-
Die
Erfindung betrifft eine Montageplatte für mit Medien durchströmbare Koaxialventile,
wie sie aus der
DE
35 25 857 A1 vorbekannt ist. Ferner betrifft die Erfindung
eines Plattensystem gemäß Patentanspruch
11.
-
Koaxialventile
werden im Stand der Technik beispielsweise zur Versorgung von an
Werkzeugmaschinen angeordneten Werkzeugen mit Medien eingesetzt.
Je nach Art des Werkzeugs und je nach Bearbeitungsvorgang kann es
erforderlich sein, das Medium mit unterschiedlichen Drücken am
Werkzeug zur Verfügung
zu stellen. Als Medien kommen insbesondere Kühl- und Schmierflüssigkeiten
in Betracht, die mit Drücken
bis zu 150 bar zur Verfügung
zu stellen sind. Aus dem Stand der Technik sind modulartig aneinander
befestigbare Koaxialventile bekannt, wobei für jedes Koaxialventil ein eigener
Modulblock Verwendung findet. Zur Versorgung der einzelnen Koaxialventile
mit dem jeweiligen Medium werden die einzelnen Modulblöcke miteinander
verschraubt. Zur Leitung des Mediums von den einzelnen Ventilen zu
den Verbrauchern, insbesondere in Form von mit dem Medium zu versorgenden
Werkzeugen, finden jeweils getrennte Leitungen Verwendung. Bei fremdgesteuerten
Ventilen sind zudem zu jedem Ventil noch Druckmittelleitungen, insbesondere
Druckluftleitungen, vorzusehen. Insgesamt ergibt sich ein nicht
unerheblicher Versorgungs- und Verrohrungsaufwand.
-
Aus
der
EP 0 754 867 A2 ist
eine Ventilanordnung bekannt geworden, bei der einzelne Ventileinheiten
miteinander verkettet sind. Die einzelnen Einheiten weisen dazu
an ihrer jeweiligen Vorderseite Verbraucherausgänge auf und an den der jeweils benachbarten
Ventileinheit zugewandten Seiten mit der jeweils benachbarten Ventileinheit
verbindbare Zuführungs-
und Abflusskanäle
auf.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Koaxialventile
derart vorteilhaft anzuordnen, dass möglichst wenig Bauteile Verwendung
finden und insbesondere die beim Stand der Technik vergleichsweise
aufwändige
Verrohrung reduziert wird. Dabei soll der Verbraucher auf einfache
Art und Weise mit verschiedenen Betriebsdrücken versorgbar sein.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine Montageplatte mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Eine derartige Montageplatte weist einen einen Haupteingang aufweisenden
Hauptkanal für
ein durch die Montageplatte leitbares und unter einem Betriebsdruck
stehendes Medium auf, wobei vom Hauptkanal abzweigende, zu jeweiligen
Ventilausgängen
führende
Ventilzuführungskanäle vorgesehen
sind. An den Ventilausgängen
sind dann die vom Medium durchströmbaren Koaxialventile montierbar.
Für das
von den Koaxialventilen kommende Medium weist die Montageplatte
Ventileingänge
auf, welche über
in der Montageplatte verlaufende zugehörige Verbraucherkanäle zu Verbraucherausgängen führen. Über nachgeführte Anlagen,
insbesondere flexibel ausgebildete Leitungs- und Rohrsysteme, können dann
die Verbraucherausgänge
den jeweiligen Verbrauchern bzw. Werkzeugen zugeführt werden.
Als Verbraucher kommen insbesondere verschiedene, das Medium benötigende,
Bearbeitungswerkzeuge einer Werkzeugmaschine in Betracht.
-
Eine
derartige Montageplatte weist den Vorteil auf, dass zur Anordnung
mehrerer Koaxialventile eine Bauteilreduzierung erreicht wird. Zudem
wird der Verrohrungsaufwand minimiert, da das Medium über die
jeweiligen Ventilausgänge
ins Koaxialventil strömen
kann und über
die Ventileingänge
direkt vom Koaxialventil wieder in die Montageplatte zurückgeführt wird.
-
Ferner
ist vorgesehen, dass die Verbraucherausgänge an einer Längsschmalseite
der Montageplatte angeordnet sind. Die Verbraucherausgänge liegen
dann vorteilhafterweise ein einer senkrecht zur Oberseite der Montageplatte
verlaufenden Ebene, wobei, die Ventileingänge und -ausgänge vorzugsweise
auf der Oberseite der Montageplatte angeordnet sind. Dadurch können seitlich
an der Montageplatte Verbraucherleitungen an den Verbraucherausgängen angeordnet
werden, welche dann zu den Verbrauchern führen.
-
Dabei
ist vorgesehenen, dass jeder Verbraucherkanal an den einander abgewandten
Längsschmalseiten
jeweils einen Ausgang oder verschlossen ist. Eine derartige Ausführungsform
hat den Vorteil, dass zwei oder mehr Montageplatten nebeneinander
so anordenbar sind, dass ein Verbraucherkanal der einen Montageplatte
in einen Verbraucherkanal einer weiteren Montageplatte mündet. Wird
eine Montageplatte alleine verwendet, so kann einer der beiden Ausgänge verschlossen
sein.
-
Erfindungsgemäß kann vorgesehen
sein, dass die Montageplatte im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet
ist, dass der Haupteingang an einer Stirnseite der Montageplatte
angeordnet ist und dass sich der Hauptkanal in Längsrichtung der Montageplatte
erstreckt. Mittels einer derartigen Ausgestaltung können in
Längsrichtung
gesehen hintereinander mehrere Koaxialventile auf der Montageplatte
angeordnet werden. Die Ventile sind dann vorteilhafterweise auf
der Oberseite der Montageplatte vorgesehen. Eine quaderförmige Montageplatte
hat zudem den Vorteil, dass sie kostengünstig herstellbar ist.
-
Gemäß der Erfindung
ist vorteilhaft, wenn die Montageplatte aus einem Strangpressprofil
gefertigt ist. Ein derartiges Strangpressprofil kann beispielsweise
sämtliche
sich in Längsrichtung
erstreckenden Kanäle
und Leitungen bereits aufweisen. Quer dazu verlaufende Leitungen
können
nachträglich
eingefügt werden.
-
Die
Ventilzuführungskanäle können bei
der erfindungsgemäßen Montageplatte
insbesondere parallel zueinander und senkrecht zum Hauptkanal verlaufend
angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich eine günstige und einfach zu fertigende
Anordnung.
-
Ferner
ist vorteilhaft, wenn die Mittellängsachsen der Ventilzuführungskanäle die Mittellängsachse
des Hauptkanals schneiden. Die Ventilausgänge liegen dann vorteilhafterweise
an der Oberseite der Montageplatte und zwar senkrecht über dem Hauptkanal.
-
Vorteilhaft
ist ferner, wenn die Ventileingänge auf
der gleichen Seite der Montageplatte angeordnet sind wie die Ventilausgänge. Wie
bereits erwähnt, sind
vorzugsweise sämtliche
Ventileingänge
und sämtliche
Ventilausgänge
auf der Oberseite der Montageplatte angeordnet. Dabei kann insbesondere eine
Ebene, durch die ein Ventileingang und ein Ventilausgang eines zugehörigen Koaxialventils
verläuft, senkrecht
zur Mittellängsachse
des Hauptkanals angeordnet sein. Auch hierdurch ergibt sich eine
vorteilhafte Geometrie der Montageplatte.
-
Gemäß der Erfindung
ist zudem vorteilhaft, wenn in der Montageplatte zudem Druckmittelkanäle für ein die
Koaxialventile betätigendes
Druckmittel, insbesondere Druckluft, vorgesehen sind. Hierdurch können separate
Druckmittelzuleitungen zu den einzelnen Koaxialventilen eingespart
werden, da diese innerhalb der Montageplatte verlaufen.
-
Dabei
ist vorteilhaft, wenn lediglich ein Hauptdruckmittelkanal vorgesehen
ist, von dem Einzelkanäle
zu den einzelnen Koaxialventilen abzweigen. Der Hauptdruckmittelkanal
ist dabei vorteilhafterweise parallel zum Hauptkanal des Mediums
angeordnet, wobei die Einzelkanäle
auf der Seite der Montageplatte münden, auf der auch die Ventilausgänge und/oder
Ventileingänge
angeordnet sind.
-
Eine
vorteilhafte Montageplatte ergibt sich dann, wenn die Montageplatte
drei, vier, sechs und/oder zehn Ventilausgänge für eine entsprechende Anzahl
von Koaxialventilen aufweist. Montageplatten mit einer derartigen
Anzahl von Ventilausgängen
haben sich als günstig
erwiesen und können
beliebig miteinander kombiniert werden.
-
Die
Erfindung betrifft außerdem
ein Plattensystem, umfassend wenigstens zwei aneinander angeordnete
erfindungsgemäße Montageplatten,
wobei das Medium in den beiden Hauptkanälen der Montageplatten unter
verschiedenen Betriebsdrücken
stehen kann und wobei ein Verbraucherkanal der einen Montageplatte
in einen Verbraucherkanal einer weiteren Montageplatte mündet, so
dass das Medium zu einem Verbraucher unter wenigstens zwei verschiedenen
Drücken
zuleitbar ist. Durch ein solches Plattensystem kann folglich ein
Verbraucher mit unterschiedlichen Drücken des Mediums beaufschlagt werden, wobei
auch hier der Verrohrungsaufwand minimiert ist. Dadurch, dass wenigstens
zwei Platten aneinander angeordnet sind, entfällt eine Verrohrung zwischen
den Platten. Die Hauptkanäle
der beiden Montageplatten münden
dann letzten Endes über das
jeweilige Koaxialventil im gleichen Verbraucherkanal, welcher mit
dem zugehörigen
Verbraucher verbunden werden kann. Die in einem derartigen Plattensystem
Verwendung findenden Montageplatten können dabei vorteilhafterweise
jeweils identisch ausgebildet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass
Montageplatten mit einer unterschiedlichen Anzahl von Ventilausgängen aneinander
angeordnet werden. Die Verbraucher, denen jeweils nur eine Montageplatte
zugeordnet ist, können
dann nur mit unter einem Betriebsdruck stehenden Medium versorgt
werden. Die Verbraucher, welche über
beide Montageplatten erreichbar sind, können mit unter unterschiedlichen
Drücken
stehenden Medien beaufschlagt werden.
-
Zur
Montage an eine erfindungsgemäße Montageplatte
oder an eine erfindungsgemäßes Plattensystem,
kann ein Koaxialventil Verwendung finden, das einen einem Ventilausgang
der Montageplatte zugeordneten Ventileinlass und einen dem Ventileingang
der Montageplatte zugeordneten Ventilauslass aufweist. Über ein
derartiges Koaxialventil kann folglich das Medium vom Ventilausgang
der Montageplatte in den Ventileinlass des Koaxialventils und dann
von dem Ventilauslass des Koaxialventils in den Ventileingang der
Montageplatte einströmen.
Zusätzlicher
Verrohrungsaufwand zwischen der Montageplatte und dem Koaxialventil
kann folglich entfallen.
-
Das
Koaxialventil kann ein mehrteiliges Gehäuse aufweisen, welches ein
Gehäusegrundteil
zur Anlage an der Montageplatte im Bereich des Ventilausgangs und
insbesondere auch des Ventileingangs aufweist. Das Ventil kann zudem
einen dem Ventileinlass nachgeschalteten, in axialer Richtung von
dem Medium durchströmbaren
und gegenüber dem
Grundgehäuseteil
in axialer Richtung bewegbaren Ventilschließkörper vorsehen, dessen freies Ende
in Schließstellung
des Ventils gegen einen an einem Gehäuseoberteil angeordneten Ventilsitz wirkt.
Dabei kann zur Rückführung des
Mediums vom Gehäuseoberteil
zum Gehäusegrundteil
zwischen dem Gehäuseoberteil
und dem Gehäusegrundteil eine
parallel zum Verschließventilkörper verlaufende, rohrartig
ausgebildete Rückführungsleitung
vorgesehen sein. Durch einen derartigen Aufbau, der im Wesentlichen
die Bauteile Gehäusegrundteil,
Ventilschließkörper, Gehäuseoberteil
und Rückführungsleitung
umfasst, kann auf geeignete Art und Weise das Medium vom Ventilausgang
der Montageplatte zum auf der gleichen Seite der Montageplatte vorgesehenen
Ventileingang der Montageplatte geleitet werden. Der Ventilschließkörper ist
dabei vorzugsweise senkrecht über
dem Ventilausgang der Montageplatte verlaufend angeordnet und die
Rückführungsleitung
steht vorteilhafterweise ebenfalls senkrecht über dem Ventileingang der Montageplatte.
-
Die
Rückführungsleitung
kann dabei im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein, so dass
die freien Enden der Rückführungsleitung
jeweils am Gehäusegrundteil
und am Gehäuseoberteil
dichtend angeordnet sind. Zur besseren Dichtwirkung zwischen Gehäusegrundteil
und Gehäuseoberteil
können
zwischen der Rückführungsleitung
und den einzelnen Gehäuseteilen
entsprechende Dichtelemente vorgesehen sein. Die Rückführungsleitung
kann beispielsweise durch sich in Axialrichtung erstreckende Zugschrauben
in axialer Richtung gegen das Gehäusegrundteil und das Gehäuseoberteil
verspannt sein.
-
Es
kann vorgesehen sein, dass der Ventilschließkörper als Kolbenstange eines
wenigstens einseitig über
die Luftkanäle
der Montageplatte mit Druckluft beaufschlagbaren Kolbens ausgebildet
ist und dass zwischen dem Gehäusegrundteil
und dem Gehäuseoberteil
ein Zylinderraum für
den Kolben vorgesehen ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann
der Kolben insbesondere in eine Richtung über Druckluft bewegt werden;
zur Bewegung Kolbens in die andere Richtung kann beispielsweise
ein geeignetes Federelement Verwendung finden.
-
Weitere
Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer die in
den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher
beschrieben und erläutert
sind.
-
Es
zeigen:
-
1a eine
Draufsicht auf ein Plattensystem zweier erfindungsgemäßer Montageplatten;
-
1b die
Vorderansicht der Montageplatten aus 1a;
-
1c eine
Seitenansicht eines Teils einer Montageplatte aus 1a;
und
-
2 einen
Querschnitt durch das Montageplattensystem gemäß 1a mit
auf den Montageplatten angeordneten Koaxialventilen.
-
In
der 1 sind zwei aneinander angeordnete
Montageplatten 10 und 12 dargestellt. Die beiden
Montageplatten 10, 12 sind quaderförmig ausgebildet
und weisen jeweils einen sich in Längserstreckung verlaufenden
Hauptkanal 14 auf. Die Hauptkanäle 14 umfassen dabei
jeweils einen an der zugehörigen
Stirnseite der jeweiligen Montageplatte angeordneten Haupteingang 16.
Das dem Haupteingang 16 gegenüberliegende Ende des jeweiligen
Hauptkanals 14 ist vorteilhafterweise mit einem entsprechenden
Verschlusselement 18, das beispielsweise über ein
an der Montageplatte vorhandenes Gewinde in die Montageplatte einschraubbar
ist, verschlossen.
-
Wie
aus der 1a deutlich wird, weist die Montageplatte 10 an
ihrer Oberseite 20 insgesamt zehn Ventilausgänge 22 auf,
wobei die Montageplatte 12 lediglich sechs Ventilausgänge 22 vorsieht.
Die Ventilausgänge 22 sind
dabei, wie insbesondere aus 1b deutlich
wird, über
entsprechende Ventilzuführungskanäle 24 mit
dem jeweils zugehörigen Hauptkanal 14 verbunden.
Die Ventilzuführungskanäle 24 verlaufen
dabei senkrecht zu den jeweiligen Hauptkanälen 14.
-
Über die
Haupteingänge 16 kann
ein druckbeaufschlagtes Medium in den jeweiligen Hauptkanal 14 einströmen, wobei
es dann über
die Ventilzuführungskanäle 24 zu
den jeweiligen Ventilausgängen 22 gelangt.
In der Montageplatte 10 ist der Betriebsdruck des Mediums
vorteilhafterweise unterschiedlich zu dem in der Montageplatte 12;
beispielsweise kann in der Montageplatte 10 ein Betriebsdruck
von 80 bar herrschen, wobei in der Montageplatte 12 lediglich
ein Betriebsdruck von 20 bar vorgesehen ist.
-
Über die
Ventilausgänge 22 kann
das jeweilige Medium dann in die in der 2 dargestellten Koaxialventile 26 einströmen. Das
das jeweilige Koaxialventil 26 durchströmende Medium kann dann, bei geöffnetem
Koaxialventil 26, durch die Ventileingänge 28 zurück in die
jeweilige Montageplatte 10, 12 strömen. Die
einzelnen Ventileingänge 28 sind über zugehörige Verbraucherkanäle 30 mit
Verbraucherausgängen 32, 34 verbunden.
Wie insbesondere aus 1b und 2 deutlich
wird, weisen die Verbraucherkanäle 30 jeweils
einen senkrecht zur Oberseite 20 der jeweiligen Montageplatte 10, 12 verlaufendenden
Kanalabschnitt 36 sowie einen senkrecht dazu verlaufenden,
parallel zur Oberseite 20 verlaufenden zweiten Kanalabschnitt 38 auf.
Der Kanalabschnitt 38 verläuft dabei vorteilhafterweise
von einer Längsschmalseite 40 zu
der jeweils gegenüberliegenden Längsschmalseite 42 der
jeweiligen Montageplatte. Je nachdem, wie viele Montageplatten gemäß 1 nebeneinander angeordnet sind, können dabei
beide Enden des jeweiligen Kanalabschnitts 38 offen sein oder
ein Ende geschlossen sein.
-
Bei
der Ausführungsform
gemäß 1 münden
insofern die ersten sechs Verbraucherausgänge 32 der Montageplatte 10 in
die Kanalabschnitte 38 der Montageplatte 12. Insofern
ergibt sich dann ein gemeinsamer Verbraucherausgang 34 für die Verbraucherkanäle 30 beider
Montageplatten 10 und 12. Das den Verbraucherausgängen 32 abgewandte Ende 44 des
Kanalabschnitts 38 der Montageplatte 10 kann dabei
mittels geeigneten Verschlussmitteln verschlossen sein.
-
Dadurch,
dass jeweils die ersten sechs Verbraucherkanäle 30 der einen Montageplatte 10 in
je einen zugehörigen
Verbraucherkanal der anderen Montageplatte 12 münden, beziehungsweise
dass die jeweiligen Verbraucherkanäle der beiden Montageplatten 10, 12 miteinander
verbunden sind, kann einem Verbraucher das Medium entweder aus dem Hauptkanal 14 der
einen Montageplatte 10 und/oder aus dem Hauptkanal 14 der
anderen Montageplatte 12 zugeleitet werden. Der jeweilige
Verbraucher bzw. das jeweilige Werkzeug kann lediglich mit dem unter verschiedenen
Betriebsdrücken
stehenden Medium über
die gleiche Leitung versorgt werden.
-
Die
beiden Montageplatten 10 und 12 sehen jeweils
einen Lufteingang 50 eines sich in Längsrichtung erstreckenden Hauptluftkanals 52 vor,
von dem Einzelluftkanäle
zu den auf der Oberseite 20 der jeweiligen Montageplatte 10, 12 anzuordnenden
Koaxialventilen gehen. Über
diese Luftleitungen können die
Koaxialventile druckgesteuert betätigt werden.
-
Der
Schnitt gemäß 2 entspricht
im Wesentlichen dem Schnitt gemäß 1b,
wobei entsprechende Bauteile mit entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet
sind.
-
Auf
der Oberseite der beiden Montageplatten 10 und 12 sind
gemäß 2 im
Längsschnitt
dargestellte Koaxialventile 26 angeordnet. Jedes der beiden
Koaxialventile 26 weist einen einem Ventilausgang 22 der
zugehörigen
Montageplatte 10, 12 zugeordneten Ventileinlass 56 sowie
einen dem jeweiligen Ventileingang 28 der jeweiligen Montageplatte 10, 12 Ventilauslass 58 auf.
-
Die
einzelnen Koaxialventile 26 weisen ein mehrteiliges Gehäuse auf,
wobei ein Gehäusegrundteil 60 vorgesehen
ist, dass an der Oberseite 20 der jeweiligen Montageplatte 10, 12 anliegt.
Die Koaxialventile 26 sehen ferner einen dem jeweiligen
Ventileinlass nachgeschalteten, in axialer Richtung von dem jeweiligen
Medium durchströmbaren
und gegenüber
dem Gehäusegrundteil 60 in
axialer Richtung bewegbaren Ventilschließkörper 62 auf, wobei dessen
dem Einlass 60 abgewandtes Ende 64 in der Schließstellung
des Ventils, wie in 2 gezeigt, gegen einen an einem
Gehäuseoberteil 66 angeordneten
Ventilsitz 68 wirkt. Der Ventilsitz 68 ist dabei
als Vollkugel ausgebildet, die mittels eines Presssitzes im Gehäuseoberteil 66 fest
angeordnet ist. Bei geöffnetem
Ventil hebt der rohrartig ausgebildete Ventilschließkörper 62 vom
Ventilsitz 68 ab, so dass das Medium zwischen dem Ventilsitz 68 und
dem Ende 64 des Ventilschließkörpers 62 in das Gehäuseoberteil 66 abschließen kann.
Vom Gehäuseoberteil 66 wird
das Medium über
eine zwischen dem Gehäuseoberteil 66 und
dem Gehäusegrundteil 62 angeordnete
Rückführungsleitung 70 rückgeführt. Die
Rückführungsleitung 70 ist
dabei rohrartig ausgebildet und verläuft parallel zur Mittellängsachse
des Ventils beziehungsweise zum Ventilverschließkörper. Die freien Enden der
im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Rückführungsleitung sind über Dichtelemente 72 jeweils
am Gehäusegrundteil 60 und
am Gehäuseoberteil 62 dicht
angeordnet. In Verlängerung
der Rückführungsleitung 70 sieht
das Gehäusegrundteil 60 eine
Axialbohrung vor, die im Ventilauslass 58 beziehungsweise
im Ventileingang 28 der jeweiligen Montageplatte 10, 12 mündet.
-
Wie
aus 2 deutlich wird, sind die Ventilschließkörper 62 als
Kolbenstangen eines einseitig druckbeaufschlagbaren Kolbens 74 ausgebildet,
wobei zwischen dem Gehäusegrundteil 60 und
dem Gehäuseoberteil 66 ein
Zylinderraum 76 vorgesehen ist, in dem der jeweilige Kolben 74 axial
bewegbar ist. Die Kolben 74 begrenzen einen Druckraum und
sind jeweils einseitig mit Druckluft beaufschlagbar, welche über die
Einzelluftleitungen 54 zur Verfügung gestellt wird. Die Ansteuerung
des jeweiligen Zylinderraums erfolgt dabei über elektrisch ansteuerbare
Schaltmittel 78.
-
Über ein
Federelement 80 wird der jeweilige Kolben 74 bei
Drucklosschaltungen des jeweiligen Druckraums in seine Ausgangslage
rückbewegt
und das jeweilige Ventil wird geschlossen.
-
Je
nachdem, welches der beiden Koaxialventile 26 geöffnet ist,
kann an dem Verbraucherausgang 34 in 2 entweder
der in der Hauptleitung 14 der Montageplatte 10 herrschende
Betriebsdruck oder der davon unterschiedliche in der Hauptleitung 14 der
Montageplatte 12 herrschende Betriebsdruck einem Verbraucher
zur Verfügung
gestellt werden.
-
Zur
Funktionsweise der Koaxialventile
26 im Einzelnen wird
auf die von der Anmelderin dieser Anmeldung, den gleichen Anmeldetag
wie diese Anmeldung aufweisenden Anmeldungen mit den Titeln "Koaxialventil" (
DE 10 2006 010 088 ) und "Koaxialventil mit
Dämpfungsmitteln" (
DE 10 2006 010 087 ) verwiesen.
In diesem Zusammenhang gilt der gesamte Offenbarungsgehalt der beiden
erwähnten
deutschen Patentanmeldungen als in der vorliegenden Patentanmeldung
offenbart.