DE102004031757A1 - Ventilanordnung, speziell für die Montage an einem Profilelement - Google Patents

Abstract

Ventilanordnung speziell für die Montage an einem Profilelement (3), umfassend mindestens ein Ventil (1) oder Ventilblock (9), welcher mindestens einen Entlüftungsanschluss (2) aufweist, wobei das Ventil (1) oder der Ventilblock (9) und mindestens ein Schalldäpfer (7) auf einem Profilelement (3) montiert sind, wobei das Profilelement (3) mindestens einen inneren Kanal (6, 6') aufweist, wobei die Abluftverbindung zwischen dem Entlüftungsanschluss (2) des Ventils (1) oder Ventilblocks (9) und dem Schalldämpfer (7) durch den inneren Kanal (6, 6') des Profilelements (3) hergestellt ist, wobei die Abluft in den inneren Kanal (6, 6') im Profilelement (3) entspannt, um den störenden Geräuschpegel aufgrund des großen Volumens des inneren Kanals (6, 6') zu reduzieren.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, speziell für die Montage an einem Profilelement, umfassend mindestens ein Ventil oder Ventilblock mit mindestens einem Entlüftungsanschluss, wobei das Ventil oder der Ventilblock und mindestens ein Schalldämpfer am Profilelement montiert sind, wobei das Profilelement mindestens einen inneren Kanal aufweist.
• Solche Ventile werden üblicherweise dazu verwendet, Druckluft in pneumatischen Systemen zu schalten, zu steuern und zu betreiben. Es sind verschiedene Arten von Ventilen mit einer unterschiedlichen Anzahl von Anschlüssen für Lufteinlass und Luftauslass bekannt. Diese Ventile sind an beliebigen Orten auf Konstruktionselementen der Maschine oder des Handhabungssystems montiert. In vielen Fällen bestehen diese Konstruktionselemente aus Standardaluminiumprofilen, welche Teil des Gehäuses, der Rahmenkonstruktion oder des Handlings sind.
• Eine spezielle Konstruktion von Aluminiumprofilen bietet die Versorgung mit Druckluft durch den inneren Kanal der Aluminiumprofile für die Speisung von Ventilen oder Ventilblöcken mit Druckluft an. An einem zentralen Anschluss wird der innere Kanal im Aluminiumprofil mit Druckluft beaufschlagt und liefert die Druckluft zu den einzelnen Ventilen oder Ventilblöcken in ihre Einlassanschlüsse, die entlang des Aluminiumprofils montiert sind. Da die Druckbeaufschlagung der Ventile durch eine direkte Verbindung der Einlassanschlüsse der Ventile oder Ventilblöcke mit dem inneren Kanal des Profils hergestellt ist, sind Löcher in die Aluminiumprofile gebohrt und die Schnittstelle ist mit einem Dichtelement abgedichtet.
• Die Produktbeschreibung "Basic Mechanic Elements" (Bosch Rexroth Group, Linear Motion and Assembly Technologies, issue 3 842529 141, 02/05) umfasst eine Ventilanordnung speziell montiert an einem Profilelement, umfassend ein Ventil oder Ventilblock mit einem Luftauslass, worin das Ventil oder der Ventilblock und mindestens ein Schalldämpfer auf dem Aluminiumprofil montiert ist, wobei das Aluminiumprofil einen inneren Kanal aufweist.
• Die Versorgung mit Druckluft für die Ventile wird durch die inneren Kanäle der Aluminiumprofile hergestellt. Die Standardaluminiumprofile sind mit dem Stranggussverfahren hergestellt. Aufgrund des Herstellungsverfahrens ist eine Abdichtung der Endflächen der Aluminiumprofile durch dichtende Endkappen notwendig. Wie in der Produktbeschreibung dargestellt, sind zusätzlich die Schnittstellen zwischen den verschiedenen Profilelementen durch Dichtelemente abgedichtet.
• Die Ventile weisen mit dem inneren Kanal der Profile verbundene Einlassanschlüsse, mit dem Zylinder verbundene Arbeitsanschlüsse und Entlüftungsanschlüsse auf. Der Entlüftungsanschluss ist entweder mit einem Sintermetallschalldämpfer verbunden, welcher sich direkt auf dem Entlüftungsanschluss des Ventils befindet oder mit einem separaten Schalldämpfer durch Rohrverbindungen verbunden.
• Aus Sintermetall bestehende Schalldämpfer sind direkt am Entlüftungsanschluss des Ventils oder des Ventilblocks angebracht. Mit der Anwendung dieser direkten Schalldämpfer tritt das Problem auf, dass mit jedem Luftauslass ein hoher Geräuschpegel erzeugt wird. Mit Hinblick auf viele verschiedene Ventile und Ventilblöcke innerhalb einer Maschine ist der Geräuschpegel hoch und störend.
• Wenn ein separater Schalldämpfer eingesetzt wird, ist ein zusätzliches Verrohren zwischen dem Entlüftungsanschluss der Ventile und dem Schalldämpfer notwendig. Wenn der Schalldämpfer als zentraler Schalldämpfer verwendet wird, muss jedes Ventil mit dem zentralen Schalldämpfer durch Rohre verbunden werden und ein Verteilerelement für die Verteilung und die zentrale Verbindung der Entlüftungsanschlüsse der Ventile muss eingerichtet werden.
• Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Ventilanordnung, speziell für die Montage an einem Profilelement, zu schaffen, welche einen leisen Luftauslass gemeinsam mit einer rohrlosen Verbindung zu einem separaten Schalldämpfer aufweist und ohne einen Verteiler für die Entlüftungsverteilung der verschiedenen Ventile oder Ventilblöcke auskommt.
• Dieses Ziel wird gemäß der Ventilanordnung nach Anspruch 1 erreicht. Die Erfindung legt offen, dass die Entlüftungsverbindung zwischen dem Entlüftungsanschluss des Ventils oder des Ventilblocks und dem Schalldämpfer durch den inneren Kanal des Profilelementes realisiert ist, wobei die Abluft in den inneren Kanal des Profilelementes einströmt, um den störenden Geräuschpegel aufgrund des geschlossenen Raums und des großen Volumens des Kanals zu reduzieren.
• Diese Ventilanordnung bietet eine Verbindung des Ventilentlüftungsanschlusses und einem externen Schalldämpfer durch die Montage des Ventils und des Schalldämpfers entlang des Profilelementes, wobei die Abluft in das Volumen des inneren Kanals des Profilelements leise entspannt. Damit ist der Vorteil gegeben, dass durch die Verbindung eines zentralen Schalldämpfers zum inneren Kanal des Profilelements die Abluft auf einem leisen Weg und ohne störende Geräusche entweichen kann. Aufgrund der Verbindung zwischen den Ventilen und dem Schalldämpfer ist der Vorteil gegeben, dass eine Verrohrung für die Abluft eingespart wird. Zusätzlich ist kein Verteiler notwendig, weil die Verteilung durch die Verbindung verschiedener Ventile und dem Kanal entlang des Profilelementes die Verteilung realisiert.
• Entsprechend eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels können verschiedene Ventile oder Ventilblöcke die Abluft gleichzeitig in den selben Kanal des Profilelementes entspannen und mindestens ein Schalldämpfer ist lösbar montiert an dem Profilelement und ist mit der Abluft von mindestens einem Ventil oder Ventilblock druckbeaufschlagt. Damit ist es möglich, nur einen zentralen Schalldämpfer zu verwenden, welcher von vielen verschiedenen Ventilen mit Abluft beaufschlagt ist, zudem kann ein Verteiler für die Verbindung der verschiedenen Ventile eingespart werden.
• Vorteilhafterweise ist der Schalldämpfer an einer beliebigen Position entlang des Profilelementes platziert, um entsprechend des verfügbaren Platzes einen Aufbau zu realisieren. Damit kann der Aufbau des Schalldämpfers abhängig von dem verfügbaren Platz in der Maschine oder des Handhabungssystems platziert werden.
• Entsprechend eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels können verschiedene pneumatische Elemente wie Ventile, Ventilblöcke oder Schalldämpfer an verschiedenen Stellen auf dem Profilelement montiert werden, um eine erhebliche Reduktion der Festigkeit des Profilelements in einem Punkt zu vermeiden. Aufgrund der durchgehenden Konstruktion des Profilelements ist die Position der Montage des Ventils des Ventilblocks oder des Schalldämpfers nicht festgelegt. Damit kann eine Anhäufung von verschiedenen pneumatischen Komponenten vermieden werden, welches keine Reduktion der Profilfestigkeit in einem Punkt bedeutet.
• Vorteilhafterweise ist der Schalldämpfer in einer maximalen Distanz zum Ventil oder Ventilblock entlang des Profilelements montiert, um ein maximales Entspannungsvolumen für die Abluft innerhalb des Kanals des Profilelements aufgrund der Minimierung des störenden Geräuschpegels zu gewährleisten und ein Schalldämpfer ist am Profilelement montiert, wobei der Schalldämpfer durch die Abluft aller Komponenten im pneumatischen System, die am Profilelement montiert sind, druckbeaufschlagt ist, um als zentraler Schalldämpfer verwendet zu werden. Je größer das Entspannungsvolumen, desto niedriger ist das Geräusch der Abluft. Daher muss für eine Minimierung des auftretenden Geräusches der Abluft der Abstand zwischen den Ventilen und dem Schalldämpfer so groß wie möglich sein. Ein einziger Schalldämpfer ist ausreichend zur Druckbeaufschlagung durch mehrere verschiedene Ventile, die ihre Druckluft in den gleichen Kanal im Profil entspannen.
• Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist ein profilkonturiertes Zwischenstück in der Profilkonstruktion angeordnet und kann als Aufnahmeelement für mindestens ein Ventil oder Ventilblock verwendet werden, wobei Befestigungsvorrichtungen für die Aufnahme des Ventils oder Ventilblocks vorbereitet sind. Dieses Zwischenstück wird direkt in die Längsrichtung des Profils montiert, um Ventile oder Ventilblöcke mit vorbereiteten Löchern für die Verbindung der Entlüftungsanschlüsse der Ventile und dem inneren Kanal zu gewährleisten.
• Vorteilhafterweise ist eine Adapterplatte zwischen dem Profilelement und mindestens einem Ventil oder Ventilblock angeordnet, um die Ventile oder den Ventilblock aufzunehmen und die Entlüftungsanschlüsse des Ventils oder des Ventilblocks und mindestens einem inneren Kanal des Profilelements zu verbinden. Der Aufbau der Ventile oder Ventilblöcke und der Oberfläche der Profilelemente ermöglicht keine direkte Verbindung für die Montage und Anbindung der Entlüftungsanschlüsse. Daher ist eine Adapterplatte notwendig, welche neben den Schraubenverbindungen Verbindungskanäle für die Abluftanschlüsse aufweist.
• Es ist ein Vorteil der Erfindung, dass die Zuluft- und Abluftanschlüsse des Pilotventils ebenfalls mit dem inneren Kanal des Profilelements verbunden sind, um den Auslassgeräuschpegel des Pilotventils zu senken und separate Schalldämpfer einzusparen. Das Pilotventil ist ebenfalls durch die Versorgungsluft beaufschlagt und weist einen Entlüftungsanschluss auf. Folglich entsteht ein Geräusch durch das Entlüften der Abluft, daher sind die Entlüftungsanschlüsse des Pilotventils mit dem inneren Kanal des Profilelementes verbunden.
• Vorteilhafterweise sind die Profilelemente Standard Aluminium Profilelemente, hergestellt durch ein Stranggussverfahren. Diese standardisierten Profile sind weit verbreitet und für die meisten mechanischen Konstruktionen innerhalb der Maschinen- und Anlagenbaus vorgesehen.
• Die vorangehenden und weitere Aspekte werden durch die folgende detaillierte Beschreibung der Erfindung ersichtlich, die in Verbindung mit den angehängten Zeichnungen dargestellt werden.
• 1 zeigt eine Ansicht der Montage eines einzelnen Ventils aus dem Profilelement mit einer Adapterplatte.
• 2 zeigt eine Ansicht von einem Schalldämpfer, der auf einem Profilelement montiert ist.
• 3 zeigt eine perspektivische Ansicht von einem Ventilblock, welcher durch ein profilkonturiertes Zwischenstück aufgenommen wird, welcher in der Profilkonstruktion platziert ist.
• In 1 ist die Verbindung von Ventil 1 gezeigt, umfassend einen Entlüftungsanschluss 2 zu einem Aluminium Profilelement 3 mit einer dazwischenliegenden Adapterplatte 4, umfassend die Abluft- Verbindungskanäle 5. Ein Aluminium Profilelement 3 ist auf der Unterseite gezeigt, umfassend einen inneren Kanal 6 für die Abluft. Das Ventil 1 und die Adapterplatte 4 sind verbunden durch Schraubenverbindungen. Eine Adapterplatte kann ein oder mehrere Ventile 1 oder Ventilblöcke 9 aufnehmen und weist eine Verbindung für die Luft zwischen jedem Entlüftungsanschluss 2 und dem inneren Kanal 6, 6' der Profilelemente 3 auf. Das Pilotventil 11 für die Umschaltung des Steuerkolbens befindet sich im Gehäuse des Ventils 1 und ist mit Druckluft beaufschlagt und weist einen Entlüftungsanschluss auf.
• Die Montage des Schalldämpfers 7 ist in 2 gezeigt. Der Schalldämpfer ist verbunden mit dem Aluminium Profilelement 3 durch ein Schaltventilblock 8, welcher zwischen den beiden Entlüftungskanälen 6 und 6' und dem Schalldämpfer hin- und herschalten kann. Der Schalldämpfer 7 ist ebenso verbunden zum Profilelement 3 durch Schraubenverbindungen.
• 3 zeigt eine perspektivische Ansicht von einem Ventilblock 9, umfassend vier einzelne Ventile 1, aufgenommen durch ein profilkonturiertes Zwischenstück 10, welches zwischen den Profilkonstruktionen platziert ist und als zwischengeschaltetes mechanisches Element in der Linie der Profilelemente platziert. Damit ist keine weitere Adapterplatte notwendig, weil das profilkonturierte Zwischenstück 10 Anschlussstücke aufweist, die passend zum Entlüftungsanschluss 2 der Ventile die Verbindung zwischen dem Ventil 1 und dem Kanal 6, 6' der Profilelemente 3 herstellt. Die profilkonturierte Zwischenplatte 10 ist innerhalb der Profilkonstruktion untergebracht, umfassend Dichtelemente an den Endflächen der zwischengeschalteten Platte 10.
• Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf das oben stehend beschriebene Ausführung, welches nur ein Beispiel wiedergibt und kann auf verschiedene Weise innerhalb des durch die angehängten Patentansprüche betrachteten Schutzumfangs modifiziert werden. Diese Erfindung ist damit auf verschiedene pneumatische Elemente anwendbar.

1

Ventil

2

Entlüftungsanschluss

3

Profilelement

4

Adapterplatte

5

Verbindungskanal

6, 6'

Innerer Kanal

7

Schalldämpfer

8

Schaltventilblock

9

Ventilblock

10

Zwischengeschaltete Platte

11

Pilotventil

Claims (11)

1. Ventilanordnung speziell für die Montage an einem Profilelement (3), umfassend mindestens ein Ventil (1) oder Ventilblock (9), welcher mindestens einen Entlüftungsanschluss (2) aufweist, wobei das Ventil (1) oder der Ventilblock (9) und mindestens ein Schalldämpfer (7) auf einem Profilelement (3) montiert sind, wobei das Profilelement (3) mindestens einen inneren Kanal (6, 6') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluftverbindung zwischen dem Entlüftungsanschluss (2) des Ventils (1) oder Ventilblocks (9) und dem Schalldämpfer (7) durch den inneren Kanal (6, 6') des Profilelements (3) hergestellt ist, wobei die Abluft in den inneren Kanal (6, 6') im Profilelement (3) entspannt, um den störenden Geräuschpegel aufgrund des großen Volumens des inneren Kanals (6, 6') zu reduzieren.
2. Ventilanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ventile (1) oder Ventilblöcke (9) die Abluft in einen inneren Kanal (6, 6') des Profilelements (3) gleichzeitig entspannen können.
3. Ventilanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schalldämpfer (7) lösbar auf dem Profilelement (3) montiert ist und durch die Abluft von mindestens einem Ventil (1) oder Ventilblock (9) druckbeaufschlagbar ist.
4. Ventilanordnung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (7) an einer beliebigen Position entlang des Profilelements (3) platziert ist, um die Anordnung gemäß des verfügbaren Bauraums zu konfigurieren.
5. Ventilanordnung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene pneumatische Elemente wie Ventile (1), Ventilblöcke (9) und Schalldämpfer (7) an verschiedenen Stellen auf dem Profilelement (3) montiert sind, um eine erhebliche Reduzierung der Festigkeit des Profilelementes (3) an einer Stelle zu vermeiden.
6. Ventilanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (7) in einem maximalen Abstand zum Ventil (1) oder Ventilblock (9) entlang des Profilelements (3) platziert ist, um ein maximales Entspannungsvolumen der komprimierten Luft innerhalb des inneren Kanals (6,6') im Profilelement (3) sicherzustellen, um den störenden Geräuschpegel zu minimieren.
7. Ventilanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalldämpfer (7) auf dem Profilelement (3) montiert ist, wobei der Schalldämpfer (7) durch die Abluft aller Komponenten im pneumatischen System auf dem Profilelement (3) beaufschlagt ist, um diesen als zentralen Schalldämpfer (7) zu verwenden.
8. Ventilanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein profilkonturiertes Zwischenstück (10) in der Profilkonstruktion platziert ist, um als Aufnahmeelement für mindestens ein Ventil (1) oder Ventilblock (9) verwendet zu werden, wobei Montagevorrichtungen für die Aufnahme des Ventils (1) oder Ventilblocks (9) vorbereitet sind.
9. Ventilanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Adapterplatte (4) zwischen dem Profilelement (3) und mindestens einem Ventil (1) oder Ventilblock (9) platziert ist, um das Ventil (1) oder den Ventilblock (9) aufzunehmen und die Abluftanschlüsse (2) des Ventils (1) oder Ventilblocks (9) mit mindestens einem inneren Kanal (6, 6') des Aluminiumelements (3) zu verbinden.
10. Ventilanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuluft- und Abluftanschlüsse des Pilotventils (11) mit dem inneren Kanal (6, 6') des Profilelements (3) verbunden sind, um den Auslassgeräuschpegel des Pilotventils zu senken und separate Schalldämpfer einzusparen.
11. Ventilanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilelement (3) ein Standard Aluminium Profilelement ist, welches durch Stranggussverfahren hergestellt ist.