DE2512566A1

DE2512566A1 - Verschwenkbarer anschluss fuer fluide

Info

Publication number: DE2512566A1
Application number: DE19752512566
Authority: DE
Inventors: Daniel Bouteille; Michel Nicolas
Original assignee: La Telemecanique Electrique SA
Current assignee: Telemecanique SA
Priority date: 1974-03-21
Filing date: 1975-03-21
Publication date: 1975-09-25
Also published as: HU172099B; JPS50128215A; SU695579A3; FR2265028A1; SE413545B; SE7502690L; GB1504736A; FR2265028B1; US3980324A

Description

MANITZ, FI N STE RWALD & GRÄMKOW

München, den 21. MHZ. 1975 T 2055

LA TELEMECANIQUE ELECTRIQUE

33 bis et 33ter, avenue MarSchal Joffre 92000 Nanterre, Frankreich

Verschwenkbarer Anschluß für Fluide

Die Erfindung betrifft einen verschwenkbaren Anschluß für Fluide mit einem Körper, der einen zylindrischen Teil, der sich dicht bezüglich einem Gehäuse drehen kann, an dem er befestigt ist, und eine im wesentlichen axiale öffnung besitzt, die mit einer zweiten Öffnung des Körpers verbunden ist, deren Achse mit der Drehachse des zylindrischen Teils einen gewissen Winkel bildet und die zur Aufnahme einer biegsamen Leitung ausgebildet ist.

Derartige Anschlüsse sind in Einrichtungen mit mittlerem Druck oder Niederdruck verwendbar und können insbesondere in pneumatisch arbeitenden Systemen zur automatischen

DR G MANITZ ■ D1PL.-1NG. M. FINSTERWALD DIPL.-ING. W. GRAMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN MÖNCHEN 22 ROBERT-ICOCH-STRASSE 1 7 STUTTGART 50 < BAD CANNSTATT) MONCHEN.KONTO-NUMMERyarO TEL (089) 2242 li TELEX 5-29672 PATMF SEELBERGSTR. 23/25. TEL.<07.I)56 72 61 POSTSCHECK: MÖNCHEN 77062 - 80S

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Steuerung von Prozessen oder Anlagen verwendet werden.

Es sind bereits derartige Anschlüsse bekannt, deren Verwendung jedoch verschiedene Schwierigkexten mit sich bringt, zu deren Beseitigung verschiedene Maßnahmen erforderlich sind.

Zunächst sind diese Anschlüsse im allgemeinen einem Sockel zugeordnet, der in das Organ eingeschraubt werden muß, das das Fluid empfängt oder liefert. Dieser Sockel muß einen mit Gewinde versehenen Teil und Einrichtungen besitzen, die das Einschrauben in das betreffende Organ gestatten. Andererseits besitzt dieser Sockel eine zylindrische Verlängerung, die mit dem Körper des Anschlusses so zusammenwirkt, daß eine Abdichtung besteht und eine Drehung möglich ist. Schließlich ist einderartiger Anschluß im allgemeinen gekröpft und besitzt eine seitliche öffnung, deren Achse mit der Drehachse einen rechten Winkel bildet.

Diese Ausbildung hat zur Folge, daß das den Anschluß aufnehmende Organ eine mit Gewinde versehene öffnung besitzen muß, deren Herstellung kostspielig ist, daß die Gesamthöhe des Anschlusses in Folge des Vorhandenseins der Schraubeinrichtung und der Verlängerung des Sockels groß ist und daß zwei benachbarte verschwenkbare Anschlüsse, die jeweils mit ihrer biegsamen Leitung verbunden sind, in einem großen Abstand voneinander entfernt angeordnet werden müssen, damit sie verschwenkt werden können, ohne daß ihre Leitung durch den zunächst liegenden Anschluß gestört wird.

Dies hat zur Folge, daß für eine systematische Benutzung dieser Anschlüsse den pneumatischen Einrichtungen über-

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mäßig große Abmessungen verliehen werden müssen und daß bei der Anordnung der Organe in parallelen Reihen ein großer Zwischenraum eingehalten werden muß, wenn die Anschlüsse auf den einander gegenüberstehenden Seiten dieser Reihen angeordnet sind.

Es ist zwar möglich, diese Anschlüsse auf der Vorderseite oder auf der Rückseite der Organe anzuordnen. Im ersten Fall wäre es jedoch nicht mehr möglich₅auf der Vorderseite Angaben anzubringen, die die Beschaffenheit oder die !Punktion des Organs betreffen, und der Benutzer befände sich vor einem Netz von Leitungen, wodurch die Instandhaltung erschwert wird. Im zweiten Fall müßte die Rückseite der Organe zugänglich gemacht werden. Dazu wäre es notwendig, diese im Inneren von kostspieligen Gehäusen anzubringen oder die Verwendung des hinter den Organen befindlichen Raums zu anderen Zwecken auszuschließen.

Ferner erschwert die bisher benutzte Form der verschwenkbaren Anschlüsse die Anbringung oder den Aufdruck einer Kennzeichnung auf federn Anschluß. Dieser Nachteil entsteht einerseits daraus, daß die die Anschlüsse umgrenzenden Flächen im allgemeinen zylindrisch sind und daß diese Organe keine bevorzugten Montagestellung besitzen.

Ziel der Erfindung ist es, verschwenkbare Anschlüsse zu schaffen, deren Ausbildung und deren Proportionen ihre Montage nebeneinander in einem Abstand gestatten, der ihrer maximalen Querabmessung nahekommt, wobei ihre Höhenabmessung stark verringert wird, so daß die Anordnung der Module in parallelen Reihen unter Einhaltung eines hohen Füllkoeffizienten der Flächen

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vorgenommen werden kann, die durch die Verringerung der Abmessungen des Ganges zwischen zwei benachbarten Reihen verfügbar sind.

Durch die Erfindung soll ferner die Drehung der Anschlüsse und ihre Ausrichtung in einer beliebigen Richtung ermöglicht werden, damit die Anbringung von biegsamen Leitungen an Anschlüssen, die auf den Seitenflächen der Module befestigt sind, von dem vorderen Bereichder Anlage aus erleichtert wird und anschließend das Einordnen der Leitungen in den Gang zwischen zwei benachbarten Reihen ermöglicht wird.

Ziel der Erfindung ist es ferner einen nicht zerlegbaren verschwenkbaren Anschluß zu schaffen, der aus einfachen Teilen besteht, und die Form der Außenfläche zur Anbringung von Angaben zu benutzen, die angesichts der Stellung, die der Anschluß nach seiner Anbriigmg einnimmt, leicht abgelesen werden können.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß mindestens der !Teil des Körpers, der der zweiten Öffnung bezüglich der Drehachse diametral entgegengesetzt ist, und der der Drehachse benachbarte Teil durch eine gegen diese Achse geneigte Fläche begrenzt sind, daß der dem Gehäuse am nächsten gelegene Bereich dieser Fläche etwa in einer zur Achse senkrechten Ebene liegt, die durch den dem Gehäuse am nächsten gelegenen Bereich der zweiten öffnung läuft, und daß der zylindrische Teil einerseits eine Außenfläche besitzt, die Einhakeinrichtungen aufweist, die in die Wände einer Aussparung des Gehäuses eintreten und die Drehung gestatten, in-dem sie den axialen Halt dieses zylindrischen Teils gewährleisten, während andererseits eine Auflagefläche des zylindri- ν sehen Teils mit einem Dichtungsorgan zusammenwirkt,

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aas zwischen diesem Teil und einer Fläche des Gehäuses angeordnet ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht der zylindrische Teil aus einem mit dem Körper fest verbundenen Kunststoffkern, der von einem metallischen Hing umgeben ist, der eine erste Reihe von kegelstumpfförmigen Vorsprüngen mit spitzen Kanten besitzt, die die Einhakeinrichtungen bilden.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung besitzt der metallische Ring eine zweite Reihe von kegelstumpfförmigen Vorsprüngen und zur Achse parallele Kanten, die zur axialen und winkelmäßigen Befestigung des Ringes an dem Körper dienen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigen;

!Fig. 1 eine Frontansicht einer bekannten Ausführungsform,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform, bei der die Leitungen auf den Frontseiten angeordnet sind,

Fig. 3 einen Schnitt durch einen von zwei benachbarten Anschlüssen,

Fig. 4- eine perspektivische Darstellung eines pneumatischen Steuersystems mit Anschlüssen gemäß Fig.3,

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Fig. 5 einen Schnitt durch die Drehachse des Anschlusses und

Fig. 6 einen Schnitt durch einen mit einem Druckanzeiger versehenen Anschluß.

Bei pneumatisch arbeitenden Systemen zur automatischen Steuerung werden im allgemeinen Module 10, 10', 20, 20' benutzt, die insbesondere logische Funktionen, Verzögerungsfunktionen, Funktionen der wechselseitigen Verriegelung usw. ausführen können.

Diese Module sind im allgemeinen in parallelen Reihen mit einer gewissen Länge nebeneinandergesetzt. Diese Reihen 1, 2 sind entweder durch einen Gang d voneinander getrennt, wenn die Strömungsmittel-Ein-tLAusgänge auf den Seitenflächen 3, 4 voneinander gegenüberstehenden Modulen vorgenommen werden (Fig.1), oder sie sind durch einen technischen Zwischenraum voneinander getrennt, der beispielsweise ihrer Montage dient, wenn die Strömungsmittel—Ein- und Ausgänge auf der Frontseite bzw. auf der Rückseite (30 bzw.4-0) vorgenommen werden (Fig.2).

Wie bereits erwähnt wurde,führen diese Anordnungen dazu, daß entweder ein sehr breiter Gang vorgesehen werden muß oder daß die Module große Abmessungen besitzen oder schwierig zugänglich sind.

Wenn die in Fig.1 gezeigte Technik der Gänge benutzt wird, so müssen gekröpfte Anschlüsse mit einer gewissen Höhe h benutzt werden, beispielsweise Anschlüsse 50. Die Abmessungen des Ganges können nicht kleiner als eine Strecke d sein, die gleich dem zweifachen Wert h plus einem Spiel j ist, das die Montage des Anschlusses gestattet, der im allgemeinen mit Hilfe eines Gewinde-

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sockels 51 befestigt wird.

Die Breite des Ganges wird somit direkt von der Höhe h der gekröpften Anschlüsse 50 und durch die Tiefe des Sockels 51 beeinflußt. Wenn andererseits auf jedem Modul die Anbringung von mehreren Anschlüssen erforderlich ist, muß ein gewisser Abstand 1 zwischen den Achsen von zwei benachbarten verschwenkbaren Anschlüssen eingehalten werden, damit die biegsamen Leitungen bei ihrer Einordnung in den Gängen nach einer Drehung der Anschlüsse sich überlagern können.

Die Abmessungen der Module und infolgedessen ihre Anzahl auf einer Reihe von bestimmter Länge werden somit direkt durch die Drehmöglichkeiten der verschwenkbaren Anschlüsse beeinflußt.

Fig. 3 zeigt einen gekröpften, verschwenkbaren Anschluß, der durch seine Ausbildung eine sehr starke Verringerung der Breite des Ganges und der Abmessung der Module ermöglicht.

Dieser Anschluß 5 besteht aus einem Körper 14, der zwei öffnungen 15> 16 aufweist, die durch einen Kanal 17 miteinander verbunden sind. Die erste Öffnung 15 ist in einem verschwenkbaren zylindrischen Teil 18 des Körpers vorgesehen, während die zweite Öffnung 16 an einem seitlichen Teil 19 ausmündet, wobei sie mit der Schwenkachse einen gewissen Winkel «X bildet.

Die öffnung 16 ist mit einem an sich bekannten Schnellbefestigungssystem ausgerüstet, das aus einem Dichtungswulstring 21, einer Klemme 22, der biegsamen Leitung 7 und einem Sperring;23 besteht. Die Klemme und der Ring besitzen zwei konische Flächen 24 bzw.25, die zusammen-

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wirken, um eine radiale Festklemmung der Leitung zu gewährleisten, wenn diese bei Auftreten des Druckes einer axialen Kraft ausgesetzt ist. Der der seitlichen Öffnung 16 diametral entgegengesetzte Teil 26 des Körpers 14 ist durch eine gegen die Drehachse XX' des zylindrischen Teils 18 geneigte Fläche 27 begrenzt.

Der zylindrische Teil 18 soll im Inneren einer zylindrischen Öffnung 28 befestigt werden, die in dem Gehäuse 30 eines Moduls vorgesehen ist, und zwar so, daß er sich gegen das Gehäuse drehen kann. Zu diesem Zweck treten kegelstumpfförmige, ringförmige Vorsprünge 29, 31 in den Werkstoff des Gehäuses oder in eine zuvor vorgesehene Aussparung ein, wobei sie ein Reibungsmoment erzeugen, das die Drehung nicht verhindert, aber den axialen Halt gewährleistet.

Ein Dichtungswulstring 32 ist zwischen zwei zylindrischen Auflageflächen 33» 34 angeordnet, die an dem zylindrischen Teil bzw. an dem Gehäuse vorgesehen sind. Dadurch, daß der einen Drehzapfen bildende zylindrische Teil eingelassen wird, können die benachbarten Bereiche 35» 36 des Moduls zu anderen Zwecken, beispielsweise für innere Durchgänge für Leitungen, benutzt werden und wird die Abmessung des Körpers des Anschlusses oberhalb der Fläche 3 des Moduls beträchtlich verringert.

Um den Platzgewinn vollständig ausnutzen zu können, wird der Anschluß vorzugsweise ständig in dem Gehäuse 30 des Moduls vor dessen Anbringung angeordnet.

Um dies zu erreichen, kann man den kegelstumpfförmigen Vorsprüngen spitze Kanten geben und kann sie aus einem Werkstoff herstellen, der härter als der des Gehäuses ist.

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Der Körper des Anschlusses und der zylindrische Teil 18 können vollständig aus Metall bestehen, während die Module aus Kunststoff bestehen können.

Es ist jedoch zweckmäßiger, die Anschlüsse aus Kunststoff herzustellen und den zylindrischen Teil 18 mit einem metallischen Ring 37 zu umgeben, der die Vor— SOrünge trägt.

Da es nicht einfach ist, Kunststoffe auf Metalle aufzugießen, und zwar insbesondere wegen der Ausdehnungskoeffizienten, wird der Ring 37 axial in einer ringförmigen Aussparung 43 des Körpers des Anschlusses mit Hilfe einer zweiten Reihe von kegelstumpfförmigen Vorsprüngen 38, 39 verankert.

Die Winkelblockierung des Ringes an dem Teil "!8 kann durch eine axiale Verzahnung 41 oder durch einen zur Achse XX¹ parallelen Rand 42 erreicht werden, der an einem hierzu in dem Boden der Aussparung 43 vorgesehenen Teil des Körpers 14 zum Anliegen kommt.

Wenn ein Anschluß 6 in unmittelbarer Nähe angeordnet ist, muß zwischen den Achsen XX¹ und !YY¹ ein Abstand i eingehalten werden, der ihre vollständige Drehung gestattet. Diese Drehung ist jedoch nur dann möglich, wenn die dem Anschluß 6 zugeordnete Leitung 12 über den benachbarten Anschluß bewegt werden kann. Infolgedessen müssen Maßnahmen ergriffen werden, damit der Teil 44 der Fläche 27, der dem Gehäu® am nächsten liegt, im wesentlichen in der zur Achse XX¹ senkrechten Ebene P liegt, die durch den Punkt 45 der seitlichen Öffnung gelegt ist, der seinerseits dem Gehäuse am nächsten ist. Auf diese Weise kann ein Achsabstand i gewählt werden,

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der Oraktisch gleich der maximalen Querabmessung des Anschlusses ist. Wenn beispielsweise der Anschluß 6 verschwenkt wird, so kann die biegsame Leitung 12, die ihn dabei begleitet, auf der Fläche 27 gleiten und hinter den Anschluß 5 gebracht werden. Auf diese Weise können alle Leitungen unter den Anschlüssen angeordnet werden, sofern die Spitzen der auf zwei einander entgegengesetzten Seiten 3, 4- vorgesehenen Anschlüsse durch einen Zwischenraum voneinander getrennt sind, der auf den Wert des Durchmessers der biegsamen Leitungen reduziert ist (vgl. Fig.4).

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Winkel «X kleiner als 90° (und etwa 80°) und die schräge Fläche 27 ist eine zylindrische Fläche, deren Leitlinie in einer zu den Achsen der Öffnungen senkrechten Ebene liegt und die auf diese öffnungen zu konkav ist (vgl. Fig.5» die einen Schnitt durch die Achse XX¹ zeigt).

Zu Kontroll- und Prüfzwecken kann an dem zwischen der schrägen Fläche und der Außenfläche des Moduls gelegenen Teil des Anschlusses ein Druckanzeiger 58 vorgesehen sein (vgl. insbesondere Fig.6). Auf einer oder auf beiden Seitenflächen 55, 56 (Fig.5) können Angaben vorgesehen werden, die die Funktion der Leitung oder die Eingänge und Ausgänge angeben. Der Druckanzeiger besteht im wesentlichen aus einem Kolben, der in der Wand des Anschlusses dicht gleitet, und besitzt ein nach außen vorstehendes Ende, das nach Herstellung des Druckes dank der den Anschlüssen gemäß Fig.4 gegebenen Ausrichtung ständig sichtbar ist.

Die Anbringung der Anschlüsse auf den Modulen wird vor der Montage vorgenommen und die Einführung der zylindrischen Teile in den Körper der Module geschieht vorzugsweise unter Kraftausübung mit Hilfe eines Werkzeugs,

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dessen !Form an die der Anschlüsse angepaßt ist. Wenn die Module in parallelen Reihen zusammengesetzt sind, so werden die Anschlüsse so angeordnet, daß ihre Anschlußöffnungen nach vorne gerichtet sind, wodurch die Einführung der biegsamen Leitungen erleichtert wird. Anschließend werden die Leitungen dank der zwischen den Anschlüssen vorgesehenen Gänge unter die Anschlüsse zurückgeklappt.

Fig. 4- zeigt zwei parallele Reihen 1, 2 von aneinandergesetzten pneumatischen Modulen 10, 10'.... bzw. 20,20'. Jeder Modul ist mit verschwenkbaren Anschlüssen 5»5'»5¹¹ bzw. 6,6',6^I! ausgerüstet, denen biegsame Leitungen 12, 12'... bzw. 7»7'··- zugeordnet sind.

Wie man sieht^ ist es trotz der geringen Abmessungen des Ganges zwischen zwei benachbarten Reihen möglich, alle Leitungen hinter den Anschlüssen anzuordnen.

Während die meisten Anschlüsse in ihrer Ruhestellung nach rechts oder nach links ausgerichtet sind, ist der Anschluß 50 in einer nicht zurückgeklappten Stellung angeordnet, in der er das Ende einer biegsamen Leitung 52 bequem aufnehmen kann. Dank seiner Ausbildung kann dieser Anschluß 50 eine ähnliche Stellung wie die benachbarten Anschlüsse einnehmen.

Diese Anordnung ist besonders zweckmäßig, wenn jeder pneumatische Modul aus einem feststehenden Sockel 57 besteht, auf dem ein komplizierteres pneumatisches Bauelement 60 befestigt ist.

Fig. 3 zeigt ferner, daß die auf den Anschlüssen vorgesehenen Angaben sehr leicht abgelesen werden können. Diese Angaben können entweder durch einen Druck in dem

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Kunststoff durch Wärmeeinwirkung oder durch einen Stempelaufdruck angebracht werden.

Die Abnahme einer der Leitungen kann einfach mit Hilfe einer Zange oder eines Hakens vorgenommen werden, auf die nach vorne ein Zug ausgeübt wird, wodurch die betreffende Leitung über die benachbarten Anschlüsse gleitet, worauf dem der betreffenden Leitung zugeordneten Anschluß eine Drehung nach vorne verliehen wird.

Im Rahmen der Erfindung sind Abwandlungen hinsichtlich der Form der geneigten Fläche 2?, der Einhakeinrichtungen 29, 31 oder der rotierenden Dichtungsorgane möglich. Beispielsweise kann die geneigte Fläche zwei Krümmungen aufweisen, die Einhakeinrichtungen können elastische Organe, beispielsweise ringförmige Federn besitzen, und die Dichtungsorgane können zwischen den Flächen der Öffnung 15 oder dem Ende des zylindrischen Teils und einer entsprechend geformten Innenfläche des Körpers 30 angeordnet werden.

Der erfindungsgemäße Anschluß besitzt einen drehbaren zylindrischen Teil, der eingelassen werden soll, und eine Austrittsöffnung, deren unterer Rand in der Höhe des niedrigsten Punktes einer gegen die Drehachse geneigten Fläche liegt, die in Nähe der Achse und auf der der Öffnung entgegengesetzten Seite liegt. Dieser Anschluß dient insbesondere zur Ausrüstung der Eingangsund Ausgangsöffnungen von pneumatisch arbeitenden Modulen zur automatischen Steuerung.

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Claims

Patentansprüche

M m) Verschwenkbarer Anschluß für Pneumatikfluide mit exnem drehbar und dicht in einem Gehäuse montierten zylindrischen Teil und einem mit diesem fest verbundenen, äußeren Körper, der eine seitliche öffnung besitzt, die zur Aufnahme des Endes einer biegsamen Leitung in einer zur Drehachse im wesentlichen senkrechten Richtung dient, und der auf der der öffnung entgegengesetzten Seite drei aufeinanderfolgende Flächenabschnitte besitzt, deren erster, der dem Gehäuse benachbart ist, zur Drehachse parallel ist, deren zweiter gegen die Drehachse geneigt ist und deren dritter im wesentlichen parallel zur Achse der Öffnung ist, deren dem Gehäuse am nächsten gelegene Punkt in derselben Höhe wie die Kante zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt liegt, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Flächenabschnitt (27) des Körpers mit der Drehachse (XX¹) des zylindrischen Teilst8) einen Winkel bildet, der in der Nähe des Winkels ( oi ) liegt, den die Achse (YY¹) der seitlichen Öffnung (16) mit der Achse (XX¹) bildet.
2. Anschluß nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Außenfläche des zylindrischen Teils (18) von einem metallischen King (37) gebildet wird, der an dem zylindrischen Teil befestigt ist und Vorsprünge (29,31) mit scharfen Kanten besitzt, die Einrichtungen zur ständigen Einhakung des Anschlusses (5) in dem Gehäuse (30),bilden.
3. Anschluß nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , daß der metallische Ring (37) außen eine zweite Reihe von Vorsprüngen (38,39)

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mit scharfen Kanten und zur Drehachse (XX¹) parallele Kupplungsflächen (41 bzw.42) besitzt, die einerseits den axialen Halt und andererseits die Winkelkupplung des Ringes mit dem Körper des Anschlusses gewährleisten.
4. Anschluß nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet , daß der geneigte Flächenabschnitt (27) eine konvexe, zylindrische Fläche ist, deren Erzeugende in einer Ebene liegt, die zu der durch die Drehachse (XX¹) und die Achse (IY¹) der seitlichen Öffnung gelegten Ebene parallel ist.
5. Anschluß nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Achse (YY¹) der seitlichen Öffn-ung mit der Drehachse einen Winkel bildet, der kleiner als 90° ist.
6. Anschluß nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß der erste Flächenabschnitt des Körpers einen an sich bekannten Druckanzeiger (58) besitzt, von dem ein Teil hervorsteht, wenn der Druck vorhanden ist.
7. Anschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zu der Achse (XX¹) parallelen Flächen (55,56) des Anschlusses mit Angaben versehen sind, die die Funktion der Module oder die Aufgabe der zugeordneten biegsamen Leitungen betreffen.

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