DE3435781A1 - Absperrvorrichtung fuer einen schlauch - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung für einen Schlauch aus flexiblem Material, der zur Förderung von Strömungsmittel dient. Derartige Absperrvorrichtungen werden für unterschiedliche Zwecke eingesetzt, und wenngleich die Absperrvorrichtung in Verbindung mit Schläuchen sowohl für Flüssigkeiten wie auch Gase verwendet werden kann, ist die erfindungsgemäß ausgebildete Absperrvorrichtung insbesondere für Schläuche zur Förderung von Gasen wie z.B.Luft vorgesehen. Insbesondere soll die erfindungsgemäß ausgebildete Absperrvorrichtung für Schläuche verwendbar sein, die zur Förderung eines Luftstromes mit darin suspendierten Abriebteilchen dienen, wie sie beispielsweise bei der spanabhebenden Bearbeitung, dentalen Anwendungszwecken u.dgl. verwendet werden. Bei derartigen Abriebzwecken wird der Schlauch während des gewünschten Abriebvorganges wiederholt geöffnet und geschlossen.

Bei derartigen Absperrvorrichtungen wird üblicherweise ein Schlauch kleinen Durchmessers aus flexiblem Material wie z.B. Kunststoff häufig verwendet, und es ist üblich, die Strömung durch mechanisches Abklemmen des Schlauches zu unterbrechen. Bei vorbekannten Absperrvorrichtungen hat der Schlauch die Neigung, relativ rasch zerstört zu werden.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Absperrvorrichtung für einen strömungsführenden Schlauch aus elastischem Material geschaffen werden, bei der die Lebensdauer des Schlauches aufgrund der Art und Weise, in der der Schlauch abgeklemmt wird, wesentlich größer ist als bei vorbekannten Absperrvorrichtungen.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Absperrvorrichtung in ihrer Schließstellung;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 von Fig.1;

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht, bei der sich jedoch die Absperrvorrichtung in Öffnungsstellung befindet;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Absperrvorrichtung.

Die wesentlichen Teile der Absperrvorrichtung zum Abklemmen des Schlauches umfassen einen Block 4 mit einer querverlaufenden Bohrung 5, durch die sich der Schlauch 6 erstreckt. In einem typischen Fall hat der Schlauch einen Durchmesser in der Größenordnung von 3/16 Zoll (4,75 mm), und in diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die Zeichnungen einen vergrößerten Maßstab bezüglich eines derartigen typischen Schlauches haben.

Aus den Zeichnungen gsht ferner hervor, daß der Durchmesser der Bohrung 5 wesentlich größer als der Außendurchmesser des Schlauches ist. Aufgrund dieser Beziehung hat eine Hülse 7 Platz, die den Schlauch dort umgibt, wo der Schlauch durch die Bohrung 5 im Block 4 verläuft. Die Hülse 7 kann mittels Anschlagschrauben 7a in ihrer Lage gehalten werden. Vorzugsweise besteht die Hülse 7 aus einem hochelastischem Material, beispielsweise porösem Gummi oder einem porösen Kunststoff (synthetic plastic) wie z.B. das von der Firma Dupont Company verkaufte Adaprene^2. Vorzugweise sollte der Durchmesser der Bohrung 5 ausreichend groß sein,

um eine Hülse 7 beträchtlicher Dicke aufnehmen zu können, und zwar im Hinblick auf die Verbreiterung des Schlauches 6, die auftritt, wenn der Schlauch abgeklemmt wird, wie in Fig. 2 zu sehen ist. Vorzugsweise ist der Ringraum um den Schlauch herum innerhalb der Bohrung ausreichend groß, um eine Hülse aufnehmen zu können, die eine größere Dicke hat als der Schlauch 6. Außerdem ist die Dicke der Hülse 7 ebenfalls vorzugsweise so groß, daß sie den zwischen dem Schlauch 6 und der Wand der Bohrung 5 vorgesehenen Ringraum im wesentlichen ausfüllt.

Das Schließen bzw. Abklemmen des Schlauches erfolgt durch einen Stößel 8, der durch eine Öffnung in der Seitenwand der Bohrung 5 hindurch verschiebbar ist. Der Stößel 8 hat vorzugsweise einen Durchmesser, der zumindest näherungsweise dem Durchmesser des Schlauches 6 entspricht.

Die Hülse 7, die wie oben erläutert den Schlauch 6 umgibt, ist vorzugsweise aus einem hochelastischen Material geformt.

^Das verwendete Material sollte sich unter der Wirkung des Stößels 9 sehr leicht verformen lassen. Aufgrund der Eigenschaften des Materials, aus dem die Hülse 7 besteht, beeinträchtigt die Hülse 7 das Abklemmen des Schlauches 6 praktisch nicht, und dies ist für viele Zwecke von großer Bedeutung, insbesondere dort, wo die Geschwindigkeit des Absperrvorganges ein wichtiger Faktor ist.

Der Stößel 8 kann in unterschiedlichster Weise betätigt werden, und zu diesem Zweck können unterschiedlichste go Arten von Betätigungsvorrichtungen in Betracht kommen.

Bei dem dargestellten Ausfünriiingsbeispiel wird der Stößel 8 durch eine im folgenden näher beschriebene Betätigungsvorrichtung betätigt, die sich grundsätzlich auch für andere Absperrvorrichtungen einsetzen läßt.

Im Zusammenhang mit der Betätigung des Stößels 8 wird zunächst darauf hingewiesen, daß der Block 4 (wie in Fig. 1 zu sehen) mit einem nach unten ragenden Zylinder 9 versehen ist, der in einer Ausnehmung am oberen Ende der Basis 10 sitzt. Wie in den Fig. 1 und 4 dargestellt, sind die Eckenabschnitte des Blockes 4 an der Basis 10 mittels Schrauben 4a befestigt. Die Basis 10 besitzt einen zentralen Zylinder 11, in dem ein Kolben 12 vertikal bewegbar gelagert ist. Der Kolben 12 ist mit einem Dichtring 13 versehen, der an der Wand des Zylinders 11 anliegt. Im Bereich seines oberen Endes arbeitet der Kolben 12 mit einer flexiblen Membran 14 zusammen, die den Kolbenbereich überbrückt und deren Rand 15 zwischen der Basis 11 und dem unteren Rand des Zylinders 9 des Blockes 4 eingespannt ist.

Der Stößel 8 ist mit dem Kolben 12 verbunden und bewegt sich zusammen mit dem Kolben nach oben und unten. Eine Schraubenfeder 16 drückt den Kolben 12 und den Stößel 8 nach unten, wenn der Druck unterhalb des Kolbens 12 abgesenkt wird. Der Zylinder 11 besitzt eine Strömungsmittelverbindung 17, die sich nach unten in die Basis 10 zu einer Kammer 18 erstreckt, die mit einer innerhalb eines Elektromagneten 20 gebildeten Kammer 19 in Verbindung steht. Innerhalb der Kammer 19 ist eine Kolbenvorrichtung 21 hin- und herbewegbar gelagert. Die Kolbenvorrichtung 19 besitzt einen oberen radialen Flansch 22 mit Umfangsnuten 23, die für eine Strömungsverbindung von der Kammer 18 am Flansch 22 vorbei zu Längsnuten 24 sorgen, deren untere Enden mit dem unteren Teil der Kammer 19 in Verbindung stehen.

Im unteren Abschnitt der Betätigungsvorrichtung ist eine Strömungsmittel-Speiseleitung 2 5 vorgesehen, die an ihrem oberen Ende mit dem unteren Ende der Kammer 19 verbunden ist. Wenn sich die Teile in den in Fig.1 gezeigten Stellungen befinden, gelangt der Druck des Arbeitsmediums (bei-

spielsweise Druckluft), das durch die Strömungsmittelverbindung 25 eintritt, nach oben in die Kammer 19 und durch die Kanäle 24 und 23 in die Kammer 18 und dann durch die Strömungsmittelverbindung 17 in den Zylinder 11 unterhalb des Kolbens 12. Dieser Druck hält daher den Stößel 8 in seiner (in Fig. 1 gezeigten) oberen Stellung, in der der Schlauch 6 abgeklemmt ist.

Wenn der Elektromagnet 20 betätigt wird, beispielsweise ^Q durch einen schematisch angedeuteten handbetätigbaren Steuerschalter 26, wird der Kolben 21, der als Magnetanker dient, nach unten gezogen, wodurch das aus Gummi bestehende Ventilelement 27 in Anlage an das obere Ende der Speiseleitung 25 gebracht wird, wodurch die Druckversorgung abgeschaltet wird. Gleichzeitig bewegt sich das Ventilelement 28 an der Oberseite des Kolbens 21 nach unten, und die Kammer 18 wird mit einer Entlüftungsleitung 29 verbunden, wodurch der Druck im Zylinder 11 nach unten durch den Kanal 17, die Kammer 18 und die Entlüftungsleitung 29 zur Atmosphäre hin abgelassen werden kann. Die Entlüftungsleitung 29 enthält zweckmäßigerweise einen porösen Auslaßstopfen 30, der das Eindringen von Schmutz verhindert, jedoch die Druckabsenkung ermöglicht.

25' Die Feder 31 dient dazu, das Ventilelement 28 in Anlage mit dem Einlaß der Entlüftungsleitung 29 zu halten, außer wenn der Steuerschalter 26 geschlossen ist, wodurch der Kolben 21 nach unten gezogen wird, so daß die Entlüftungsleitung geöffnet und der Druck im Zylinder 11 abgelassen wird. Zu diesem Zeitpunkt bewegt die Feder 16 den Stößel 8 nach unten, wodurch der Schlauch 6 freigegeben wird.

In der Wand der Basis 10 ist eine Entlüftungsbohrung 32 vorgesehen, die mit dem Raum unterhalb der Membran 14 in Verbindung steht, um eine freie Auf- und Abwärtsbewegung

des Stößels 8 entsprechend dem jeweiligen Betätigungszustand zu erleichtern.

Es versteht sich_f daß die beschriebene magnetbetätigte Steuervorrichtung nur eine mögliche Ausfuhrungsform darstellt, die in Verbindung mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Absperrvorrichtung verwendet werden kann.

Was die Betätigung des Stößels 8 zum Abklemmen des Schlau- -^q ches 6 betrifft, so sind verschiedene Abmessungsbeziehungen von Bedeutung. Wie in Fig. 2 zu sehen, ist dort der Schlauch 6 abgeklemmt, und aus diesem Grund hat er eine Abmessung quer zur Achse des Stößels 8, die größer ist als die Abmessung des Schlauches, wenn er nicht abgeklemmt ist. Die Abmessung der elastischen Hülse 7 sollte daher groß genug sein, um diese Verbreiterung des Schlauches 6 beim Abklemmen zu ermöglichen. Die Abklemmwirkung wird außerdem durch Verwendung einer Hülse 7 aus hochelastischem Material erleichtert und begünstigt,und die Bohrung 5 sollte in Beziehung auf den Schlauchdurchmesser groß genug sein, um eine Hülse 7 aufnehmen zu können, deren Dicke größer ist als die Wanddicke des Schlauches 6.

Die Breite bzw. der Durchmesser des Stößels 8 und die entsprechende Abmessung der Öffnung in der Bohrungswand ist vorzugsweise mindestens so groß wie der Durchmesser des nicht abgeklemmten Schlauches 6, jedoch nicht so groß wie der Durchmesser der Bohrung selbst. Der Stößel 8 besteht vorzugsweise aus einem Material bzw. ist vorzugsweise mit einem Material beschichtet, das einen relativ niedrigen Reibbeiwert hat, beispielsweise Nylon oder Teflon.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Absperrvorrichtung kann in Verbindung mit flexiblen Schläuchen unterschiedlicher Größe verwendet werden, beispielsweise Schläuchen eines

eines Durchmessers bis zu ungefähr einem Zoll (25,4 mm). Um ein einwandfreies Abklemmen der größeren Schläuche sicherzustellen, sollte die verwendete Hülse einen entsprechend vergrößerten Durchmesser und vorzugsweise auch eine entsprechend vergrößerte Wanddicke haben.

Durch die erfindungsgemäß ausgebildete Absperrvorrichtung wird ein einwandfreies Abklemmen des Schlauches sichergestellt, während jedoch die Beanspruchung des Schlauches erheblich verringert wird. Besonders darauf hinzuweisen ist, daß bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Absperrvorrichtung der Schlauch innerhalb der elastischen Hülse in Längsrichtung verschoben werden kann, so daß nacheinander unterschiedliche Abschnitte des Schlauches in den Abklemmbereich gebracht werden. Dies trägt natürlich ebenfalls zur Erhöhung der Lebensdauer des Schlauches bei.

- Leerseite -

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE;

1. Absperrvorrichtung für einen Schlauch aus flexiblem Material, gekennzeichnet durch einen Block (4) mit einer querverlaufenden Bohrung (5) , durch den sich der Schlauch (6) erstreckt, wobei der Block (4) auf einer Seite des Schlauches (6) eine durch die Bohrungswand verlaufende Öffnung aufweist, eine Hülse (7) aus elastischem Material, die den Schlauch in der Bohrung

(5) im Bereich der öffnung umgibt, und einen hin- und herbewegbaren Stößel (8), der durch die Öffnung quer zum Schlauch (6) und der umgebenden Hülse (7) bewegbar gelagert ist und dazu dient, den Schlauch (6) durch Zusammenpressen des Schlauches innerhalb der umgebenden elastischen Hülse (7) zu schließen.

2. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (5) im Block (4) einen wesentlich größeren Durchmesser als der Schlauch hat, um eine den Schlauch (6) umgebende Ringkammer zu bilden, wobei die Wanddicke der Hülse (7) groß genug ist, um den Ringraum im wesentlichen auszufüllen.

3. Absperrvorrichtung für einen Schlauch aus flexiblem Material, gekennzeichnet durch einen Block (4) mit einer querverlaufenden Bohrung (5) durch die sich der Schlauch (6) erstreckt, wobei der Block (4) auf einer Seite des Schlauches (6) eine sich durch die Bohrungswand erstreckende Öffnung aufweist, eine Hülse (7) die den Schlauch (6) in der Bohrung (5) im Bereich der Öffnung umgibt, und einen hin- und herbewegbaren Stößel (8), der durch die Öffnung hindurch quer zu dem Schlauch (6) und der umgebenden Hülse (7) bewegbar gelagert ist, wobei die Bohrung (5) im Block (4) einen wesentlich größeren Durchmesser als der Schlauch (6) hat, um eine

den Schlauch (6) umgebende Ringkammer zu bilden, wobei die Hülse (7) aus elastischem Material gebildet ist und eine größere Wanddicke als der Schlauch (6) hat.

4. Absperrvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke der Hülse (7) genügend groß ist, um den den Schlauch (6) umgebenden Ringraum im wesentlichen zu füllen.

5. Absperrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen strömungsbetätigten Kolben (12) zum Vorschieben des Stößels (8) in die Öffnung und eine Feder (16) zum Zurückziehen des Stößels (8).

6. Absperrvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Hülse (7) eine wesentlich größere Dicke als der Schlauch (6) hat und daß das der Hülse (7) zugewandte Ende des Stößels (8) abgerundet ist.

7. Absperrvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung in der Bohrungswand und der Stößel

(8) beide eine Abmessung haben, die mindestens so groß ist wie der Durchmesser des Schlauches (6).

8. Absperrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) und der Schlauch (6) in axialer Richtung relativ zueinander verschiebbar sind, um unterschiedliche Abschnitte des Schlauches (6) in Ausrichtung zu dem Stößel (8) zu bringen.