht, in dem sich ein Ventil 20 an die eine oder die andere öffnung anlegen kann.
Das Ventil ist der elastischen Einwirkung einer Feder 21 ausgesetzt, die sich an einer Wand 22 der Kammer abstützt und bestrebt ist, das Ventil gegen die öffnung 28 anzudrücken, die über Kanäle 13 und 14- mit einer äußeren Hut 15 des Körpers 10 verbunden ist· Diese Hut befindet sich gegenüber der Druckleitung 5 und wird durch diese gespeist·
Die Kanäle 13 und 14 befinden sich in einem Steg 12, der in der Kammer 11 diametral so angeordnet ist, daß zwischen ihm und der Wand der Kammer zwei Durchgänge 16, 16* freibleiben, die von den Schenkeln 18, 19 eines in der Kammer beweglichen Stößels 17 durchquert werden.
Die Kammer ist ferner über einen Kanal 25 mit einer äußeren Aussparung 26 verbunden, die vor dem Steuerkanal 6 vorgesehen ist, während die öffnung 27 durch einen Kanal 24, der in einer von der Wand 22 der Kammer getragenen Säule 23 vorgesehen ist, mit dem Kanal 7 verbunden, der sich in der Aussparung 2 in einer Hohe R«. befindet«
Dichtungseinrichtungen, beispielsweise ringförmige Verzahnungen oder Wulstringe .44, 45, 46 sind in Höhen P1, P2, P5 zwischen den Kanälen und zwischen der Leitung und dem oberen Teil 4 der Aussparung angeordnet und gewährleisten deren pneumatische Abdichtung nach, außen·
Der Verschluß 9 besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Teil mit einem äußeren Kragen 31 und einem mit Gewinde versehe-
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nen Teil 30, der in den mit Gewinde versehenen Bereich 29 des oberen Teils 4 der Aussparung eingeschraubt wird, und aus einer Betätigungsvorrichtung, die aus einer äußeren, in dem Kragen angeordneten Druckknopf 32 und aus einer beweglichen Stange 33 besteht, deren Ende 35 gegenüber der Stirnfläche des Endes 36 des Stößels 17 angeordnet ist.
Eine erste Dichtung 53 gewährleistet die dichte Bewegung der Stange 33, die entweder durch eine manuelle Betätigung des Druckknopfs oder durch die elastische Einwirkung der Rückholfeder y\- verursacht wird, die den Druckknopf in eine Ruhestellung bringt, in der das Ende 35 nicht auf den Stößel 17 einwirkt.
Venn der Druckknopf eingedrückt wird, überträgt die Stange 33 seine Bewegung auf den Stößel, dessen Schenkel 18, 19 das Ventil 20 von der öffnung 28 abheben und es an die entgegengesetzte Öffnung 27 anlegen·
Eine zweite Dichtung 59« die sich zwischen dem Verschluß und der Umschalteinheit befindet, verhindert in dieser ersten Stellung, daß der aus dem Kanal 5 austretende Druck über den mit Gewinde versehenen Teil 29 nach außen austritt«
Im falle einer elektrischen Steuerung wird für die Hilfssteuervorrichtung (Pig, 2) dieselbe Aussparung 2, dieselbe Umschalteinheit 8 und derselbe Verschluß 9 verwendet, zusätzlich ist jedoch ein Elektromagnet 60 vorgesehen, dessen Körper 61 im wesentlichen eine Spule 62 und einen Tauchkern 63 enthält, der durch eine Feder 64 in seine Ruhestellung zurückgeheIt wird.
Der Tauchkern ist an einem seiner Enden 65 mit einem Stößel 66 zur Übertragung der Bewegung verbunden, der in einen Vorsprung 67 des Körpers eintritt, dessen Abmessungen seine Einführung
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in den oberen Teil 4 der Aussparung gestatten« Das entgegengesetzte Ende 68 des Tauchkerns besitzt ein außerhalb der Spule befindliches Element 69, das in eine Kammer 70 des Körpers hineinragt, die dieselbe Form wie der obere Teil 4 der Aussparung besitzt·
Zum Einbau des Elektromagnets wird zunächst der in Fig. 1 gezeigte Verschluß entfernt und dann wird der Vorsprung 67 in den oberen Teil 4· des Körpers eingesetzt· Schließlich wird der Verschluß 9 in die Kammer 70 eingeschraubt (vgl· auch Fig· 5)·
Der Körper des Elektromagnets wird an dem Körper 1 des Verteilers durch nicht dargestellte Befestigungsorgane befestigt. Wenn diese Bauteile eingebaut sind, bewirkt die Erregung des Elektromagnets die Bewegung der Teile 63 und 66 nach unten, wodurch der Stößel 17 bewegt wird.
Der Verschluß auf dem Elektromagnet läßt ferner eine zusätzliche manuelle Betätigung zu und erfordert keine Einrichtung zur dichten Führung des Teils 69·
Venn ein mit Wechselstrom gespeister Elektromagnet benutzt wird, muß der Tauchkern unbedingt auf einem zum feststehenden Magnetkreis gehörenden Teil zum Aufliegen kommen. Diese Bedingung muß unabhängig von den unvermeidbaren Montagetoleranzen, die sich aus der Stapelung von einzelnen Teilen ergeben, erfüllt werden.
Um dies zu erreichen, kann das Ventil auf die in Fig. 3 gezeigte Weise montiert werden. Hierbei befindet sich das Ventil 20 mit einem gewissen seitlichen Spiel in einer Kappe 71, deren Umfang 72, auf den die Rückholfeder 21 einwirkt, vor den Schenkeln 18 und 19 des Stößels 17 angeordnet ist. Das Ventil wird an die öffnung 28 durch den ringförmigen Teil dieser Kappe angedrückt, dessen öffnung 7^ größer als der Durchmesser der Säule 23 ist, die an ihrer Spitze die öff-
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nung 27 aufweist.
Auf diese Weise kann der Hub des Stößels und damit der des Tauchkerns größer als der Hub sein, der für die Bewegung de» Ventils unbedingt erforderlich iet.
Die Vielzahl der Kombinationen, die die Verwendung der beschriebenen Vorrichtung zulassen, ist in Fig. 5 dargestellt, in der die oben beschriebenen Organe mit denselben Bezugszahlen versehen sind. In dieser Figur ist in jeder Aussparung eine Omschalteinheit 81, 82, 83» 84 ... in Höhe jedes Steuerkanals des Verteilers dargestellt.
In Fig. 5a ist der Körper des Verteilers in der linken Aussparung (für die Betriebsart, in der ein manueller Eingriff nicht zugelassen ist) mit einem Verschluß 91 versehen, während seine rechte Aussparung mit einem Druckknopf 92 bestückt ist, der eine manuelle Betätigung gestattet«
In Pig. 5b besitzt der Körper 1 des Verteilers in seiner linken Aussparung einen Elektromagnet 60, auf den sich ein Druckknopf 93 zur manuellen Betätigung befindet, während die rechte Aussparung mit einem pneumatischen Befehlsübertragungsorgan bestückt 1st, das einen mit einer Membran 77 verbundenen Stößel 76 besitzt, der sich bei Einwirken eines Drucks oder bei manueller Betätigung des Druckknopfs 94· bewegen kann.
Dadurch, daß eine Umschalt einheit, die sich auf jedem Steuerkanal befindet, in eine durch einen Verschluß abgeschlossene Aussparung des Körpers des Verteilers eingebaut wird, wird die Betätigung dieser Umsehalteinheit durch einen manuellen Druckknopf, durch einen Elektromagnet oder durch ein pneumatisches Betätigungsorgan möglich, ohne daß Eingriffe an empfindlichen Organen erforderlich sind.
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Claims (5)

  1. PATENTANWÄLTE
    MANITZ, FINSTERWALD & QRAM KOW
    2325097
    DEUTSCHE PATENTANWÄLTE
    DR. GEnHART MANITZ · DlPL-PHYS.
    MANFRED FINSTERWALD ■ DIPL-ING., DIPL-WIRTSCH.-ING.
    OELEMEGOiqPE EIECTRIQUE
    33bis, avenue du Marechal Joffre
    !"-92002 Hanterre . Frankreich. zugelassene Vertreter beim europäischen Patentamt
    REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAIRES AGREES PRES LOFFICE EUROPEEN DES BREVETS
    München, den 21.6.1979 Erb - 0? 2185
    HilfsSteuervorrichtung für einen .pneumatischen Verteiler
    Patentansprüche:
    Hilfssteuervorrichtung für einen pneumatischen Verteiler mit zwei Zuständen, bei dem jede Zustandssteuerleitung entweder durch einen Kanal, der von der Anlage kommende pneumatische Signale übertragt, oder durch einen ständigen Druck mit Druck gespeist werden kann, wobei der ständige Druck von einem Steuerorgan mit manueller mechanischer oder elektrischer Betätigung von außen geliefert wird, das in einer ersten Ruhestellung die Steuerleitung mit dem Kanal und in einer zweiten aktiven Stellung die Steuerleitung mit einer einen ständigen Druck führenden Leitung verbindet, dadurch gekennzeichnet , daß das Steuerorgan einerseits aus einer "ömschalteinheit (8), die ein Ventil (20), das unter der Einwirkung einer ersten Rückholfeder (21) eine mit dem Versorgungsdruck (P) gespeiste Öffnung verschließen kann, und eine» Betätigungsstößel (17) zum Abheben des Ventils besitzt «ad im unteren
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    MAtIlTZ - FINSTERWAL^ · HEYN · MOHGAM SOOO MÖNCHEN ZZ ■ ROBERT-KOCH-STRÄSSE 1 · TEL. (QO) 224211 · TELEX 05-29672 PATMF
    DIPL-ING. W. GHAMKOtt · 7Q0Ö STUTTGAHT SO (iAD CANNSTATT) · SEELBERGSTR ZiIiS - TEL {0711) 567281 ZENTHALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN · MÖNCHEN · KONTO-NUMMER 7370 - POSTSCHECK: MÜNCHEN 77062-80S
    ORIGINAL INSPECTED
    Teil (3) einer zylindrischen Aussparung (2) des Korpers (1) des Verteilers angeordnet ist, in die in verschiedenen Hohen die Kanäle (6,7) und die Leitung (5) ausmünden, und andererseits aus einem abnehmbaren Verschluß (9) besteht, der einen an der Oberfläche des Körpers ausmündenden oberen Teil (4) der Aussparung (2) dicht verschließt und einen Betätigungsdruckknopf (32) besitzt, dessen bewegliche, dicht gleitende Stange gegenüber dem Stößel angeordnet ist und der Einwirkung einer zweiten Rückholfeder (34) unterliegt, die ihr eine Ruhestellung verleiht, in der sie nicht auf den Stößel einwirkt, wobei der obere Teil entweder den Verschluß (9) oder eine Zusatzbetätigungsvorrichtung (60, 75) aufnehmen kann, die einen Stößel (66 bzw. 76) besitzt.
  2. 2. Hilfssteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Umschalteinheit (8) drei ringförmige Dichtungsorgane besitzt, von denen zwei (44, 45) zwischen den Höhen (R^, R2 und R2, R*) angeordnet sind und das dritte (46) zwischen dem Verschluß (9) und der dem oberen Teil am nächsten gelegenen Höhe (H,) angeordnet ist.
  3. 3. Hilfssteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß an dem Körper (1) des Verteilers (39) ein Elektromagnet (47) mit einer beweglichen Einrichtung (46) befestigt ist, deren beide einander entgegengesetzten Enden (49, 50) in eine Aussparung (51) des Elektromagnets, die den Verschluß (9) dicht aufnehmen kann, und in einen Vorsprung (52) des Körpers (60) des Elektromagnets eintreten, der so ausgebildet ist, daß er in den oberen Teil (4) der Aussparung eintreten und diesen dicht abschließen kann.
  4. 4. Hilfssteuervorrichtung nach einem der Anspruch· 1 bis 3f dadurch gekennzeichnet , daß dae 'Ventil (20) in der Umschalt einheit mit einem seitlichen Spiel
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    in einer Kappe (71) sitzt, die einen äußeren ringförmigen Teil (72), auf den die erste Rückholfeder (21) und ein erstes Ende (18, 19) eines Stoßeis (17) einwirkt, dessen zweites Ende (36) gegenüber der Stange (33), "bzw. dem Stößel (66 bzw. 76) angeordnet ist, und einen inneren ringförmigen Teil (73) besitzt, der eine öffnung (74) umgibt, in die eine Säule (23) eintreten kann, an deren Spitze eine mit dem Übertragungskanal (7) verbundene öffnung (24) vorgesehen ist.
  5. 5. Hilfssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Aussparungen (3,4) an einer Seite des Körpers des Verteilers (1) ausmünden, die einem Sockel (37) entgegengesetzt ist, auf dem der Verteiler befestigt ist.
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