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Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, mit einem eine Zentrumsachse aufweisenden Ventilträger, der an seinem sich um die Zentrumsachse herum erstreckenden Außenumfang mehrere in Umfangsrichtung verteilte Bestückungsflächen aufweist, zu denen jeweils mindestens ein im Ventilträger verlaufender Ventilträgerkanal ausmündet, und mit mehreren jeweils mindestens ein Ventilmodul aufweisenden Ventileinheiten, die jeweils derart an einer der Bestückungsflächen montiert oder montierbar sind, dass mindestens ein in ihrem Innern verlaufender Ventilkanal mit einem der Ventilträgerkanäle kommuniziert.
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Eine aus der
EP 1 328 396 B1 bekannte Ventilanordnung dieser Art weist einen einstückigen, im Wesentlichen kubisch gestalteten Ventilträger auf, der an seinem Außenumfang mehrere um eine gedachte Zentrumsachse herum verteilte Bestückungsflächen aufweist. An jeder dieser Bestückungsflächen ist ein zur Steuerung von Fluidströmen geeignetes Ventilmodul montiert. Jedes Ventilmodul enthält mindestens eine elektrisch betätigbare Ventileinheit und verfügt über mindestens einen internen Ventilkanal, der mit einem an der zugeordneten Bestückungsfläche ausmündenden Ventilträgerkanal kommuniziert. An zwei einander entgegengesetzten parallelen Seitenflächen sind jeweils zwei in der gleichen Ebene ausgerichtete Bestückungsflächen vorhanden. Weitere Ventilmodule können erforderlichenfalls auch noch an einer vorderen Stirnfläche des Ventilträgers montiert werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Ventilanordnung steht im Vordergrund, trotz kompakter Bauweise ausreichend Platz für großdimensionierte Ventilmodule zu schaffen. Dieser Anspruch wird zwar bei einer Bestückung mit nur einer geringen Anzahl von Ventilmodulen erfüllt. Soll jedoch eine größere Anzahl von Ventilmodulen am Ventilträger fixiert werden, sind diesem Ziel durch die Formgebung des Ventilträgers bedingte Grenzen gesetzt.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, eine Vielzahl von Ventilmodulen auf engstem Raum zusammenzufassen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist neben den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen, dass jede Bestückungsfläche rechtwinkelig bezüglich eines von der Zentrumsachse ausgehenden Radialstrahles ausgerichtet ist, wobei diese Radialstrahlen derart aufgefächert sind, dass einander jeweils unmittelbar benachbarte Bestückungsflächen unter einem stumpfen Winkel geneigt zueinander angeordnet sind.
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Auf diese Weise können um die gedachte Zentrumsachse herum sehr viele Bestückungsflächen platziert werden, die mit jeweils einer Ventileinheit bestückbar sind, wobei durch die spezielle Ausrichtung der Bestückungsflächen eine aufgefächerte Montage der Ventileinheiten möglich ist, so dass diese sich gegenseitig nicht behindern. Prinzipiell könnte sich die Verteilung der Bestückungsflächen auf einen Teilbereich des Außenumfanges des Ventilträgers beschränken, jedoch erstreckt sich die Anordnung von Bestückungsflächen vorzugsweise rings um den gesamten Außenumfang des Ventilträgers herum. Bei Bedarf können nicht genutzte Bestückungsflächen mit einer die dort ausmündenden Ventilträgerkanäle verschließenden Verschlussplatte abgedichtet werden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Zweckmäßigerweise sind die Bestückungsflächen symmetrisch um die Zentrumsachse herum verteilt. Besonders zweckmäßig ist eine Ausgestaltung, bei der alle in Umfangsrichtung zueinander benachbarten Bestückungsflächen unter einem gleich großen stumpfen Winkel geneigt zueinander ausgerichtet sind. Nicht nur, jedoch insbesondere in diesem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn sämtliche Bestückungsflächen, in der Umfangsrichtung des Ventilträgers gemessen, die gleiche Breite haben. Jede Bestückungsfläche ist im Übrigen zweckmäßigerweise als ebene Fläche ausgebildet.
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Das erfindungsgemäße Konzept macht es besonders einfach möglich, am Außenumfang des Ventilträgers mehr als vier geneigt zueinander angeordnete Bestückungsflächen auszubilden. Beispielsweise können sechzehn Bestückungsflächen um die gedachte Zentrumsachse herum verteilt sein.
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Bevorzugt ist jede Bestückungsfläche streifenförmig gestaltet und so ausgerichtet, dass ihre Längsachse zur Zentrumsachse des Ventilträgers parallel verläuft.
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Sämtliche Bestückungsflächen sind zweckmäßigerweise so ausgerichtet, dass sie jeweils eine Tangente ein und derselben, die Zentrumsachse als Mittelpunkt aufweisenden Kreislinie bilden.
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Das mindestens eine Ventilmodul einer jeweiligen Ventileinheit kann entweder direkt oder unter Zwischenschaltung einer Adapterplatte an der zugeordneten Bestückungsfläche montiert sein. Es besteht die Möglichkeit, die Adapterplatte unabhängig vom zugeordneten mindestens einen Ventilmodul auszubilden und unabhängig von dem mindestens einen Ventilmodul an einer Bestückungsfläche zu montieren, so dass einzelne Ventilmodule unabhängig von der zugeordneten Adapterplatte austauschbar sind.
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Die Ventileinheiten sind zweckmäßigerweise von elektrisch betätigbarer Bauart, wobei es sich insbesondere um vorgesteuerte Mehrwegeventile handelt.
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Der Ventilträger kann in einer vorteilhaften Bauform mehrteilig ausgebildet sein, wobei er einen Trägerkern aufweist, auf dem in koaxialer Anordnung eine Trägerhülse sitzt, an deren Außenumfang die Bestückungsflächen ausgebildet sind. Die Trägerhülse kann auf den Trägerkern insbesondere axial aufgesteckt sein. Mindestens ein Ventilträgerkanal kann sich teils in dem Trägerkern und teils in der Trägerhülse erstrecken. Die Unterteilung des Ventilträgers hat den Vorteil, dass ein standardisiert aufgebauter Trägerkern alternativ mit unterschiedlich strukturierten Trägerhülsen bestückbar ist, was die Herstellung des Ventilträgers vereinfacht und auch die Herstellkosten senkt. Bei der Produktion der Ventilanordnung können verschiedene Typen von Trägerhülsen bereitgestellt werden, die sich beispielsweise durch die Anzahl ihrer Bestückungsplätze voneinander unterscheiden und die alternativ auf ein und denselben Typ von Trägerkern aufsetzbar sind.
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An einer Stirnseite des Ventilträgers ist zweckmäßigerweise eine flanschförmig radial abstehende Abschlusswand angeordnet, die die an den Bestückungsflächen montierten Ventileinheiten axial flankiert und vorzugsweise auch in bezüglich der Zentrumsachse radialer Richtung überragt. Eine solche Abschlusswand kann den Boden eines die Ventileinheiten aufnehmenden Innenraumes bilden, der dadurch zur Umgebung hin abgeschirmt ist, dass an die Abschlusswand eine die Bestückungsflächen und die daran montierten Ventileinheiten umschließende Abdeckhaube angesetzt wird. Diese Maßnahme prädestiniert die Ventilanordnung für den Einsatz in unwirtlicher Umgebung und/oder an Orten, an denen auf Grund herrschender Hygieneanforderungen häufige Reinigungsmaßnahmen unter Verwendung aggressiver Reinigungsmittel vorzunehmen sind.
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Zur elektrischen Ansteuerung der Ventileinheiten kann der Ventilträger an einer seiner beiden Stirnseiten einen Signalverteiler aufweisen, der an seinem Außenumfang in Umfangsrichtung verteilt angeordnete elektrische Schnittstellenmittel aufweist, mit denen die an den Bestückungsflächen installierten Ventileinheiten elektrisch kontaktiert sind.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
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1 die erfindungsgemäße Ventilanordnung in einer bevorzugten Bauform in perspektivischer Darstellung,
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2 die Ventilanordnung aus 1 mit abgenommen dargestellter Abdeckhaube,
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3 eine Explosionsdarstellung der Ventilanordnung ohne die Abdeckhaube,
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4 eine Draufsicht auf die Ventilanordnung ohne Abdeckhaube mit Blickrichtung gemäß Pfeil IV aus 3, wobei ein strichpunktiert umrahmter Ausschnitt der besseren Deutlichkeit wegen nochmals separat und vergrößert abgebildet ist,
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5 einen Längsschnitt durch die Ventilanordnung gemäß Schnittlinie V-V aus 4 und 6, wobei die Ventileinheiten und der elektrische Signalverteiler nur strichpunktiert angedeutet sind,
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6 einen außermittigen Längsschnitt durch die Ventilanordnung gemäß Schnittlinie VI-VI aus 4 und 5,
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7 einen wiederum außermittigen Längsschnitt durch die Ventilanordnung gemäß Schnittlinie VII-VII aus 4 ohne Abbildung der Ventileinheiten und des Signalverteilers,
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8 einen Längsschnitt durch die Ventilanordnung gemäß Schnittlinie VIII-VIII aus 4, wobei die Ventileinheiten und der Signalverteiler strichpunktiert angedeutet sind,
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9 eine axiale Unteransicht des Ventilträgers mit Blickrichtung gemäß Pfeil IX aus 3, und
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10 eine axiale Unteransicht der Anschlussplatte der Ventilanordnung mit Blickrichtung gemäß Pfeil X aus 3 und ohne Darstellung der Anschlusseinheiten, wobei gepunktet die Kontur des darüber angeordneten Ventilträgers eingezeichnet ist, um den internen Kanalverlauf zu verdeutlichen.
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Die in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Ventilanordnung enthält einen funktionellen Teil 2 und zweckmäßigerweise eine diesbezüglich separate topfförmige Abdeckhaube 3, die lösbar an den funktionellen Teil 2 ansetzbar ist, um einen zur Atmosphäre hin insbesondere fluiddicht abgeschotteten Innenraum 4 zu begrenzen. Die Abdeckhaube 3 kann aus beliebigen Materialien bestehen, beispielsweise aus Edelstahl oder aus Kunststoffmaterial und sie kann auch zumindest teilweise transparent ausgebildet sein. Gemäß 1 besteht die Abdeckhaube 3 aus einem lichtdurchlässigen Material, so dass die in dem oben genannten Innenraum 4 enthaltenen Komponenten von außen her sichtbar sind.
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Die 3, 4 und 6 bis 8 zeigen die Ventilanordnung 1 jeweils ohne die Abdeckhaube 3, die im Übrigen optional ist. Die Ventilanordnung 1 kann auch ohne Abdeckhaube 3 betrieben werden.
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Die Ventilanordnung 1 hat eine gedachte Längsachse 5, bezüglich der sie vorzugsweise im Wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaut ist.
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Ein Hauptbestandteil der Ventilanordnung 1 besteht aus einem Ventilträger 6, der eine als Zentrumsachse 7 bezeichnete gedachte mittige Längsachse aufweist, die zweckmäßigerweise mit der Längsachse 5 der Ventilanordnung 1 zusammenfällt. Der Ventilträger 6 ist ausgebildet, um mit einer Mehrzahl von Ventileinheiten 8 bestückt zu werden, die in an sich bekannter Weise zur Steuerung von Fluidströmen ausgebildet sind.
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Jede Ventileinheit 8 verfügt über mindestens ein bevorzugt elektrisch betätigbares Ventilmodul 12, das insbesondere nach Art eines sogenannten Mehrwegeventils ausgebildet ist und über mindestens ein in der Zeichnung nicht weiter abgebildetes Ventilglied verfügt, das in unterschiedliche Schaltstellungen verbringbar ist. Die Aktivierung erfolgt mittels elektrischer Steuersignale, die über an jeder Ventileinheit 8 vorhandene erste elektrische Schnittstellenmittel 13a zugeführt werden können. Das Ventilmodul 12 kann direkt elektrisch betätigbar sein, ist vorzugsweise jedoch von vorgesteuerter Bauart und enthält hierzu mindestens ein elektrisch betätigbares Vorsteuerventil 14, das bei entsprechender elektrischer Betätigung ein das Umschalten des zugeordneten Ventilgliedes hervorrufendes Fluidsignal ausgibt.
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Die Ventileinheiten 8 des Ausführungsbeispiels sind jeweils mit nur einem Ventilmodul 12 ausgestattet, das allerdings in Abhängigkeit von den zu steuernden Durchflusswerten eine unterschiedliche Breite aufweisen kann. Die Art der Ausstattung orientiert sich am jeweiligen Anwendungsfall. Mindestens eine Ventileinheit kann bei Bedarf auch wenigstens zwei Ventilmodule umfassen.
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Jede Ventileinheit 8 enthält interne Ventilkanäle 15, die zu einer längsseits an der Ventileinheit 8 angeordneten Montagefläche 16 ausmünden. Diese Montagefläche 16 kann direkt an den Ventilmodulen 12 ausgebildet sein oder aber an einer das mindestens eine Ventilmodul 12 der betreffenden Ventileinheit 8 tragenden Adapterplatte 17. Eine solche Adapterplatte 17 ist optional, was in der Zeichnung dadurch zum Ausdruck gebracht wird, dass sie teilweise nur strichpunktiert abgebildet ist. Es ist möglich, die Adapterplatte 17 derart in die betreffende Ventileinheit 8 zu integrieren, dass sie gemeinsam mit dem mindestens einen Ventilmodul 12 der Ventileinheit 8 zu einer Baueinheit zusammengefasst ist, die einheitlich am Ventilträger 6 montierbar ist. Hiervon abweichend kann aber auch eine dahingehende Verbindung zwischen einer jeweiligen Adapterplatte 17 und dem zugeordneten mindestens einen Ventilmodul 12 vorgesehen sein, dass bei der Montage zunächst die Adapterplatte 17 am Ventilträger 6 und dann erst das mindestens eine Ventilmodul 12 an der Adapterplatte 17 befestigt wird. Hier besteht dann die vorteilhafte Möglichkeit eines Austausches einzelner Ventilmodule 12 ohne gleichzeitiges Entfernen der zugeordneten Adapterplatte 17 vom Ventilträger 6.
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Der Ventilträger 6 verfügt an seinem sich um die Zentrumsachse 7 herum erstreckenden Außenumfang 18 über mehrere in der durch einen Doppelpfeil angedeuteten Umfangsrichtung 22 mit Abstand zueinander verteilt angeordnete, nach radial außen orientierte Bestückungsflächen 23. Jede dieser Bestückungsflächen 23 ist vorzugsweise als ebene Fläche ausgebildet und ist insbesondere streifenförmig gestaltet, wobei sie eine zur Zentrumsachse 7 parallele Längsachse 24 aufweist. Bevorzugt sind die Bestückungsflächen 23 über 360° rings um den gesamten Außenumfang 18 des Ventilträgers 6 herum verteilt. In der Umfangsrichtung 22 unmittelbar benachbarte Bestückungsflächen 23 können dabei unmittelbar aneinander angrenzen oder sind zweckmäßigerweise durch einen schmalen, streifenförmigen Zwischenbereich 25 zueinander beabstandet.
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Sämtliche Bestückungsflächen 23 haben in der Umfangsrichtung 22 des Ventilträgers 6 insbesondere die gleiche Breite. Auf diese Weise können die Bestückungsflächen 23, in Achsrichtung der Zentrumsachse 7 betrachtet, entsprechend den Seitenflächen eines regelmäßigen konvexen Polygons angeordnet sein.
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Der Ventilträger 6 ist von mindestens einem und zweckmäßigerweise von mehreren als Ventilträgerkanäle 26 bezeichneten Fluidkanälen durchsetzt. An jeder Bestückungsfläche 23 mündet mindestens ein solcher Ventilträgerkanal 26 mit einer Kanalmündung 27 aus. In der Regel befinden sich auf diese Weise mehrere der genannten Kanalmündungen 27 an jeder Bestückungsfläche 23.
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An jede Bestückungsfläche 23 ist mit ihrer Montagefläche 16 voraus eine Ventileinheit 8 ansetzbar. Schematisch angedeutete Befestigungsmittel 28 ermöglichen eine lösbare Fixierung. Die an den Montageflächen 16 angeordneten Kanalmündungen der Ventilkanäle 15 sind in ihrer Verteilung derart an die Verteilung der an der gegenüberliegenden Bestückungsfläche 23 ausmündenden Kanalmündungen 27 der Ventilträgerkanäle 26 angepasst, dass die Ventilkanäle 15 und Ventilträgerkanäle 26 in einer gewünschten Zuordnung fluidisch miteinander kommunizieren. Nicht weiter abgebildete Dichtungsmittel verhindern einen Austritt des im Betrieb strömenden Fluides.
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Auf diese Weise liegt eine zur Umgebung hin abgedichtete Fluidverbindung zwischen gewissen Ventilkanälen 15 und gewissen Ventilträgerkanälen 26 vor. Durch die jeweils gewählte Schaltstellung der Ventilmodule 12 kann vorgegeben werden, welche Ventilträgerkanäle 26 momentan miteinander verbunden oder voneinander abgetrennt sind.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn jede Bestückungsfläche 23 rechtwinkelig bezüglich eines von der Zentrumsachse 7 ausgehenden Radialstrahles 32 ausgerichtet ist. Jeder solche Radialstrahl 32 ist eine gerade Linie, die von der Zentrumsachse 7 ausgeht und eine der Bestückungsflächen 23 unter einem rechten Winkel durchquert. Bedingt durch die umfangsmäßige Verteilung der Bestückungsflächen 23 ergibt sich hierbei eine ausgehend von der Zentrumsachse 7 aufgefächerte Anordnung der vorhandenen Vielzahl von Radialstrahlen 32, wobei zweckmäßigerweise die von in der Umfangsrichtung 22 benachbarten Radialstrahlen 32 jeweils eingeschlossenen Zentriwinkel „z” untereinander gleich groß sind. Die Zentriwinkel „z” sind jedoch jeweils kleiner als 90°, so dass in der Umfangsrichtung 22 einander jeweils unmittelbar benachbarte Bestückungsflächen 23 unter einem stumpfen Winkel „s”, also unter einem Winkel zwischen 90° und 180° geneigt zueinander angeordnet sind. Beim Ausführungsbeispiel beträgt dieser stumpfe Winkel „s” ca. 160° und ist vorzugsweise zwischen allen benachbarten Bestückungsflächen 23 gleich groß.
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Wie vor allem aus 4 ersichtlich ist, resultiert aus dieser Anordnung der Bestückungsflächen 23 eine sich nach radial außen hin aufspreizende Anordnung der an den Bestückungsflächen 23 angeordneten Ventileinheiten 8. Es können somit auch solche Ventileinheiten 8 problemlos montiert werden, die in der Umfangsrichtung 22 relativ breit sind. Vor allem aber steht auch zwischen den benachbarten Ventileinheiten 8 mit zunehmendem radialem Abstand vom Außenumfang 18 ein zunehmend breiter werdender Zwischenraum 33 zur Verfügung, der die Handhabung der Ventilmodule 12 bei der bezüglich des Ventilträgers 6 erfolgenden Montage und Demontage erleichtert. Der Zwischenraum 33 kann insbesondere eine im Querschnitt im Wesentlichen V-förmige Querschnittskontur aufweisen.
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Sämtliche Bestückungsflächen 23 sind vorzugsweise so ausgerichtet, dass sie jeweils eine Tangente ein und derselben Kreislinie bilden, die die Zentrumsachse 7 zum Mittelpunkt hat.
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Eine weitere bevorzugte Gestaltung der Ventilanordnung 1 betrifft den Aufbau des Ventilträgers 6. Dieser ist zweckmäßigerweise mehrteilig ausgebildet und dabei insbesondere in einen Trägerkern 34 und eine Trägerhülse 35 unterteilt. Die Längsachsen von Trägerkern 34 und Trägerhülse 35 fallen mit der Zentrumsachse 7 zusammen, wobei die Trägerhülse 35 koaxial auf dem Trägerkern 34 angeordnet ist, so dass sie diesen ähnlich einer Manschette umschließt.
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Der die Bestückungsflächen 23 aufweisende Außenumfang 18 des Ventilträgers 6 ist der nach radial außenorientierte Außenumfang der Trägerhülse 35. Mit anderen Worten sind also die Bestückungsflächen 23 bei der vorteilhaften Unterteilung des Ventilträgers 6 am Außenumfang der Trägerhülse 35 angeordnet.
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Der Trägerkern 34 ist zweckmäßigerweise ein einstückiges Bauteil. Er verfügt über einen bevorzugt trommelförmig gestalteten Kernkörper 36, auf dem die Trägerhülse 35 koaxial sitzt und dessen Länge zweckmäßigerweise derjenigen der Trägerhülse 35 entspricht.
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Vorzugsweise ist der Kernkörper 36 an seinem Außenumfang zylindrisch und dabei bevorzugt kreiszylindrisch gestaltet. Die Trägerhülse 35 hat eine diesbezüglich angepasste und bevorzugt komplementär gestaltete Innenkontur, so dass sie möglichst spielfrei auf den Trägerkern 34 axial aufsetzbar und insbesondere aufsteckbar ist.
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Zweckmäßigerweise verfügt der Trägerkern 34 über Anschlagmittel, die die axiale Relativposition zwischen der Trägerhülse 35 und dem Kernkörper 36 vorgeben. Diese Anschlagmittel bestehen zweckmäßigerweise aus einem zu dem Kernkörper 36 koaxialen ringförmigen Flanschkörper 37, der an einem ersten axialen Endbereich 38 des Kernkörpers 36 angeordnet ist und den Trägerkern 34 ringsum radial überragt. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Flanschkörper 37 zumindest bis vor die dem ersten axialen Endbereich 38 zugeordnete erste Stirnfläche der Trägerhülse 35 ragt, die somit durch Anlage an dem Flanschkörper 37 die axiale Relativposition zwischen der Trägerhülse 35 und dem Trägerkern 34 vorgibt.
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Es ist darüber hinaus zweckmäßig, wenn der Flanschkörper 37 auch den die Bestückungsflächen 23 bildenden Außenumfang 18 der Trägerhülse 35 radial überragt. Insbesondere können die radialen Abmessungen des Flanschkörpers 37 so groß sein, dass er sämtliche montierten Ventileinheiten 8 axial flankiert.
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Vorzugsweise bildet der Flanschkörper 37 zusammen mit einer Anschlussplatte 43 eine den oben erwähnten Innenraum 4 auf einer Seite axial begrenzende Abschlusswand 44. Ausgehend von dieser Abschlusswand 44 ragen der Kernkörper 36 und die Trägerhülse 35 axial in den Innenraum 4 hinein, wenn die Abdeckhaube 3 montiert ist. Wie insbesondere in 5 strichpunktiert angedeutet ist, ist die montierte Abdeckhaube 3 mit ihrer offenen Seite voraus von der der Abschlusswand 43 axial entgegengesetzten Stirnseite des Ventilträgers 6 her auf den Ventilträger 6 aufgesetzt, so dass sie mit ihrem die Haubenöffnung umrahmenden Randbereich 45 an der Abschlusswand 44 axial zur Anlage kommt. Eine ringförmige Dichtung 46 kann hierbei eine fluiddichte Verbindung schaffen.
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Der Flanschkörper 37 ist zweckmäßigerweise kreisförmig konturiert, gleiches gilt für die Anschlussplatte 43. Die Anschlussplatte 43 ist mittels nicht näher gezeigter Befestigungsmittel in bevorzugt lösbarer Weise an dem Trägerkern 34 fixiert und liegt dabei zweckmäßigerweise an der dem ersten axialen Endbereich 38 zugeordneten ersten Stirnfläche 47 des Trägerkerns 34 an.
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Kernkörper 36 und Flanschkörper 37 sind vorzugsweise einstückig miteinander ausgebildet. Die erste Stirnfläche 47 erstreckt sich zweckmäßigerweise auch über den Flanschkörper 37 hinweg.
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Am dem ersten axialen Endbereich 38 axial entgegengesetzten zweiten axialen Endbereich 39 des Ventilträgers 6 ist zweckmäßigerweise ein zur elektrischen Ansteuerung der Ventileinheiten 8 genutzter Signalverteiler 52 angeordnet. Selbiger ist bevorzugt an die der ersten Stirnfläche 47 entgegengesetzte zweite Stirnfläche 48 des Trägerkerns 34 angesetzt. Er ragt zweckmäßigerweise zumindest ein Stück weit radial über den Außenumfang des Kernkörpers 36 hinaus, so dass er vor die der ersten Stirnfläche 42 entgegengesetzte zweite Stirnfläche 53 der Trägerhülse 35 ragt und als Axialanschlag für selbige fungiert. Somit ist die Trägerhülse 35 zwischen dem Signalverteiler 52 und dem Flanschkörper 37 axial unbeweglich fixiert. Der Signalverteiler 52 ist mittels nicht weiter abgebildeter Befestigungsmittel am Ventilträger 6 befestigt, beispielsweise durch stirnseitig in den Trägerkern 34 eingreifende Befestigungsschrauben.
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Der Signalverteiler 52 hat zweckmäßigerweise eine kreisförmige Außenkontur. An seinem nach radial außen weisenden Außenumfang 54 ist er mit einer Vielzahl zweiter elektrischer Schnittstellenmittel 13b ausgestattet, die in der Umfangsrichtung 22 verteilt angeordnet sind, wobei die Verteilung derjenigen der Bestückungsflächen 23 entspricht. Somit schließen sich axial an jede Bestückungsfläche 23 zweite elektrische Schnittstellenmittel 13b an, die zur elektrischen Verbindung mit denjenigen ersten Schnittstellenmitteln 13a dienen, die sich an der an der zugeordneten Bestückungsfläche 23 montierten Ventileinheit 8 befinden. Die elektrischen Schnittstellenmittel 13a, 13b können insbesondere als Steckkontaktmittel ausgebildet sein. Insbesondere ist eine dahingehende Gestaltung vorgesehen, dass die elektrische Verbindung beim Ansetzen und Abnehmen einer Ventileinheit 8 selbsttätig hergestellt bzw. getrennt wird.
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Der Signalverteiler 52 ist vorzugsweise hutförmig ausgebildet und bildet den oberen Abschluss des funktionellen Teils 2, der bei installierter Abdeckhaube 3 auch in dem Innenraum 4 zu liegen kommt.
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Alle Ventilträgerkanäle 6 münden einenends, mit den schon erwähnten Kanalmündungen 27, am Außenumfang 18 zu den diversen Bestückungsflächen 23 hin aus. Andernends führen diese Ventilträgerkanäle 15 zu einer Vielzahl von Anschlussöffnungen 56, die zweckmäßigerweise alle im Bereich ein und derselben axialen Stirnseite des Ventilträgers 6 zugeordnet sind. Beim Ausführungsbeispiel befinden sich sämtliche Anschlussöffnungen 56 an der dem Ventilträger 6 axial entgegengesetzten äußeren Stirnfläche 57 der Anschlussplatte 43, wo die Möglichkeit besteht, bei Bedarf weiterführende Fluidleitungen anzuschließen. Um den Anschluss solcher Fluidleitungen zu ermöglichen, ist den betreffenden Anschlussöffnungen 56 an der äußeren Stirnfläche 57 jeweils eine Anschlusseinheit 58 zugeordnet, insbesondere in einer Ausgestaltung, die ein lösbares, abgedichtetes Einstecken einer Fluidleitung gestattet.
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Die Anschlussöffnungen 56 können großflächig über die äußere Stirnfläche 57 der Anschlussplatte 43 verteilt sein, so dass eine bequeme Handhabung der Fluidleitungen zum Zwecke ihres Anschließens oder Entfernens möglich ist.
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Vorzugsweise erfolgt im Bereich der äußeren Stirnfläche 57 auch die elektrische Verbindung des Signalverteilers 52 mit einer externen elektronischen Steuereinheit. Hierzu erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel ein Kommunikationskanal 62 axial durch den Ventilträger 6 und die sich daran anschließende Anschlussplatte 43 hindurch, der die Hindurchführung elektrischer Leiter 63 ermöglicht. Solche elektrischen Leiter 63 können beispielsweise Bestandteil eines an den Signalverteiler 52 angeschlossenen elektrischen Kabels sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, im Bereich der an der Anschlussplatte 43 vorgesehenen Ausmündung des Kommunikationskanals 62 elektrische Schnittstellenmittel vorzusehen, die einerseits über die elektrischen Leiter 63 mit dem Signalverteiler 52 verbunden sind und die andererseits das lösbare Anschließen externer elektrischer Leiter ermöglichen, die zu der schon erwähnten elektronischen Steuereinrichtung führen.
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Unter den Ventilträgerkanälen 26 befindet sich eine Mehrzahl von Sammel-Ventilträgerkanälen 26a, die die Eigenschaft haben, ausgehend von jeweils einer der an der Anschlussplatte 43 vorhandenen Anschlussöffnungen 56 zu gleichzeitig mehreren und insbesondere sämtlichen der Bestückungsflächen 23 zu führen. Exemplarisch bilden diese Sammel-Ventilträgerkanäle 26a mindestens einen Speisekanal 65 und mindestens einen Abführkanal 66. Wenn, wie beim Ausführungsbeispiel, die Ventilmodule 12 als vorgesteuerte Ventile ausgebildet sind, können weitere Sammel-Ventilträgerkanäle 26a vorhanden sein, von denen mindestens einer einen Vorsteuer-Speisekanal 67 und mindestens ein anderer einen Vorsteuer-Abführkanal 68 bildet.
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Der mindestens eine Speisekanal 65 und Vorsteuer-Speisekanal 67 können mit einer nicht weiter abgebildeten externen Druckquelle verbunden werden, um ein zu steuerndes und gegebenenfalls für den Betrieb der Vorsteuerventile 14 genutztes Druckfluid, insbesondere Druckluft, zuzuführen. Über den mindestens einen Abführkanal 66 und Vorsteuer-Abführkanal 68 kann verbrauchtes Druckfluid an die Atmosphäre abgeführt werden. Wird Druckluft verwendet, erfolgt eine Entlüftung in die Atmosphäre.
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Wenn der Ventilträger 6 in einen Trägerkern 34 und eine Trägerhülse 35 unterteilt ist, ist es von Vorteil, wenn wenigstens einige und vorzugsweise sämtliche Sammel-Ventilträgerkanäle 26a teilweise im Trägerkern 35 und teilweise in der Trägerhülse 35 verlaufen. Mindestens ein solcher Sammel-Ventilträgerkanal 26a, zweckmäßigerweise aber sämtliche Sammel-Ventilträgerkanäle 26a durchsetzen dabei zweckmäßigerweise den Kernkörper 36.
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Beim Ausführungsbeispiel enthalten sämtliche Sammel-Ventilträgerkanäle 26a einen den Kernkörper 36 durchsetzenden ersten Kanalabschnitt 72, der zur beim Ausführungsbeispiel zylindrisch konturierten radialen Außenfläche 73 des Kernkörpers 36 ausmündet und dort mit einer von mehreren Ringnuten 74 kommuniziert, die in der vorgenannten radialen Außenfläche 73 ausgebildet sind. Die Ringnuten 74 verlaufen konzentrisch um den Kernkörper 36, wobei sie untereinander in Achsrichtung der Zentrumsachse 7 zueinander beabstandet sind. Exemplarisch sind insgesamt fünf solcher Ringnuten 74 vorhanden, von denen eine mit mindestens einem Speisekanal 65, zwei weitere mit jeweils mindestens einem Abführkanal 66, eine weitere mit mindestens einem Vorsteuer-Speisekanal 67 und noch eine weitere mit mindestens einem Vorsteuer-Abführkanal 68 in fluidischer Verbindung steht.
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Jede Ringnut 74 ist axial beidseits von je einer sich konzentrisch um den Kernkörper 36 herum erstreckenden ringförmigen Dichtung 75 flankiert, die einerseits mit der radialen Außenfläche 73 des Kernkörpers 36 und andererseits mit der Innenfläche 77 der Trägerhülse 35 in Dichtkontakt steht.
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Die Ringnuten 74 könnten zusätzlich oder alternativ auch an der Innenfläche 77 der Trägerhülse 35 ausgebildet sein.
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Von den an jeder Bestückungsfläche 23 vorhandenen Kanalmündungen 27 bilden einige den Endbereich je eines zweiten Kanalabschnittes 76 eines Sammel-Ventilträgerkanals 26a. Diese zweiten Kanalabschnitte 76 durchsetzen die Wandung der Trägerhülse 35 in radialer Richtung und münden derart verteilt an der Innenfläche 77 der Trägerhülse 35 aus, dass die entsprechenden Mündungen jeweils einer der Ringnuten 74 radial gegenüberliegen.
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Alle zweiten Kanalabschnitte 76, die bezogen auf die Achsrichtung der Zentrumsachse 7 auf gleicher axialer Höhe zu der Innenfläche 77 ausmünden, kommunizieren mit jeweils ein und derselben Ringnut 74.
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Auf diese Weise kann jeweils mindestens eine Kanalmündung 27 mehrerer oder sämtlicher Bestückungsflächen 23 über die zugeordnete Ringnut 74 hinweg mit ein und demselben ersten Kanalabschnitt 72 des Trägerkerns 34 verbunden sein. Mit anderen Worten spaltet sich der mindestens eine Sammel-Ventilträgerkanal 26a im Übergangsbereich zwischen dem Kernkörper 36 und der Trägerhülse 35 in einem Vielzahl von von den zweiten Kanalabschnitten 76 gebildeten Kanalästen auf, über die somit eine zentrale Versorgung sämtlicher Bestückungsflächen 23 möglich ist.
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An jeder Bestückungsfläche 23 können sich somit eine mit einem Speisekanal 65 verbundene Kanalmündung 27, zwei mit je einem Abführkanal verbundene Kanalmündungen 27, eine mit einem Vorsteuer-Speisekanal verbundene Kanalmündung 27 und eine mit einem Vorsteuer-Abführkanal 68 verbundene Kanalmündung befinden, die zur besseren Unterscheidung in der Zeichnung ergänzend mit Bezugsziffer 27a versehen sind.
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Die ersten Kanalabschnitte 72 können jeweils einen von der ersten Stirnfläche 47 des Trägerkerns 34 ausgehenden, sich axial erstreckenden ersten Längenabschnitt 72a und mindestens einen rechtwinkelig davon abgehenden, zur zugeordneten Ringnut 74 ausmündenden zweiten Längenabschnitt 72b aufweisen.
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Zur Verbesserung der Fluidverteilung und des Durchflusses können von dem axialen Längenabschnitt 72a gleichzeitig mehrere radiale Längenabschnitte 72b abgehen, die mit der gleichen Ringnut 74 kommunizieren (4 und 6).
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Jeder erste Kanalabschnitt 72 der Sammel-Ventilträgerkanäle 26a setzt sich in der Anschlussplatte 43 in einem die Anschlussplatte 43 axial durchsetzenden Durchgangskanal 78a fort, der mit einer der Anschlussöffnungen 56 endet.
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Außer den Sammel-Ventilträgerkanälen 26a münden an jeder Bestückungsfläche 23 zwei als Individual-Ventilträgerkanäle 26b, 26c bezeichnete Ventilträgerkanäle 26 aus. Deren Kanalmündungen sind in der Zeichnung zur besseren Unterscheidung mit Bezugsziffern 27b, 27c bezeichnet. Zur jeder Bestückungsfläche 23 münden zwei eigene Individual-Ventilträgerkanäle 26b, 26c aus, die nicht auch zu den anderen Bestückungsflächen 23 führen. Die Individual-Ventilträgerkanäle 26b, 26c durchsetzen den Ventilträger 6 und münden mit Kanalmündungen 82b, 82c zu der der Anschlussplatte 43 zugewandten Stirnfläche 47 des Ventilträgers 6 aus.
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Die Individual-Ventilträgerkanäle 26b, 26c werden jeweils als Arbeitskanäle 69 genutzt, die dem Anschluss eines zu betätigenden Verbrauchers dienen, beispielsweise eines fluidbetätigten Antriebes.
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An jede Kanalmündung 82b, 82c schließt sich ein die Anschlussplatte 43 durchsetzender Durchgangskanal 78b, 78c an, der zu einer der Anschlussöffnungen 56 führt, wo sich eine zum anzusteuernden Verbraucher führende externe Fluidleitung anschließen lässt.
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Sämtliche Individual-Ventilträgerkanäle 26b, 26c münden mit einem axialen, zur Zentrumsachse 7 parallelen ersten Kanalabschnitt 83 zu der ersten Stirnfläche 47 aus. Diese axialen ersten Kanalabschnitte 83 liegen alle, wie aus 9 deutlich wird, auf einer Kreislinie, deren Mittelpunkt auf der Zentrumsachse 7 liegt. Somit liegen alle Individual-Ventilträgerkanäle 26b, 26c in der Umfangsrichtung 22 nebeneinander.
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Ohne besondere Maßnahmen würden somit die Kanalmündungen 82b, 82c sehr eng beieinanderliegen, was die Zuordnung von Anschlusseinheiten 58 erschweren würde. Daher ist beim Ausführungsbeispiel eine zweckmäßige Gestaltung verwirklicht, die gemäß 9 und 10 vorsieht, dass die Kanalmündungen 82b, 82c mit einem bezüglich den zugeordneten Individual-Ventilträgerkanälen 26b, 26c vergrößerten Querschnitt ausgestattet sind, wodurch es möglich ist, die Durchgangskanäle 78b, 78c so anzuordnen, dass sie quer zur Zentrumsachse 7 versetzt auf die Kanalmündungen 82b, 82c treffen.
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Es besteht somit insbesondere die Möglichkeit, diejenigen Durchgangskanäle 78b, 78c, die jeweils der gleichen Bestückungsfläche 23 zugeordnet sind, in bezüglich der Zentrumsachse 7 radialer Richtung versetzt in der Anschlussplatte 43 auszubilden. Diese Anordnung wird aus 10 deutlich.
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Liegt eine Unterteilung des Ventilträgers 6 in einen Trägerkern 34 und eine darauf sitzende Trägerhülse 35 vor, sind die Individual-Ventilträgerkanäle 26b, 26c vorzugsweise so ausgebildet, dass sich ausgehend von jeder Kanalmündung 27b, 27c ein radialer zweiter Kanalabschnitt 84 in radialer Richtung in die Wandung der Trägerhülse 35 hinein erstreckt, woran sich jeweils einer der axialen ersten Kanalabschnitte 83 anschließt. Dieser axiale erste Kanalabschnitt 83 verfügt über einen in der Wandung der Trägerhülse 35 verlaufenden ersten Längenabschnitt 85 und einen sich daran anschließenden, in dem Flanschkörper 37 verlaufenden zweiten Längenabschnitt 86.
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Der erste Längenabschnitt 85 mündet an der ersten Stirnfläche 42 der Trägerhülse 35 aus und kommuniziert mit dem sich unmittelbar daran anschließenden, im Flanschkörper 37 verlaufenden zweiten Längenabschnitt 86. Der zweite Längenabschnitt 86 geht in eine der Kanalmündungen 82b, 82c über und stellt somit letztlich die Verbindung zu einer der Anschlussöffnungen 56 her.
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Sämtliche in der Wandung der Trägerhülse 35 ausgebildeten ersten Längenabschnitte 85 des ersten Kanalabschnittes 83 der Individual-Ventilträgerkanäle 26b, 26c sind zweckmäßigerweise von einem Längenabschnitt je eines die Wandung der Trägerhülse 35 axial vollständig durchsetzenden Durchgangskanals 87 gebildet. Diese Durchgangskanäle 87 können bequem eingeformt werden, wenn die Trägerhülse 35 als Strangpressteil ausgebildet ist. Für den dichten Verschluss der Durchgangskanäle 87 an der zweiten Stirnfläche 53 der Trägerhülse 35 dient zweckmäßigerweise der dort angesetzte Signalverteiler 52. Man kann die Durchgangskanäle 87 aber auch auf andere Weise verschließen, beispielsweise durch sogenanntes Verkugeln.
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Beim Ausführungsbeispiel verfügen die Ventileinheiten 8 über eine 5/2-Funktionalität. Es sind jeweils zwei Schaltstellungen möglich, in denen jeweils einer der beiden zugeordneten Arbeitskanäle 69 mit einem Speisekanal 65 verbunden ist, während der jeweils andere Arbeitskanal 69 gleichzeitig mit einem Abführkanal 66 in Verbindung steht. Denkbar wäre aber beispielsweise auch eine 3/2-Funktionalität, wobei dann die Anzahl der Ventilträgerkanäle 26 entsprechend reduziert werden könnte.
