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Die
Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung zur Fluidversorgung fluidischer
Verbraucher, mit mehreren in einer Stapelrichtung aneinandergereihten
Ventilmodulen; die Ventilmodule umfassen jeweils einen plattenförmigen
Kanalkörper, der eine zur Verbindung mit einer Fluidquelle
ausgebildete Speisekanalausnehmung, zwei zur Ankopplung fluidischer
Verbraucher vorgesehene Arbeitskanäle und eine zur Entlüftung
von fluidischen Verbrauchern dienende Entlüftungskanalausnehmung
sowie zwei zueinander parallele, einander entgegengesetzte Fügeflächen
und senkrecht zu den Fügeflächen ausgerichtete
Außenflächen aufweist, wobei die Fügeflächen
die Stapelrichtung bestimmen und zur Anlage an Fügeflächen
benachbarter Kanalkörper ausgebildet sind; und vier 2/2-Wegeventile,
die jeweils einen ersten und einen zweiten Fluidanschluss und ein
bewegliches Ventilglied für die Einstellung eines freien Fluidkanalquerschnitts
zwischen dem ersten und dem zweiten Fluidanschluss aufweisen, wobei
die vier 2/2-Wegeventile der Ventilmodule in einer Vollbrückenanordnung
miteinander verschaltet sind, bei der die ersten Fluidanschlüsse
des ersten und des zweiten 2/2-Wegeventils mit der Speisekanalausnehmung
verbunden sind, der zweite Fluidanschluss des ersten 2/2-Wegeventils
und der erste Fluidanschluss des vierten 2/2-Wegeventils mit einem
ersten Arbeitskanal verbunden sind, der zweite Fluidanschluss des
zweiten 2/2-Wegeventils und der erste Fluidanschluss des vierten
2/2-Wegeventils mit einem zweiten Arbeitskanal verbunden sind und
die zweiten Fluidanschlüsse des dritten und des vierten 2/2-Wegeventils
mit der Entlüftungskanalausnehmung verbunden sind, und
wobei jedes 2/2-Wegeventil ein elektrisch ansteuerbares Betätigungsmittel umfasst,
das auf eine als Bestückungsfläche dienende Außenfläche
des Kanalkörpers aufgesetzt ist und das zur Umschaltung
des jeweils zugeordneten Ventilglieds zwischen einer Sperrstellung
und einer Freigabestellung ausgebildet ist.
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Aus
der
DE 102 08 390
A1 ist ein Mehrwegeventil mit frei konfigurierbarer Ventilfunktion
bekannt, das mehrere an einem Ventilkörper angeordnete Druckmittelanschlüsse
sowie eine elektrisch ansteuerbare Antriebseinheit zur Betätigung
einer im Ventilkörper untergebrachten Ventilmechanik umfasst.
Die Ventilmechanik besteht aus zumindest vier einzelnen, in Reihe
geschalteten 2/2-Wege-Hauptventilen mit dazwischen angeordneten
Druckmittelanschlüssen. Jedem einzelnen Hauptventil ist
ein elektrisches Antriebselement zugeordnet, das mit einer gemeinsamen
elektronischen Steuereinrichtung verbunden ist.
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Mit
dem Mehrwegeventil können unterschiedliche Wegefunktionen
frei wählbar realisiert werden.
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Aus
der
DE 103 15 460
B4 ist eine Ventilanordnung für gasförmige
und flüssige Medien bekannt. Diese umfasst mindestens vier
zu einer Mehrwegeventileinheit in Vollbrückenanordnung
verknüpfte 2/2-Wegeventile, denen eine elektrische Steuereinheit
mit mindestens einem Busanschluss, mindestens einem Sensoranschluss
und mindestens einer Pulsweitenmodulation zugeordnet ist. Die Wegeventile
sind als schnellschaltende Plattenankerventile ausgebildet, deren
Schaltzeit kleiner als 5 Millisekunden ist.
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Die
EP 0 391 269 B1 offenbart
eine Magnetventilbatterie mit einer auf einer gemeinsamen Grundplatte
angeordneten Mehrzahl von Magnetventilen, die eingangsseitig über
einen in die Grundplatte integrierten Kanal gemeinsam mit Druckluft
versorgbar sind. Der Kanal ist mit einer Stichleitung verbunden,
die an zwei einander gegenüberliegenden Oberflächen
der Grundplatte ausmündet.
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Aus
der
EP 1 748 238 B1 ist
ein Magnetventil bekannt, das einen von Ventilkanälen durchsetzten Grundkörper
und einen eine Elektromagneteinrichtung aufweisenden Magnetkopf
aufweist. Zwischen dem Magnetkopf und dem Grundkörper,
die in Richtung einer Hauptachse aufeinanderfolgend angeordnet sind,
ist eine mit mehreren Ventilkanälen kommunizierende Ventilkammer
angeordnet. Die Ventilkammer enthält einen als Ventilglied
dienenden, plattenförmigen Magnetanker, der von einer ortsfesten
Magnetkernanordnung der Elektromagneteinrichtung angezogen werden
kann.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ventileinrichtung bereitzustellen,
deren Funktionsumfang in einfacher Weise veränderbar ist.
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Diese
Aufgabe wird für eine Ventileinrichtung der eingangs genannten
Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist
vorgesehen, dass an einer Anschlussfläche des Kanalkörpers
ein Zusatzmodul angeordnet ist, das kommunizierend mit einem oder
beiden Arbeitskanälen verbunden ist und das zur Steuerung
eines Fluidstroms und/oder zur Ermittlung eines Parameters des Fluidstroms
vom oder zum Arbeitskanal ausgebildet ist.
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Das
Zusatzmodul dient dazu, die vom Ventilmodul in den Arbeitskanälen
bereitgestellten Fluidströme zu beeinflussen und/oder Parameter
wie beispielsweise den Druck und/oder die Temperatur und/oder den
Durchfluss des oder der Fluidströme zu ermitteln. Das Zusatzmodul
kann beispielsweise zur Drosselung des Fluidvolumenstroms durch
einen der Arbeitskanäle eingesetzt werden. Bevorzugt ist
das Zusatzmodul zur zeitwei ligen Freigabe einer Verbindung zwischen
dem ersten und dem zweiten Arbeitskanal ausgebildet.
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Zweckmäßig
ist es, wenn das Zusatzmodul für eine Aneinanderreihung
in einer Montagerichtung orthogonal zur Stapelrichtung an die Anschlussfläche des
Ventilmoduls oder an ein weiteres Zusatzmodul ausgebildet ist, um
eine Zusatzmodulanordnung zu bilden. Dadurch ist gewährleistet,
dass an einem oder an mehreren Ventilmodulen angeordnete Zusatzmodule
die Stapelung der Ventilmodule zur Ventileinrichtung nicht behindern.
Zudem wird dadurch in einfacher Weise eine kommunizierende Verbindung zwischen
dem dem jeweiligen Ventilmodul zugeordneten Zusatzmodul und den
an der Anschlussfläche ausmündenden Arbeitskanälen
des Ventilmoduls gewährleistet. Zudem ist vorteilhaft,
dass in der Montagrichtung mehrere Zusatzmodule aneinandergereiht an
einem Ventilmodul angebracht werden können, womit der Funktionsumfang
des Ventilmoduls durch mehrere Zusatzfunktionen erweitert werden
kann.
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Vorzugsweise
umfasst das Zusatzmodul eine Kanaleinheit mit einem Fluidkanal für
eine kommunizierende Verbindung mit einem oder beiden Arbeitskanälen
des Kanalkörpers sowie eine auf die Kanaleinheit aufgesetzte
Funktionseinheit zur Beeinflussung und/oder Abtastung des im Fluidkanal
geführten Fluidstroms von oder zu einem oder beiden Arbeitskanälen.
Der Fluidkanal dient zur Weiterleitung des im Arbeitskanal des Ventilmoduls
bereitgestellten Fluids an eine Anschlussfläche des Zusatzmoduls,
an der ein weiteres Zusatzmodul oder ein fluidischer Verbraucher
kommunizierend angekoppelt werden kann. Durch den modularen Aufbau
kann das Zusatzmodul in einfacher Weise an unterschiedliche Anforderungen
angepasst werden, indem beispielsweise die Funktionseinheit ausgetauscht
wird. Bei der Funktionseinheit kann es sich beispielsweise um eine
Ventileinrichtung, um eine Detektionseinrichtung oder um eine Kombination
solcher Einrichtungen handeln.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass der Fluidkanal die Kanaleinheit durchsetzt und bei Festlegung
des Zusatzmoduls am Kanalkörper senkrecht zur Anschlussfläche
ausgerichtet ist und dass in der Kanaleinheit ein Verbindungskanal
für eine kommunizierende Verbindung zwischen dem Fluidkanal
und der Funktionseinheit ausgebildet ist. Der Fluidkanal stellt
eine kommunizierende Verbindung zwischen dem an der Anschlussfläche
des Kanalkörpers ausmündenden Arbeitskanal und
einer Anschlussöffnung, die an einer zur Anschlussfläche
beabstandeten Stirnfläche der Kanaleinheit ausmündet,
bereit. Ein mit dem Fluidkanal gekoppelter Verbindungskanal gewährleistet
einen Fluidstrom zwischen Arbeitskanal und Funktionseinheit.
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Zweckmäßig
ist es, wenn sich der Fluidkanal zwischen einander entgegengesetzten
Anlageflächen der Kanaleinheit erstreckt.
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Zudem
wird durch die Ausrichtung des Fluidkanals senkrecht zur Anschlussfläche
des Ventilmoduls gewährleistet, dass mehrere Zusatzmodule
mit geringstmöglichem Raumbedarf in Montagerichtung aufgereiht
werden können.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Fluidkanal
zur Aufnahme eines Befestigungsmittels ausgebildet ist, das zur
Festlegung des Zusatzmoduls am Kanalkörper oder an einem
weiteren Zusatzmodul dient. Hierdurch wird der Fluidkanal zusätzlich
als Ausnehmung für das Befestigungsmittel genutzt, das
die Festlegung des Zusatzmoduls an dem Ventilmodul sicherstellt.
Durch diese Mehrfachnutzung des Fluidkanals wird ein einfacher Aufbau
der Kanaleinheit ermöglicht.
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Vorzugsweise
ist das Befestigungsmittel in einer Längserstreckungsrichtung
an einander entgegengesetzten Endbereichen mit einem Kopfabschnitt und
einem Schaftabschnitt versehen und von einer zwischen Schaftabschnitt
und Kopfabschnitt erstreckten und jeweils endseitig ausmündenden Längsausnehmung
durchsetzt, um eine kommunizierende Verbindung zwischen in Montagerichtung
aneinander gereihten Zusatzmodulen zu ermöglichen, wobei
der Schaftabschnitt zum Eingriff in den Arbeitskanal des Kanalkörpers
oder in den Kopfabschnitt eines weiteren Befestigungsmittels ausgebildet
ist. Die Längsausnehmung dient zur Bereitstellung eines freien
Strömungsquer schnitts durch das Befestigungsmittel, das
den Fluidkanaldurchsetzt und am Kanalkörper oder an einem
weiteren Zusatzmodul festgelegt ist. Der Schaftabschnitt ist für
einen form- und/oder kraftschlüssigen Eingriff des Befestigungsmittels
in die Anschlussöffnung des Arbeitskanals ausgebildet.
Alternativ kann der Schaftabschnitt auch in einem entsprechend der
Anschlussöffnung des Arbeitskanals ausgebildeten Kopfabschnitt
eines weiteren Befestigungsmittels festgelegt werden. Der Kopfabschnitt
stellt zudem die Kraftübertragung zwischen Befestigungsmittel
und Kanaleinheit sicher, beispielsweise durch Formschluss gegenüber
der Kanaleinheit mittels einer endseitigen Verdickung des Befestigungsmittels.
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Zweckmäßig
ist es, wenn das Befestigungsmittel eine quer zur Längserstreckungsrichtung
ausgerichtete, mit der Längsausnehmung kommunizierende
Verbindungsausnehmung aufweist, die zur Bereitstellung einer kommunizierenden
Verbindung zwischen der Längsausnehmung und dem Fluidkanal sowie
dem Verbindungskanal ausgebildet ist. Somit kann das Fluid, das
die Längsausnehmung durchströmt, zumindest teilweise
in den Fluidkanal und von dort aus in Richtung des Verbindungskanals
geführt werden und mit der endseitig am Verbindungskanal angeordneten
Funktionseinheit in Wechselwirkung treten.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Funktionseinheit
als Detektionseinrichtung, insbesondere als Drucksensor und/oder
Durchflusssensor und/oder Temperatursensor und/oder Feuchtigkeitssensor
zur Ermittlung eines elektrischen Messsignals in Abhängigkeit
von dem im Arbeitskanal strömenden Fluid und zur Bereitstellung
des Messsignals an eine Steuereinrichtung ausgebildet ist. Mit einer
solchen Funktionseinheit können ein oder mehrere Parameter
des am Arbeitskanal bereitgestellten Fluids ermittelt werden. Die
elektrischen Messsignale der Funktionseinheit werden an eine Steuereinrichtung übermittelt,
die zur Auswertung der Messsignale eingerichtet ist und eine Steuerung
oder Regelung des Ventilmoduls zur Beeinflussung des am Arbeitskanal
bereitgestellten Fluids vornehmen kann.
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Bevorzugt
ist die Funktionseinheit als 2/2-Wegeventil ausgebildet. Dadurch
ist eine Einflussnahme auf das an einem oder an beiden Arbeitskanälen
des Ventilmoduls bereitgestellten Fluids möglich.
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Vorteilhaft
ist es, wenn die Kanaleinheit einen ersten und einen zweiten Verbindungskanal
umfasst, wobei der erste Verbindungskanal mit dem ersten Fluidkanal
und einem ersten Fluidanschluss der Funktionseinheit und der zweite
Verbindungskanal mit dem zweiten Fluidkanal und einem zweiten Fluidanschluss
der Funktionseinheit kommunizierend verbunden sind. Hierdurch kann
das Zusatzmodul zwischen das Ventilmodul und einen fluidischen Verbraucher
eingeschleift werden, ohne dass es zu einer Beeinträchtigung
des Funktionsumfangs des Ventilmoduls kommt. Vielmehr kann der Funktionsumfang des
Ventilmoduls durch Kombination mit dem Zusatzmodul erweitert werden,
indem vom Zusatzmodul beispielsweise eine zeitweilige Verbindung
zwischen den Arbeitskanälen des Ventilmoduls freigegeben wird,
ohne dass seitens des Ventilmoduls zeitgleich die Freigabe kommunizierender
Verbindungen zur Speisekanalausnehmung und/oder zur Entlüftungskanalausnehmung
notwendig sind.
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Vorteilhaft
ist es, wenn 2/2-Wegeventile als Ventileinheiten ausgebildet sind,
bei denen das Betätigungsmittel mit einem Ventilabschnitt
eine kompakte Einheit bildet, die auf die Bestückungsfläche
des Kanalkörpers aufgesetzt ist, wobei der Ventilabschnitt
den ersten und den zweiten Fluidanschluss sowie einen Ventilsitz
umfasst, gegenüber dem das Ventilglied beweglich angeordnet
ist, um den freien Fluidkanalquerschnitt zwischen dem ersten und
dem zweiten Fluidanschluss zwischen einer Sperrstellung und einer
Freigabestellung zu beeinflussen. Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung sind die 2/2-Wegeventile vollständig außerhalb
des Kanalkörpers ausgebildet und sind als kompakte Einheiten
auf die Bestückungsfläche des Kanalkörpers
aufgesetzt. Die 2/2-Wegeventile weisen neben dem elektrisch ansteuerbaren
Betätigungsmittel den Ventilabschnitt auf, der der Fluidführung
dient. Der Ventilabschnitt weist einen Fluidkanal auf der an einer
Außenoberfläche in zwei voneinander beabstandete
Fluidanschlüsse ausmündet. Im Fluidkanal ist ein
Ventilsitz ausgebildet, der eine abdichtende Anlage des Ventilglieds
zur Sperrung des freien Querschnitts des Fluidkanals ermöglicht.
Das Ventilglied kann durch eine vom Betätigungsmittel ausgehende
Krafteinwirkung aus einer abdichtenden Anlage am Ventilsitz in eine Freigabestellung
bewegt werden, in der der Ventilsitz und somit der Fluidkanalquerschnitt
freigeben sind Das Betätigungsmittel kann also das Ventilglied
derart beeinflussen, dass dieses entweder die Sperrstellung oder
die Freigabestellung einnimmt.
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Eine
vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt. Dabei zeigt:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer Ventileinrichtung,
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2 eine
perspektivische Explosionsdarstellung der Ventileinrichtung gemäß 1,
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3 eine
perspektivische Darstellung eines Ventilmoduls aus der Ventileinrichtung
gemäß den 1 und 2,
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4 eine
perspektivische Schnittdarstellung des Ventilmoduls gemäß der 3,
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5 eine
ebene Schnittdarstellung des Ventilmoduls gemäß der 3 und
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6 eine
perspektivische Darstellung einer Kanaleinheit und
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7 eine
Schnittdarstellung der Kanaleinheit gemäß 6.
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Eine
in der 1 dargestellte Ventileinrichtung 1 ist
zur fluidischen Versorgung mehrerer, nicht dargestellter fluidischer
Verbraucher, beispielsweise pneumatischer Arbeitszylinder, vorgesehen.
Die Ventileinrichtung 1 dient zur Steuerung und/oder Regelung
einer Vielzahl von Fluidströmen, die von einer nicht dargestellten
Fluidquelle an die jeweiligen fluidischen Verbraucher bereitgestellt
werden sollen.
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Die
Ventileinrichtung 1 umfasst mehrere, exemplarisch scheibenartig
ausgebildete, Ventilmodule 2, die in einer Stapelrichtung 3 aneinander
aufgereiht sind. Die Ventilmodule 2 sind zwischen einem
Basiselement 4 und einer Abschlussplatte 5 angeordnet, die
die Ventileinrichtung 1 längs der Stapelrichtung 3 jeweils
endseitig begrenzen.
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Einigen
der Ventilmodule 2 sind Zusatzmodule 6, 7 zugeordnet,
die beispielsweise als Ventilelemente oder Sensorelemente ausgebildet
sind. Die Zusatzmodule 6, 7 sind, wie dies aus
der 1 hervorgeht, in einer Montagerichtung 92 orthogonal
zur Stapelrichtung 3 aneinander anreihbar und ermöglichen
bei Bedarf die Erweiterung des Funktionsumfangs der Ventilmodule 2.
Die Ventilmodule 2 der Ventileinrichtung 1 sind
je doch auch ohne die zugeordneten Zusatzmodule 6, 7 einsetzbar.
Das Zusatzmodul 6 ist bei der dargestellten Ausführungsform
als Zusatzventil ausgebildet. Das Zusatzmodul 7 ist bei der
dargestellten Ausführungsform als Messmodul ausgebildet.
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Das
Basiselement 4 weist an einer Stirnfläche 8 eine
Speiseöffnung 9 zum Anschluss eines nicht dargestellten
Fluidleiters und eine Entlüftungsöffnung 10,
die beispielsweise als Austritt für Fluid dienen kann,
das bereits die Ventileinrichtung 1 und die nicht dargestellten
fluidischen Verbraucher durchströmt hat, auf.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform der Ventileinrichtung 1 sind
an das Basiselement 4 in Stapelrichtung 3 mehrere
Ventilmodule 2 aufgereiht, die alle den gleichen, nachstehend
näher beschriebenen, Aufbau aufweisen. Den Ventilmodulen 2 kommt
die Aufgabe zu, das über das Basiselement 4 bereitgestellte
Fluid in der gewünschten Weise an die nicht dargestellten
fluidischen Verbraucher abzugeben und gegebenenfalls von fluidischen
Verbrauchern zurückströmendes Fluid wieder zum
Basiselement 4 zurückzuführen.
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Jedes
der in den 2 bis 5 näher
dargestellten Ventilmodule 2 umfasst einen plattenförmig
ausgebildeten Kanalkörper 11 und auf den Kanalkörper 11 aufgesetzte,
gleichförmig ausgebildete Ventileinheiten 12.
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Die
Ventileinheiten 12 des Ventilmoduls 2 sind mit
einer Abdeckleiste 13 versehen, die beispielsweise zur
Geräuschdämmung und/oder zur Abschirmung der Ventileinheiten 12 vor
Umwelteinflüssen, insbesondere Verschmutzungen, und/oder
zur elektrischen Kontaktierung der Ventileinheiten 12 ausgebildet
sein kann. Die Ventileinheit 12 des Zusatzmoduls 6 ist
mit einer Abdeckhaube 14 versehen, die die gleiche Funktionalität
für die einzelne Ventileinheit 12 wie die Abdeckleiste 13 für
die mehreren Ventileinheiten 12 des Ventilmoduls 2 verwirklicht.
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Der
Kanalkörper 11, der beispielsweise eine kubische
Außengeometrie aufweisen kann, weist zwei einander entgegengesetzte
Fügeflächen 15, 16 auf, deren
nicht dargestellte Flächen normalen parallel zur Stapelrichtung 3 ausgerichtet
sind. Beispielsweise weist die erste Fügefläche 15 in
Richtung des Basiselements 4, entsprechend weist die zweite
Fügefläche 16 in Richtung der Abschlussplatte 5.
Die Fügeflächen 15, 16 bilden
bei der dargestellten Ausführungsform des Kanalkörpers 11 dessen
größte Oberflächen. Von den zu den Fügeflächen 15, 16 orthogonal
ausgerichteten Schmalseiten des Kanalkörpers 11,
deren nicht dargestellte Flächennormalen senkrecht zur
Stapelrichtung 3 verlaufen, dient eine kürzere
Schmalseite als Anschlussfläche 17 und eine längere
Schmalseite als Bestückungsfläche 18.
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Bei
dem in den 3 bis 5 näher
dargestellten Ventilmodul 2 münden an der Anschlussfläche 17 Anschlussöffnungen 19, 20 der
nachfolgend näher beschriebenen Arbeitskanäle 21, 22 aus.
An der Bestückungsfläche 18 münden
Anschlussbohrungen 25, 26, 27 und 28 der
Arbeitskanäle 21, 22 aus, wie dies aus
den 4 und 5 hervorgeht. An der Bestückungsfläche 18 münden
zudem Verbindungsbohrungen 29, 30, 31, 32 aus,
die mit nachfolgend näher beschriebenen Speisekanalausnehmungen 35 bzw.
Entlüftungskanalausnehmungen 36 im Kanalkörper 11 kommunizierend
verbunden sind.
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Wie
den 2 bis 5 entnommen werden kann, wird
der Kanalkörper 11 in Stapelrichtung 3 von
zwei Ausnehmungen durchsetzt, die als Speisekanalausnehmung 35 bzw.
als Entlüftungskanalausnehmung 36 dienen und die
in einer Querschnittsebene, deren Normalenvektor parallel zur Stapelrichtung 3 ausgerichtet
ist, eine längliche Erstreckung aufweisen. In den 4 und 5 sind
jeweils eine Querschnittshaupterstreckung 37 der Speisekanalausnehmung 35 und
eine Querschnittshaupterstreckung 38 der Entlüftungskanalausnehmung 36 eingezeichnet.
Bei der Querschnittshaupterstreckung handelt es sich um eine Gerade,
die sich vorliegend querschnittsmittig mit maximaler Länge
innerhalb einer Berandung des jeweiligen Querschnitts der Speisekanalausnehmung 35 bzw.
des Entlüftungskanalausnehmung 36 erstreckt. Die Querschnittshaupterstreckungen 37, 38 sind
bei der vorliegenden Ausführungsform des Kanalkörpers 11 koaxial
zueinander ausgerichtet und verlaufen parallel zur nicht dargestellten
Flächennormale der Anschlussfläche 17.
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Wie
aus der Explosionsdarstellung der 2 entnommen
werden kann, bilden die Speisekanalausnehmung 35 und die
Entlüftungskanalausnehmung 36 der in Stapelrichtung 3 aufgereihten
Kanalkörper 11 der Ventilmodule 2 einen
sich zwischen dem Basiselement 4 und der Abschlussplatte 5 erstreckenden,
durchgängigen Speisekanal, der durch den Pfeil 39 symbolisiert
wird, und einen durchgängigen Entlüftungskanal,
der durch den Pfeil 40 symbolisiert wird. Dadurch wird
eine zentrale Ver- und Entsorgung der Ventilmodule 2 mit
bzw. von Fluid ermöglicht.
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Wie
den 4 und 5 zu entnehmen ist, erstrecken
sich die Arbeitskanäle 21 und 22 jeweils zwischen
den an der Anschlussfläche 17 vorgesehenen Anschlussöffnungen 20 bzw. 19 und
den an der Bestückungsfläche 18 ausmündenden
Anschlussbohrungen 25 und 28 bzw. 26 und 27.
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Der
erste Arbeitskanal 21 stellt eine kommunizierende Verbindung
zwischen dem an der Anschlussöffnung 20 anschließbaren
fluidischen Verbraucher und dem ersten 2/2-Wegeventil 41 sowie dem
vierten 2/2-Wegeventil 46 bereit. Der zweite Arbeitskanal 22 ist
für eine kommunizierende Verbindung zwischen der Anschlussöffnung 19 und
dem zweiten 2/2-Wegeventil 42 sowie dem dritten 2/2-Wegeventil 45 vorgesehen.
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Der
erste Arbeitskanal 21 ist kommunizierend mit dem zweiten
Fluidanschluss 48 des ersten 2/2-Wegeventils 41 und
mit dem ersten Fluidanschluss 55 des vierten 2/2-Wegeventils 46 verbunden.
Der zweite Arbeitskanal 22 ist kommunizierend mit dem zweiten
Fluidanschluss 50 des zweiten 2/2-Wegeventils 42 und
mit dem ersten Fluidanschluss 51 des dritten 2/2-Wegeventils 45 verbunden.
Desweiteren sind der erste Fluidanschluss 47 des ersten
2/2-Wegeventils 41 und der erste Ventilanschluss 49 des
zweiten 2/2-Wegeventils 42 mit der Speisekanalausnehmung 35 kommunizierend
verbunden. Der zweite Fluidanschluss 52 des dritten 2/2-Wegeventils 45 und
der zweite Ventilanschluss 56 des vierten 2/2-Wegeventils 46 sind
kommunizierend mit der Entlüftungskanalausnehmung 36 verbunden.
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Mit
dieser Konfiguration der kommunizierenden Verbindungen zwischen
den Arbeitskanälen 21, 22 und der Speisekanalausnehmung 35 bzw.
der Entlüftungskanalausnehmung 36 sind die 2/2-Wegeventile 41, 42, 45, 46 in
einer Vollbrückenanordnung mit einander gekoppelt.
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Die
Längsachsen der fluidischen Verbindungen im Kanalkörper 11 sind
jeweils in einer von zwei voneinander beabstandeten, im Wesentlichen
parallel zu den Fügeflächen 15, 16 ausgerichteten
Fluidkanalebenen 33, 34 angeordnet. Die Längsachsen der
Anschlussbohrungen 25, 26, 27, 28 und
der Verbindungsbohrungen 29, 30, 31, 32 sind
gemäß der 4 in der
ersten Fluidkanalebene 33 angeordnet. Die zweite Fluidkanalebene 34 ist
benachbart zur ersten Fügeläche 15 angeordnet
und umfasst die Längsachsen von nutartigen Vertiefungen 61, 62,
die in die erste Fügefläche 15 eingebracht
sind. Die nutartige Vertiefung 61 steht über die
beispielsweise als senkrecht zu den Fügeflächen 15, 16 ausgerichteten, als
Stichbohrungen ausgeführten Arbeitskanalbohrungen 57, 58 in
kommunizierender Verbindung mit der zweiten Anschlussöffnung 20 an
der Anschlussfläche 17 und mit den Anschlussbohrungen 25 und 28,
die an der Bestückungsfläche 18 ausmünden.
Die nutartige Vertiefung 62 steht über die zugeordneten Arbeitskanalbohrungen 59, 60, 63 in
kommunizierender Verbindung mit der Anschlussöffnung 19 an
der Anschlussfläche 17 und mit den An schlussbohrungen 26 und 27,
die an der Bestückungsfläche 18 ausmünden.
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Die
kreuzungsfreie Anordnung der fluidischen Verbindungen ist in den 4 und 5 ersichtlich,
in denen die nutartigen Vertiefungen 61, 62 gestrichelt
dargestellt sind, da sie in der zweiten Fluidkanalebene 34 liegen,
die beabstandet zu der mit der Fluidkanalebene 33 übereinstimmenden
Schnittebene angeordnet ist, wie dies beispielsweise aus der 3 entnommen
werden kann.
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Der 3 sind
nutartige Ausnehmungen 65, 66, 67, 68 zu
entnehmen, die jeweils umlaufend um die Speisekanalausnehmung 35,
um die Entlüftungskanalausnehmung 36, um die nutartige
Vertiefung 61 und um die nutartige Vertiefung 62 angeordnet
sind. Diese dienen zur Aufnahme von nicht dargestellten, beispielsweise
als endlose Rundschnurdichtungen ausgeführten Dichtmitteln.
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In
den 6 und 7 ist exemplarisch eine Kanaleinheit 94 dargestellt,
die für ein als Zusatzventil ausgeführtes Zusatzmodul 6 vorgesehen
ist. Die Kanaleinheit 94 ist als im Wesentlichen quaderförmiger
Körper ausgebildet und weist eine zur Anlage an die Anschlussfläche 17 des
Ventilmoduls 2 vorgesehene Koppelfläche 95 und
eine der Koppelfläche 95 entgegengesetzte Montagefläche 96 auf,
die beide auch als Anlage flächen bezeichnet werden können. Eine
Aufsatzfläche 97 zur Ankopplung einer Funktionseinheit
ist zwischen der Koppelfläche 95 und der Montagefläche 96 angeordnet
und rechtwinklig zu diesen Flächen ausgerichtet.
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Wie
aus der 7 hervorgeht, ist die Kanaleinheit 94 von
mehreren Ausnehmungen durchsetzt, die als Fluidkanäle 98, 99 und
als Verbindungskanäle 100, 101 ausgebildet
sind. Die Fluidkanäle 98, 99 durchsetzen
die Kanaleinheit 94 zwischen der Koppelfläche 95 und
der Montagefläche 96 und münden jeweils
an diesen Flächen aus. Sie sind für eine kommunizierende
Verbindung mit den Arbeitskanälen 21, 22 des
Ventilmoduls 2 und den Verbindungskanälen 100, 101 vorgesehen,
wenn das Zusatzmodul 6, 7 in Montagerichtung 92 am
Ventilmodul 2 oder in kaskadierter Anordnung an einem vorhergehenden
Zusatzmodul 6, 7 angebracht ist.
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Die
Verbindungskanäle 100, 101 stellen jeweils
eine kommunizierende Verbindung zwischen den Fluidkanälen 98, 99 und
der Aufsatzfläche 97 her. Der dem Fluidkanal 98 zugeordnete
Verbindungskanal 100 ist als Bohrung orthogonal zur Aufsatzfläche 97 in
die Kanaleinheit 94 eingebracht und verläuft in
einer Mittelebene 102, die die Kanaleinheit 94 hälftig
teilt. Auch der dem Fluidkanal 99 zugeordnete Verbindungskanal 101 verläuft
ausgehend von der Aufsatzfläche 97 zunächst
in der Mittelebene 102. Um eine Überschneidung
mit dem Fluidkanal 98 zu vermeiden, ist der Verbindungskanal 101 abschnittsweise
in einer parallel zur Mittelebene 102 ausgerichteten und
von dieser beabstandeten Nebenebene 103 geführt.
Zur kommunizierenden Kopplung des Kanalabschnitts des Verbindungskanals 101 in
der Mittelebene 102 mit dem Kanalabschnitt des Verbindungskanals 101 in
der Nebenebene 103 sind Querbohrungen 104, 105 vorgesehen,
die die Kanaleinheit 94 abschnittsweise durchsetzen.
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Auf
die in den 6 und 7 dargestellte Kanaleinheit 94 kann
eine in den 1 und 2 nur schematisch
dargestellte Ventileinheit 12 aufgesetzt werden, die den
gleichen Aufbau wie die Ventileinheiten 12 für
das Ventilmodul 2 hat. Die Ventileinheit 12, die
abdichtend auf der Aufsatzfläche 97 montiert wird,
steht mit ihren Fluidanschlüssen in kommunizierender Verbindung
mit den Verbindungskanälen 100, 101 und
somit mit den Fluidkanälen 98, 99. Dadurch
kann eine Querströmung zwischen den Fluidkanälen 98, 99,
die ihrerseits kommunizierend mit den Arbeitskanälen 21, 22 des
Ventilmoduls 2 verbindbar sind, von der Ventileinheit 12 beeinflusst
werden.
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Für
eine Befestigung der Kanaleinheit 94 an einem Ventilmodul 2 oder
an einem weiteren Zusatzmodul 6, 7 ist das exemplarisch
als Hohlschraube ausgebildete Befestigungsmittel 106 vorgesehen. Das
Befestigungsmittel 106 umfasst einen zylin derhülsenförmigen
Shaftabschnitt 107 und einen daran angrenzenden, ebenfalls
zylinderhülsenförmig ausgebildeten Kopfabschnitt 108.
Der Schafabschnitt 107 ist in einem dem Kopfabschnitt 108 abgewandten
Endbereich mit einem nicht näher dargestellten Außengewinde
versehen. Im Kopfabschnitt 108 weist das Befestigungsmittel 106 ein
Innengewinde auf, das zur Aufnahme des Außengewindes eines
weiteren Befestigungsmittels 106 ausgebildet ist.
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Der
Schaftabschnitt 107 weist benachbart zum Außengewinde
eine umlaufende, nutartige Fluidausnehmung 109 auf. Die
Fluidausnehmung 109 stellt mittels einer Fluidöffnung 110 eine
kommunizierende Verbindung zwischen einer im Befestigungsmittel 106 durch
die zylinderhülsenförmige Gestaltung begrenzten
Innenbohrung 111 und dem jeweiligen Fluidkanal 98, 99 bzw.
den darin ausmündenden Verbindungskanälen 100, 101 her.
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Die
Fluidkanäle 98, 99 sind jeweils im Bereich
ihrer Ausmündungen mit einer umlaufenden Nut versehen,
die zur Aufnahme eines, vorzugsweise aus gummielastischem Material
hergestellten, Dichtungsrings 112 vorgesehen ist. Mit Hilfe
der Dichtungsringe 112 kann eine abdichtende Kopplung zwischen
den Fluidkanälen 98, 99 und den Arbeitskanälen 21, 22 des
Ventilmoduls 2 gewährleistet werden.
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Bei
einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung
ist auf eine als Messeinrichtung ausgebildete Funktionseinheit abdichtend
auf die Kanaleinheit aufgesetzt. Die Funktionseinheit weist einen
integrierten Fluidkanal auf, der kommunizierend mit einem oder beiden
Verbindungskanälen 100, 101 in Verbindung
steht. Beispielsweise ragt eine Messsonde in den Fluidkanal oder
eine Messsonde ist benachbart zu einer Kanalwand des Fluidkanals
angeordnet, um direkt oder indirekt einen oder mehrere Parameter
des strömenden Fluids zu ermitteln.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10208390
A1 [0002]
- - DE 10315460 B4 [0004]
- - EP 0391269 B1 [0005]
- - EP 1748238 B1 [0006]