BESCHREIBUN G

Schaltventil

Die vorliegende Erfindung betrifft ein manuell zu bedienendes, vorzugsweise werkzeugintegriertes Schaltventil für ein fluidbetriebenes, tragbares Werkzeug, insbesondere Rettungswerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein fluidbetriebenes Werkzeug, welches ein entsprechendes Schaltventil umfasst.

Bekannt sind beispielsweise bei dem LS 301 EN von LUKAS Hydraulik GmbH Schaltventile mit einem länglichen Steuerschieber zur Gewährleistung der Schaltfunktionen sowie einem Sterngriff, welcher über eine an letzterem beidseitig vorgesehene Kulisse bei Drehung des Sterngriffs den Steuerschieber in seiner Axiallage verändert und hierdurch die Schaltfunktion begründet. Allerdings muss der Steuerschieber hierzu in Queranordnung zur Längsachse des Geräts angeordnet sein. Daraus folgt, dass auf der Querschnittsfläche des Schaltventils zu wenig freie Fläche verbleibt, um Durchsteckschrauben zur Befestigung des Schaltventils am Werkzeug verwenden zu können. Die Befestigung des Schaltventils muss vielmehr von der Seite des Werkzeugs her erfolgen. Daraus wiederum resultiert der Nachteil, dass das Werkzeug selbst zerlegt werden muss, sofern das Schaltventil ausgetauscht werden soll. Des Weiteren ist es auch nur schwer möglich, das Schaltventil aus Aluminium zu Gewichtseinsparungszwecken zu fertigen, da es aufgrund der vorgenannten Befestigung zu Verformungen am Schaltventil kommen kann.

Altemativ kann beispielsweise dem Gerät CT 4150 von Holmatro das Ventil auch über einen größeren Flanschdurchmesser von der Ventilseite festgeschraubt werden. Dies hat aber größeren Platzbedarf und Masse zur Folge. Hierbei ist jedoch aus konstruktiven Gründen der Griff als solcher drehbar ausgebildet.

Weiterhin sind Schaltventile, beispielsweise bei dem Gerät CU 4005 von Holmatro, bekannt, bei denen der Steuerschieber zwar in Längsrichtung zur Achse des Schaltventils angeordnet ist, so dass zur Befestigung Durchsteckschrauben verwendet werden können. Allerdings wird hierbei als Handhabe ein kipphebelartiger Knopf eingesetzt. Daraus resultiert der Nachteil, dass die Betätigung des Schaltventils aufgrund des Kipphebels lageabhängig ist. Die Bedienungsperson muss das Gerät erst drehen, um den Kipphebel sicher bedienen zu können. Dies jedoch ist bei beengten Arbeitsverhältnissen ungünstig.

Die vorliegende Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Schaltungsventil zur Verfügung zu stellen, welches einerseits eine vorteilhafte Befestigung des Schaltventils am Werkzeug sicherstellt sowie andererseits eine verbesserte Handhabemöglichkeit für die Bedienungsperson bietet.

Die vorstehende Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Schaltventil dadurch gelöst, dass der Steuerschieber in Längsrichtung zur Achse des Ventilkörpers angeordnet ist, als Handhabe ein drehbares Betätigungsteil vorgesehen ist und ein Getriebe dafür sorgt, dass die Drehbewegung des Betätigungsteils in eine axiale Verschiebbewegung des Steuerschiebers übertragbar ist. Die Erfindung ermöglicht es, eine Befestigung des Schaltventils am Werkzeug mittels Durchsteckschrauben vorzunehmen, da aufgrund des in Längsrichtung angeordneten Steuerschiebers über den Querschnitt des Schaltventils betrachtet ausreichend Fläche verbleibt. Durch das drehbare Betätigungsteil, insbesondere in

Form eines Drehrads oder eines Sternrads, kann die Bedienungsperson das Schaltventil am Werkzeug in jeder beliebigen Lage des Werkzeugs mittels Fingerdruck betätigen.

Das Getriebe kann zweckmäßigerweise durch mindestens einen Vorsprung, der in eine gewindeartig verlaufende Nut eingreift, realisiert werden. Hierdurch wird die übertragung der Drehbewegung des Betätigungsteils in eine axiale Verschiebebewegung des Ventil Schiebers mit einfachen Mitteln sichergestellt. Als Nut kann beispielsweise eine Art Steilgewinde vorgesehen sein.

Vorzugsweise steht der Vorsprung mit dem Betätigungsteil über ein verschwenkbares Getriebeelement in Verbindung. Die Nut befindet sich hierbei zweckmäßigerweise am Steuerschieber.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann sich die Nut jedoch auch im Getriebeelement die betreffende Nut befinden, in die ein am Steuerschieber vorgesehener gewindeartiger Vorsprung eingreift.

Das Getriebeelement weist vorzugsweise einen hülsenartigen Abschnitt auf, welcher den Steuerschieber umgibt sowie des weiteren ein vorzugsweise radial vorspringendes Ansatzteil, welches mit dem Betätigungsteil in Verbindung steht. Hierdurch wird sichergestellt, dass ausreichend Fläche über den Querschnittsbereich verbleibt, um eine Positionierung der Durchsteckschrauben zu gewährleisten.

Ferner ist in vorteilhafter Weise ein Gleitschuh am Steuerschieber, vorzugsweise an mindestens einem Ende desselben, vorgesehen. Dieser dient dazu, eine definierte Gleitverschiebung des Steuerschiebers innerhalb des Ventilkörpers sicherzustellen.

Zur Gewährleistung einer vorher festgelegten Einbaulage hält der Gleitschuh den Steuerschieber in einer fest vorgegebenen Winkellage, d.h. letzterer ist nicht um seine Längsachse zum Gleitschuh verschwenkbar.

Dadurch, dass sich der Gleitschuh im Bereich des werkzeugseitigen Endes des Steuerschiebers befindet, wird eine einfache Zugänglichkeit und damit Montage ermöglicht.

Der Gleitschuh befindet sich in einem Gleitschuhlager, das vorzugsweise als Gleitschuhbuchse ausgebildet sein kann. Das Gleitschuhlager ist in einer öffnung des Ventilkörpers vorgesehen und zweckmäßigerweise ebenfalls von der Stirnseite des Ventilkörpers her zugänglich.

Der Gleitschuh sowie die Gleitschuhlagerbucb.se sind zweckmäßigerweise drehwinkeldefiniert von der Stirnseite her in das Schaltventil einsetzbar.

Insbesondere können Gleitschuh sowie Gleitschuhlagerbucb.se untereinander einen Formschluss bilden, beispielsweise durch am Gleitschuh seitlich abstehende Vorsprünge, die in entsprechende Ausnehmungen an der Gleitschuhlagerbuchse eingreifen. Hierdurch wird - bezogen auf die Winkelstellung des Gleitschuhs in der Gleitschuhlagerbuchse - ein Formschluss mit einfachen Mitteln erreicht.

Um eine Rückstellung des Steuerschiebers in eine definierte Ausgangslage (z.B. Totmannstellung) zu ermöglichen, ist vorzugsweise das Betätigungsteil mindestens in einer axialen Richtung, vorzugsweise in beiden axialen Richtungen, bei Verdrehung mit einer Rückstellkraft beaufschlagt.

Hierzu kann ein Federspeicher beispielsweise in Form einer so genannten Schenkelfeder vorgesehen sein, die mit dem Betätigungsteil in Verbindung steht.

Dadurch, dass der radial vorspringende Ansatzteil an den Begrenzungsfiächen der öffnung des Ventilkörpers anschlägt, wird in einfacher Weise ein fest definierter Endanschlag des Ventils realisiert.

Zweckmäßigerweise befindet sich das Betätigungsteil, insbesondere der Drehring oder Sterngriff, zwischen dem Ventilkörper und dem Werkzeug. Das Betätigungsteil ist derart ausgebildet, dass es sich vollumfänglich um das Schaltventil herum erstreckt.

Der Ventilkörper ist von einem Gehäuse, insbesondere Kunststoffgehäuse umgeben, welches gleichzeitig als Handgriff dient. Das Gehäuse kann an dem Ende des Ventilkörpers, der dem Werkzeug abgewandt ist, eine als Handgriff dienende Verlängerung aufweisen.

Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein fluidbetriebenes Werkzeug, vorzugsweise ein Hydraulikwerkzeug, insbesondere für den Rettungseinsatz, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es ein Schaltventil gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 - 14 umfasst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden anhand von Zeichnungsfiguren nachstehend näher erläutert. Wiederkehrende Merkmale werden der übersichtlichkeit halber lediglich einmal mit einer Bezugsziffer versehen. Es zeigen

Fig. 1 die Gesamtansicht eines Werkzeugs mit einem Schaltventil gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schaltventils mit als Griff dienendem Gehäuse, Betätigungsteil sowie einem Teil des sich an das Schaltventil anschließenden Werkzeugs (Fig. 2A), die Anordnung gemäß Fig. 2A in Schnittdarstellung entlang der Ebene A-A in Fig. 2A (Fig. 2B) und eine Explosionsdarstellung der wesentlichen Teile (Fig. 2C);

Fig. 3 zeigt verschiedene Ausführungsformen zur Realisierung des Getriebes gemäß der vorliegenden Erfindung sowie

Fig. 4 eine stirnseitige Ansicht des Ventilkörpers im komplettierten Zustand ohne Betätigungsteil und ohne Werkzeug.

Fig. 1 zeigt ein Werkzeug 2, welches fluidmittelangetrieben ist und beispielsweise im Rettungseinsatz verwendet wird. Es umfasst zwei Arbeitsarme 26, die an deren Spitze mit je einem Werkzeugeinsatz 25 versehen sind. Die Betätigung der beiden Arbeitsarme erfolgt fluidmittelunterstützt durch einen im Inneren des Werkzeugs 2 befindlichen (aus Fig. 1 nicht ersichtlichen) Zylinder. Die Zuführung bzw. das Abfließen von Fluid erfolgt je nach Betriebsart über eine oder andere der Leitungen 23.

Das Fluid wird von einer (nicht dargestellten) Pumpe über die eine Leitung 23 dem Zylinder des Werkzeugs zugeführt. Der Zylinder steht über ein Schaltventil 1, beispielsweise über ein sogenanntes Dreiwegeschaltventil, mit Leitungen 23, die zur Pumpe bzw. zu einem Fluidmittelreservoir führen, in Verbindung.

Mittels des Schaltventils 1 erfolgt eine Betätigung durch die Bedienungsperson dahingehend, dass sich die Arbeitsarme 26 nicht bewegen (Neutralstellung) bzw. dass sich die Arbeitsarme 26 entweder auseinanderbewegen oder zusammenbewegen (Arbeitsstellungen). Die Bedienungsperson hält das Werkzeug hierbei in der Regel mit der linken Hand am Werkzeug und mit der rechten Hand im Bereich des ebenfalls als Handgriff ausgebildeten Schaltventils 1. Die Umschaltung erfolgt durch fingerbetätigte Drehbewegungen des Betätigungsteils 4.

Aus Fig. 2A ist in vergrößerter Darstellung das Schaltventil 1 mit dem Betätigungsteil 4, welches beispielsweise als so genannter Sterngriff ausgeführt sein kann, dargestellt. Das Schaltventil 1 umfasst an dessen Außenseite ein Gehäuse 3, insbesondere Kunststoffgehäuse 3, welches gleichzeitig als Handgriff dient. Der Handgriff 3 geht über das Betätigungsteil 4 nahtlos in das Werkzeug 2 (in Fig. 2A ist nur ein Teil des Werkzeugs 2 dargestellt) über, so dass das Schaltventil 1 sowie das Betätigungsteil 4 einen integralen Bestandteil des Werkzeugs 2 darstellen.

Gemäß Fig. 2B umfasst das Schaltventil 1 einen Ventilkörper 6 mit einer zentralen Bohrung 16 für die Aufnahme des Steuerschiebers 5 sowie weiteren Bohrungen 24 zur Aufnahme von Befestigungsschrauben 17. In dem dem Werkzeug 2 zugeordneten Bereich befindet sich eine größere öffnung 20 am Ventilkörper 6.

Der Ventilkörper 6 ist von dem Gehäuse 3, beispielsweise einem Kunststoffgehäuse, umgeben, wobei das Gehäuse 3 eine vom Werkzeug weg sich erstreckende als Handgriff dienende Gehäuseverlängerung aufweist.

An der dem Werkzeug 2 abgewandten Stirnseite des Schaltventils 6 befinden sich die Anschlüsse 21 für die Leitungen (vgl. Leitungen 23 in Fig. 1) des Fluids.

Die Umschaltventilwirkung des Schaltventils 6 wird gewährleistet durch am Steuerschieber 5 vorgesehene übliche Ringkanäle 10 sowie schaltungsbedingt vorgesehenen Steuerbohrung 32 und Ringkanälen 27 an der Schieberbuchse 9, die sich ebenfalls in der mittigen Bohrung befindet.

Der Steuerschieber 5 weist an seinem, dem Werkzeug 2 zugewandten Endbereich einen Gleitschuh 18 auf, welcher in einer Gleitschuhlagerbuch.se 19 axial verschiebbar untergebracht ist. Des Weiteren ist zur übertragung der Drehbewegung des Betätigungselements 4 in eine axiale Verschiebebewegung des Steuerschiebers 5 ein Getriebe 7 vorgesehen. Das Getriebe 7 umfasst (vgl. auch Fig. 2C) ein Getriebeelement 13 mit einem radial vorspringenden Ansatzteil 15, welches mit dem Betätigungsteil 4 in Verbindung steht sowie einen hülsenartigen Abschnitt 14, der um den Steuerschieber 5 herum verläuft. Der hülsenartige Abschnitt 14 umfasst mindestens einen Vorsprung 12 in Form eines Stifts, der in die am Steuerschieber 5 vorgesehene Nut 11 (vgl. Fig. 2C) eintaucht. Die Nut 1 1 am Steuerschieber 5 verläuft wendel- oder gewindeartig, beispielsweise in Form eines Steilgewindes oder einer Steilwendel, so dass bei Drehung des Betätigungsteils 4 sich der Steuerschieber 5 axial entweder zum Werkzeug 2 hin oder von diesem weg bewegt. Hierbei werden die verschiedenen Schaltstellungen eingenommen.

Das Betätigungsteil 4 wird mittels einem Federspeicher 22 in Form einer Schenkelfeder in der Mittelstellung gehalten. Da das Betätigungsteil über das Getriebe mit dem Steuerschieber 5 in Wirkverbindung steht, wird auch der Steuerschieber 5 bei unbetätigtem Betätigungsteil 4 in der Mittelstellung zentriert (Totmannschaltung). Zur Betätigung des Steuerschiebers 5 muss das

Betätigungsteil 4 entgegen der Federkraft der Schenkelfeder nach links oder rechts -je nach gewünschter Schaltfunktion - gedreht werden.

Das Getriebe 7 einschließlich der Anordnung bestehend aus Gleitschuh 18 sowie Gleitschuhlagerbuch.se 19 befinden sich innerhalb des Bereichs des Betätigungsteils 4.

Das Betätigungsteil 4 ist über ein Lager 8, vorzugsweise ein Nadellager, mit dem Ventilkörper 6 verbunden. Am hinteren Ende des Steuerschiebers 5 ist ein Verschlussstopfen der Bohrung 16 vorgesehen.

Wie aus Fig. 2B ersichtlich wird, wird das Schaltventil 6 über die Befestigungsschrauben 17 in Form von Durchsteckschrauben von der dem Werkzeug 2 abgewandten Seite her befestigt.

Fig. 3 zeigt mehrere Ausgestaltungen der Ausbildung des Getriebes gemäß der vorliegenden Erfindung. Gemäß Fig. 3 A weist das Getriebeelement 13 im Bereich seines hülsenartigen Abschnitts mehrere innenliegende Vorsprünge 12 in Form von Stifte auf, die in die wendelartige Nut 1 1 eingreifen.

Alternativ kann das Getriebeelement 13 gemäß Fig. 3B im Bereich seines hülsenartigen Abschnitts 4 auch die wendelartige Nut 1 1 aufweisen, in die entsprechende Vorsprünge 12 des Steuerschiebers 5 eingreifen.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 4 wird die radial definierte Einbaulage des Gleitschuhs 18 in der Gleitschuhlagerbuch.se 19 ersichtlich. Hierzu weist der Gleitschuh 18 zwei gegenüberliegende Vorsprünge 29 auf, die in entsprechende Ausnehmungen an der Gleitschuhlagerbuchse 19 eingreifen, so dass die Montage dieser beiden Teile zueinander nur in einer vorbestimmten zueinander erfolgenden

Ausrichtung erfolgen kann. Darüber hinaus ist die Gleitschuhlagerbuchse 19 wiederum in einer fest vorgegebenen Orientierung in der öffnung 20 des Ventilkörpers 6 unterzubringen.

Des Weiteren ist aus Fig. 4 die Ausgestaltung des Getriebeelements 13 im Bereich des radial vorspringenden Ansatzteils 15 ersichtlich. Das Ansatzteil 15 steht an dessen Spitze mit dem Betätigungsteil 4 in mechanischer Wirkverbindung.

Die Befestigungsschrauben 17 bzw. die hierfür vorgesehenen Bohrungen 24 sind über den Querschnitt des Ventilkörpers 6 angeordnet.

Der Federspeicher 22 in Form der Schenkelfeder wird von einem Haltevorsprung 30 in Position gehalten. Ein weiterer Haltevorsprung 31 bewirkt einen Festhalteeffekt im Bereich des jeweiligen Schenkels der Schenkelfeder und damit bei Drehung des Betätigungsteils 4 eine Rückhaltekraft.

Die vorliegende Erfindung gewährleistet zum einen eine vorteilhafte Befestigung des Ventilkörpers 6 an einem Werkzeug zum anderen eine lageunabhängige Bedienbarkeit. Darüber hinaus ist es auch möglich, den Ventilkörper konstruktionsbedingt aus Aluminium zu fertigen, da die Durchsteckschrauben parallel zum Schieberventil verlaufen und damit die Gefahr des Verspannens des Schieberventils durch eine Querkraft verhindert wird. Insgesamt gesehen handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um einen ganz besonderen Beitrag auf dem einschlägigen Stand der Technik.

BEZUG SZEICHENLISTE

1 Schaltventil

2 Werkzeug

3 Gehäuse

4 Betätigungsteil

5 Steuerschieber

6 Ventilkörper

7 Getriebe

8 Lager (Nadellager)

9 Schieberbuchse

10 Ringkanal

11 Nut

12 Vorsprung

13 Getriebeelement

14 hülsenartiger Abschnitt

15 radial vorspringendes Ansatzteil

16 Bohrung (Steuerschieber)

17 Befestigungsschraube

18 Gleitschuh

19 Gleitschuhlagerbuchse

20 öffnung

21 Anschluss für Fluidleitung

22 Federspeicher

23 Leitung

24 Bohrung (Befestigungsschraube) 25 Werkzeugeinsatz

26 Arbeitsarm

27 Ringkanal

28 Verschlussstopfen

29 Vorsprung 30 Haltevorsprung

31 Haltevorsprung

32 Steuerbohrung