DE102010031922A1

DE102010031922A1 - Ventileinheit

Info

Publication number: DE102010031922A1
Application number: DE102010031922A
Authority: DE
Inventors: Thomas Glas
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2012-01-26
Anticipated expiration: 2030-07-23
Also published as: DE102010031922B4

Abstract

Es handelt sich um eine Ventileinheit (1) mit einem Fluidverteilmodul (3) und zwei Steuerventilmodulen (5, 6). Jedes Steuerventilmodul (5, 6) ist mit Kontaktmitteln (52, 53) zum Empfang elektrischer Betätigungssignale ausgestattet. Das zweite Steuerventilmodul (6) ist an das erste Steuerventilmodul (5) angebaut und verfügt an einer Anschlussfläche (26) über Verbindungsenden (55, 58) zweiter Kontaktmittel (53) und Durchleitungskontaktmittel (56). Die zweiten Kontaktmittel (53) sind an eine Betätigungseinrichtung (35) des zweiten Steuerventilmoduls (6) angeschlossen. Die Durchleitungskontaktmittel (56) durchsetzen das zweite Steuerventilmodul (6) und stehen mit ersten Kontaktmitteln (52) des ersten Steuerventilmoduls (5) in elektrischer Verbidule (5, 6) von ein und derselben Seite her elektrisch betätigt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventileinheit, mit einem Fluidverteilmodul und einer Steuereinrichtung mit zwei die Fluidströmung durch das Fluidverteilmodul steuernden, elektrisch betätigbaren Steuerventilmodulen, die jeweils eine elektrisch antreibbare Betätigungseinrichtung und mindestens ein durch die Betätigungseinrichtung betätigbares Steuerventilglied enthalten, wobei das eine, erste Steuerventilmodul an das Fluidverteilmodul anbaubar oder angebaut ist und das andere, zweite Steuerventilmodul an das erste Steuerventilmodul anbaubar oder angebaut ist, wobei das erste Steuerventilmodul eine erste Anbaufläche aufweist, an der das an das erste Steuerventilmodul angebaute zweite Steuerventilmodul mit einer zweiten Anbaufläche anliegt, und wobei das erste Steuerventilmodul zum Empfang elektrischer Betätigungssignale dienende erste Kontaktmittel und das zweite Steuerventilmodul zum Empfang elektrischer Betätigungssignale dienende zweite Kontaktmittel aufweist.
Eine aus der WO 2008/138371 A1 bekannte Ventileinheit dieser Art verfügt über eine stirnseitig an ein Fluidverteilmodul angesetzte Steuereinrichtung, die über zwei voneinander unabhängige Steuerventilmodule verfügt. Das erste Steuerventilmodul ist an das Fluidverteilmodul angebaut, das zweite Steuerventilmodul sitzt am ersten Steuerventilmodul. Von den beiden Steuerventilmodulen gehen Fluidkanäle aus, die mit Kanälen des Fluidverteilmoduls kommunizieren, um mindestens eine Fluidströmung in dem Fluidverteilmodul hervorzurufen oder zu beeinflussen. Es kann sich bei den Steuerventilmodulen insbesondere um Vorsteuerventile handeln, die den Betriebszustand eines von dem Fluidverteilmodul gebildeten Verteilerventils vorgeben. Auf diese Weise liegt ein vorgesteuertes Mehrwegeventil vor.
Ihre elektrischen Betätigungssignale erhalten die Steuerventilmodule bei der bekannten Ventileinheit über jeweils eine außen am betreffenden Steuerventilmodul angeordnete elektrische Schnittstelleneinrichtung. Jede dieser Schnittstelleneinrichtungen steht über Kontaktmittel des betreffenden Steuerventilmoduls mit dessen Betätigungseinrichtung in elektrischer Verbindung. Sollen die beiden Steuerventilmodule gemeinsam elektrisch angeschlossen werden, bedarf es einer außen angeordneten Platine, die die beiden Steuerventilmodule überbrückt. Jedenfalls bedarf es zur elektrischen Kontaktierung der beiden Steuerventilmodule bestimmter Maßnahmen, die sich an der Ausgestaltung und Anordnung beider Steuerventilmodule und insbesondere beider Schnittstelleneinrichtungen dieser Steuerventilmodule orientieren.
Das modulare Konzept der Steuereinrichtung bringt es mit sich, dass die Schnittstelleneinrichtungen stets an einer Seitenfläche der Steuerventilmodule angebracht sein müssen, die rechtwinkelig zur Anbaurichtung der Steuerventilmodule orientiert ist.
Aus der DE 43 05 607 A1 ist ein mit einer Ventileinheit ausgestatteter Ventilblock bekannt, bei dem die Ventileinheit wiederum eine Steuereinrichtung mit zwei elektrisch betätigbaren Steuerventilen enthält. Anders als im Falle der WO 2008/138371 A1 sind hier die beiden Steuerventile jedoch in einem einzigen Modul zusammengefasst und können nicht unabhängig voneinander am Fluidverteilmodul angebracht werden. Zur elektrischen Ansteuerung der Steuerventile befindet sich außen an einem gemeinsamen Gehäuse der Steuerventile eine elektrische Schnittstelleneinrichtung, von der aus elektrische Leiter ins Innere des Gehäuses der Steuereinrichtung führen, wo sie offensichtlich an elektromagnetische Betätigungseinrichtungen der Steuerventile angeschlossen sind. Bei dieser Ventileinheit kann sich zwar die externe elektrische Kontaktierung der Steuereinrichtung auf eine zentrale Schnittstelleneinrichtung beschränken. Mangels modularem Aufbau lässt sich die Ausstattung der Steuereinrichtung jedoch nicht variieren und an unterschiedliche Anwendungsfälle anpassen. Soll die Ventileinheit beispielsweise mit nur einem einzigen Steuerventil betrieben werden, muss die gesamte Steuereinrichtung ausgetauscht werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventileinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine einfache und platzsparende elektrische Kontaktierung ihrer elektrischen Steuereinrichtung gestattet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass mindestens ein Verbindungsende der ersten Kontaktmittel an der ersten Anbaufläche des ersten Steuerventilmoduls angeordnet ist und mindestens ein Verbindungsende der zweiten Kontaktmittel an einer von der zweiten Anbaufläche abweichenden Anschlussfläche des zweiten Steuerventilmoduls angeordnet ist, und dass das zweite Steuerventilmodul von Durchleitungskontaktmitteln durchsetzt ist, die über mindestens ein an der zweiten Anbaufläche angeordnetes Verbindungsende und mindestens ein an der Anschlussfläche angeordnetes Verbindungsende verfügen, wobei das mindestens eine an der zweiten Anbaufläche angeordnete Verbindungsende der Durchleitungskontaktmittel so platziert ist, dass es im an das erste Steuerventilmodul angebauten Zustand des zweiten Steuerventilmoduls mit einem an der ersten Anbaufläche des ersten Steuerventilmoduls angeordneten Verbindungsende der ersten Kontaktmittel elektrisch verbunden ist.
Auf diese Weise wird erreicht, dass im montieren Zustand der beiden Steuerventilmodule eine durch das zweite Steuerventilmodul hindurchgehende elektrische Verbindung zwischen den ersten Kontaktmitteln des ersten Steuerventilmodules und dem mindestens einen an der Anschlussfläche des zweiten Steuerventilmoduls angeordneten Verbindungsende der Durchleitungskontaktmittel vorliegt. Mithin können die für die Aktivierung der Betätigungseinrichtungen erforderlichen elektrischen Betätigungssignale für beide Steuerventilmodule gemeinsam im Bereich der am zweiten Steuerventilmodul angeordneten Anschlussfläche eingespeist werden. Die für das zweite Steuerventilmodul bestimmten Betätigungssignale gelangen im Innern des zweiten Steuerventilmoduls direkt zu dessen Betätigungseinrichtung. Die für das erste Steuerventilmodul bestimmten Betätigungssignale treten unbeeinflusst durch das zweite Steuerventilmodul hindurch und gelangen im Übergangsbereich zwischen den beiden Anbauflächen in das erste Steuerventilmodul zur dortigen Betätigungseinrichtung. Die für das erste Steuerventilmodul bestimmten Betätigungssignale werden also durch das zweite Steuerventilmodul quasi lediglich hindurch geschleift. Da als Anschlussfläche jede von der zweiten Anbaufläche abweichende Außenfläche des zweiten Steuerventilmoduls prinzipiell nutzbar ist, besteht eine hohe Variabilität in Bezug auf die Auswahl derjenigen Außenfläche des zweiten Steuerventilmoduls, an dem die Betätigungssignale für die beiden Steuerventilmodule eingespeist werden können. Vor allem und insbesondere besteht aber die Möglichkeit, als Anschlussfläche diejenige Außenfläche des zweiten Steuerventilmoduls zu nutzen, die dessen zweiter Anbaufläche direkt entgegengesetzt ist und dementsprechend von beiden hintereinander angeordneten Steuerventilmodulen weg weist. In diesem Fall ist man somit nicht darauf angewiesen, eine seitliche Zugänglichkeit der Steuerventilmodule zu gewährleisten, um selbige elektrisch kontaktieren zu können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich das erste Steuerventilmodul an seiner ersten Anbaufläche problemlos auch dann elektrisch kontaktieren lässt, wenn kein zweites Steuerventilmodul vorhanden ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Ventileinheit als monostabiles Mehrwegeventil genutzt werden soll.
Die zur elektrischen Kontaktierung dienenden Verbindungsenden der diversen Kontaktmittel und Durchgangskontaktmittel sind elektromechanischer Art und können jedweden die gewünschte elektrische Verbindung ermöglichenden Aufbau haben. Beispielsweise können sie als Federkontakte, Anpresskontakte oder Biegekontakte ausgebildet sein.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Bei dem Fluidverteilmodul kann es sich beispielsweise um ein reines Kanalmodul ohne Ventilglied handeln, das über interne Fluidkanäle verfügt, die hinsichtlich ihres Fluiddurchflusses durch die Steuerventilmodule steuerbar sind. Besonders zweckmäßig ist jedoch eine Ausgestaltung der Ventileinheit als sogenanntes Mehrwegeventil, wobei das Fluidverteilmodul ein beispielsweise auch als Hauptventil bezeichenbares Verteilerventil darstellt, das mindestens ein durch Fluidkraft betätigbares Verteilerventilglied enthält, wobei die beiden Steuerventilmodule jeweils von einem zur fluidischen Betätigung des Verteilerventilgliedes dienenden Vorsteuerventil gebildet sind. Durch Betätigung der Vorsteuerventile kann somit die Position des Verteilerventilgliedes vorgegeben werden, um auf diese Weise die Strömung eines Fluides durch das Verteilerventilglied hindurch zu steuern, welches dazu genutzt wird, um einen an das Verteilerventil angeschlossenen Verbraucher, beispielsweise einen fluidbetätigten Antrieb, zu betätigen.
Ungeachtet der konkreten Ausgestaltung des Fluidverteilmoduls ist es zweckmäßig, wenn in dem Fluidverteilmodul zwei Fluidkanäle verlaufen, die zu einer Montagefläche des Fluidverteilmoduls ausmünden, an die das erste Steuerventilmodul mit einer an ihm angeordneten dritten Anbaufläche anbaubar oder angebaut ist. In dem ersten Steuerventilmodul verlaufen seinerseits zwei erste Steuerkanäle, die beide an der dritten Anbaufläche ausmünden, um im an das Fluidverteilmodul montierten Zustand mit den vorgenannten Fluidkanälen des Fluidverteilmoduls zu kommunizieren. Einer dieser Steuerkanäle wird vom Steuerventilglied des ersten Steuerventilmoduls gesteuert, um insbesondere eine Fluidströmung durch diesen ersten Steuerkanal hindurch wahlweise freizugeben oder abzusperren. Der andere erste Steuerkanal durchsetzt das erste Steuerventilmodul und mündet so an dessen erster Anbaufläche aus, dass er bei daran montiertem zweitem Steuerventilmodul mit einem zweiten Steuerkanal kommuniziert, der im zweiten Steuerventilmodul verläuft und der hinsichtlich der in ihm möglichen Fluidströmung vom Steuerventilglied des zweiten Steuerventilmoduls steuerbar ist.
Zur Vereinfachung der Realisierung der Fluidkanalverbindungen kann das zweite Steuerventilmodul von zwei zweiten Steuerkanälen durchsetzt sein, die jeweils mit einem der beiden ersten Steuerkanäle des ersten Steuerventilmoduls kommunizieren, wenn das zweite Steuerventilmodul an das erste Steuerventilmodul angebaut ist. Beide zweiten Steuerkanäle münden zweckmäßigerweise zu der Anschlussfläche des zweiten Steuerventilmoduls aus, an der sich auch die der Einspeisung der elektrischen Betätigungssignale dienenden Verbindungsenden der zweiten Kontaktmittel und der Durchleitungskontaktmittel befinden.
Vorzugsweise verfügt die Ventileinheit über ein Verschlusselement, das sich, insbesondere lösbar, an der Anschlussfläche montieren lässt, um die dort befindlichen Öffnungen der zweiten Steuerkanäle fluiddicht zu verschließen.
Alternativ wäre aber auch eine Kanalführung derart denkbar, dass kein Steuerkanal zu der Anschlussfläche ausmündet und sich insoweit ein Verschlusselement erübrigen würde.
Die zur Montage am Fluidverteilmodul dienende dritte Anbaufläche befindet sich zweckmäßigerweise an einer der ersten Anbaufläche entgegengesetzten Seite des ersten Steuerventilmoduls und ist entgegengesetzt zu der ersten Anbaufläche ausgerichtet. Auf diese Weise ist das erste Steuerventilmodul bei zusammengebauter Ventileinheit auf einander entgegengesetzten Seiten einerseits vom Fluidverteilmodul und andererseits vom zweiten Steuerventilmodul flankiert.
Die Anschlussfläche des zweiten Steuerventilmoduls befindet sich zweckmäßigerweise an einer der zweiten Anbaufläche entgegengesetzten Seite des zweiten Steuerventilmoduls und ist entgegengesetzt zu der zweiten Anbaufläche ausgerichtet.
Vorzugsweise verfügen die ersten Kontaktmittel über ein einziges, im Bereich der ersten Anbaufläche des ersten Steuerventilmoduls angeordnetes Verbindungsende. Die Durchleitungskontaktmittel verfügen zweckmäßigerweise sowohl im Bereich der zweiten Anbaufläche als auch im Bereich der Anschlussfläche über jeweils ein einziges Verbindungsende. Die zweiten Kontaktmittel sind im Bereich der Anschlussfläche zweckmäßigerweise mit einem einzigen Verbindungsende versehen. An den im Bereich der Anschlussfläche liegenden Verbindungsenden können die zur Betätigung der beiden Steuerventilmodule benötigten elektrischen Betätigungssignale eingespeist werden.
Jede elektrische Betätigungseinrichtung der beiden Steuerventilmodule bedarf zu ihrer elektrischen Ansteuerung üblicherweise eines Massekontaktes bzw. des Anschlusses an einen Nullleiter. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Betätigungseinrichtungen beider Steuerventilmodule an einen gemeinsamen Nullleiterstrang angeschlossen sind. Für diesen Zweck kann das zweite Steuerventilmodul zusätzlich zu den zur Übertragung von Betätigungssignalen dienenden Durchleitungskontaktmitteln von mindestens einem Durchgangs-Nullleiter durchsetzt sein, der im Bereich der zweiten Anbaufläche und im Bereich der Anschlussfläche mit jeweils einem Verbindungsende endet und der im aneinander angesetzten Zustand der beiden Steuerventilmodule mit einem im ersten Steuerventilmodul angeordneten und mit dessen Betätigungseinrichtung verbundenen Nullleiter elektrisch verbunden ist. Dieser Nullleiter verfügt über ein an der ersten Anbaufläche angeordnetes Verbindungsende, das beim Zusammenbau der beiden Steuerventilmodule mit dem gegenüberliegenden Verbindungsende des Durchgangs-Nullleiters des zweiten Steuerventilmoduls in Kontakt gelangt.
Somit kann über das an der Anschlussfläche angeordnete Verbindungsende des mindestens einen Durchgangs-Nullleiters ein gemeinsamer und gleichzeitiger Massekontakt zu beiden Betätigungseinrichtungen hergestellt werden. Mithin werden nicht nur die Betätigungssignale, sondern auch das Massepotential für das erste Steuerventilmodul durch das zweite Steuerventilmodul hindurchgeleitet.
Die an der Anschlussfläche des zweiten Steuerventilmoduls vorhandenen Verbindungsenden der diversen elektrischen Leiter können unmittelbar zur Verbindung mit externen elektrischen Leitern, insbesondere als Bestandteil eines Kabels, genutzt werden, um eine Verbindung mit einer externen elektronischen Steuereinheit oder einer sonstigen elektrischen Betätigungseinrichtung herzustellen. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, wenn die Verbindung mit einer externen elektronischen Steuereinheit unter Vermittlung eines ebenfalls zur Steuereinrichtung der Ventileinheit gehörenden Anschlussmoduls bewerkstelligt wird, das insbesondere lösbar an die Anschlussfläche des zweiten Steuerventilmoduls ansetzbar bzw. angesetzt ist. Dieses Anschlussmodul verfügt an einer der Anschlussfläche zugewandten Montagefläche über Verbindungsenden elektrischer Anschlussleiter, die einerseits mit den Verbindungsenden der Anschlussfläche verbindbar sind und die andererseits das Anschlussmodul durchsetzen, wobei sie zweckmäßigerweise zu einer außen an dem Anschlussmodul angeordneten elektrischen Schnittstelleneinrichtung führen, die zweckmäßigerweise das Anschließen mindestens eines wegführenden elektrischen Kabels ermöglicht.
Die Schnittstelleneinrichtung, die bevorzugt eine zentrale elektrische Verbindung der Ventileinheit mit einer externen elektronischen Steuereinrichtung gestattet, kann je nach Anwendungsfall an jeder beliebigen, nicht mit der Montagefläche übereinstimmenden Außenfläche des Anschlussmoduls angeordnet sein, wobei sie sich vorzugsweise an der der Montagefläche entgegengesetzten Seite des Anschlussmoduls befindet.
Vorzugsweise sind das Anschlussmodul und die beiden Steuerventilmodule so ausgebildet, dass das Anschlussmodul sowohl an der Anschlussfläche des zweiten Steuerventilmoduls anbringbar ist als auch – wenn die Ventileinheit mit nur dem ersten Steuerventilmodul ausgestattet ist und kein zweites Steuerventilmodul aufweist – an der ersten Anbauseite dieses ersten Steuerventilmoduls. Dabei werden dann die elektrischen Verbindungen zwischen den an der Anschlussfläche und an der ersten Anbaufläche angeordneten Verbindungsenden hergestellt.
Die Module der Steuereinrichtung sind zweckmäßigerweise lösbar miteinander verbunden oder verbindbar, wobei ferner zweckmäßigerweise das erste Steuerventilmodul zudem lösbar mit dem Fluidverteilmodul verbunden oder verbindbar ist. Alle Module der Steuereinrichtung können durch Befestigungsmittel gemeinsam an dem Fluidverteilmodul fixiert sein. Solche Befestigungsmittel können beispielsweise aus einer oder mehreren Zugankerschrauben bestehen, die die Module der Steuereinrichtung durchsetzen und in das Fluidverteilmodul eingeschraubt sind.
Die elektrisch betätigbaren Betätigungseinrichtungen sind zweckmäßigerweise elektromagnetischer Art, so dass die zugeordneten Steuerventilmodule sogenannte Magnetventile bilden. Andere elektrische Betätigungseinrichtungen wären jedoch ebenfalls prinzipiell denkbar, beispielsweise solche piezoelektrischer oder elektrostatischer Art.
Alle Module der Ventileinheit sind zweckmäßigerweise in Achsrichtung einer Längsachse aufeinanderfolgend aneinandergereiht, so dass sich eine schlanke Bauweise ergibt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 eine Ventilanordnung mit einer erfindungsgemäßen Ventileinheit bevorzugten Aufbaus und einer strichpunktiert angedeuteten Tragplatte, auf der die Ventileinheit allein oder gemeinsam mit mehreren weiteren Ventileinheiten montiert sein kann,
2 die Ventileinheit aus 1 in einer perspektivischen Ansicht,
3 eine Seitenansicht der Ventileinheit aus 1, im Bereich der Steuereinrichtung teilweise aufgebrochen und mit schematischer Andeutung der diversen elektrischen Leitermittel,
4 die Ventileinheit aus 1 in einer Explosionsdarstellung in Seitenansicht,
5 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Ventilanordnung aus 1, und
6 eine weitere perspektivische Explosionsdarstellung der Ventileinheit aus 1 aus einem verglichen mit 5 anderen Blickwinkel.
Die erfindungsgemäße Ventileinheit ist in der Zeichnung mit Bezugsziffer 1 versehen und kann beispielsweise, entweder allein oder zusammen mit mehreren weiteren Ventileinheiten, auf einer lediglich in 1 angedeuteten Tragplatte 2 montiert werden.
Die Ventileinheit 1 ist modular aufgebaut und verfügt über ein Fluidverteilmodul 3 sowie eine ihrerseits modular aufgebaute Steuereinrichtung 4. Die Steuereinrichtung 4 enthält ein erstes Steuerventilmodul 5, ein zweites Steuerventilmodul 6 und – vorzugsweise – auch ein Anschlussmodul 7.
Die vorgenannten Module 3, 5, 6 und 7 sind zweckmäßigerweise lösbar aneinander anbaubar. Die Anbaurichtung ist bei 8 durch einen Doppelpfeil angedeutet und fällt zweckmäßigerweise mit der Achsrichtung einer Längsachse 12 der Ventileinheit 1 zusammen.
Das Fluidverteilmodul 3 dient zur Verteilung eines Fluides an mindestens einen daran angeschlossenen oder anschließbaren, in der Zeichnung nicht weiter abgebildeten Verbraucher. Dieser Verbraucher ist beispielsweise ein fluidbetätigter Antrieb. Als Fluid kommt insbesondere Druckluft zum Einsatz, es kann jedoch auch jedes andere gasförmige oder flüssige Medium genutzt werden.
Zur Verteilung des Fluides ist das Fluidverteilmodul 3 mit im Innern seines Gehäuses 13 verlaufenden Fluidverteilkanälen 14 ausgestattet, die in 3 gestrichelt angedeutet sind und zu mindestens einer Außenfläche 15 des Fluidverteilmoduls 3 ausmünden, um über die entsprechenden Kanalmündungen hinweg das zu verteilende Fluid einzuspeisen und abzugeben bzw. abzuführen.
Die Ventileinheit 1 des Ausführungsbeispieles ist in vorteilhafter Weise als vorgesteuertes Mehrwegeventil ausgebildet, wobei das Fluidverteilmodul 3 als ein fluidisch betätigbares Verteilerventil 16 konzipiert ist. Im Innern seines Gehäuses 13 befindet sich mindestens ein zwischen mehreren Schaltstellungen bewegbares Verteilerventilglied 17, das nur schematisch angedeutet ist und das in Abhängigkeit von seiner momentanen Stellung die Fluidverteilkanäle 14 in einem bestimmten Muster miteinander verbindet bzw. voneinander abtrennt.
Beispielsweise ist das Verteilerventil 16 ein 5/2-Wege-Ventil. Hierbei fungieren ein Fluidverteilkanal 14 als zur Einspeisung des zu verteilenden Fluides dienender Speisekanal 14a, zwei Fluidverteilkanäle 14 sind als mit dem anzusteuernden Verbraucher verbindbare Arbeitskanäle 14b, 14c ausgebildet, und weitere zwei Fluidverteilkanäle 14 fungieren als Abführkanäle bzw. Entlüftungskanäle 14d, 14e, die mit einer Drucksenke verbindbar sind, beispielsweise der Atmosphäre oder einem Tank. Je nach Schaltstellung des Verteilerventilgliedes 17 können die beiden Arbeitskanäle 14b, 14c somit abwechselnd mit entweder dem Speisekanal 14a oder einem der Abführkanäle 14d bzw. 14e verbunden werden.
Die Stellung des Verteilerventilgliedes 17 wird durch Fluidkraft vorgegeben. Selbige stammt von einem Steuerfluid, das durch zwei nur gestrichelt angedeutete Fluidkanäle 18a, 18b des Fluidverteilmoduls 3 hindurch dem Verteilerventilglied 17 insbesondere stirnseitig zuführbar ist. Das Verteilerventilglied 17 verfügt im Bereich seiner beiden Stirnseiten zweckmäßigerweise über je eine Beaufschlagungsfläche 21, bei deren Beaufschlagung durch das Steuerfluid sich eine Stellkraft ergibt, die das Umschalten des Verteilerventilgliedes 17 hervorruft. Man könnte die beiden Fluidkanäle 18a, 18b auch als Vorsteuerkanäle bezeichnen.
An einer seiner beiden in der Anbaurichtung 8 orientierten Stirnseiten weist das Fluidverteilmodul 3 eine Montagefläche 22 auf, zu der die beiden zweckmäßigerweise als Vorsteuerventile fungierenden Fluidkanäle 18a, 18b ausmünden. Die Steuereinrichtung 4 ist an die Montagefläche 22 angesetzt und am Fluidverteilmodul 3 befestigt.
Die Anbaureihenfolge der diversen Module 5–7 der Steuereinrichtung 4 ist dergestalt, das auf das Fluidverteilmodul 3 zunächst das erste Steuerventilmodul 5, dann das zweite Steuerventilmodul 6 und schließlich – optional und vorteilhaft – das Anschlussmodul 7 folgt.
Betrachtet man den aneinander angebauten Zustand aller Module 3, 5–7, so verfügt das erste Steuerventilmodul 5 über eine zur besseren Unterscheidung von weiteren Flächen als dritte Anbaufläche 25 bezeichnete Stirnfläche, die dem Fluidverteilmodul 3 zugewandt ist und an dessen Montagefläche 22 anliegt.
Darüber hinaus verfügt das erste Steuerventilmodul 5 – insbesondere an einer der dritten Anbaufläche 25 in Achsrichtung der Längsache 12 entgegengesetzten Seite – über eine bevorzugt entgegengesetzt zu der dritten Anbaufläche 25 orientierte erste Anbaufläche 23. Diese ist dem zweiten Steuerventilmodul 6 zugewandt.
Das zweite Steuerventilmodul 6 verfügt an der dem ersten Steuerventilmodul 5 zugewandten Stirnseite über eine zweite Anbaufläche 24, mit der es im zusammengebauten Zustand der Module an der ersten Anbaufläche 23 des ersten Steuerventilmoduls 5 anliegt.
Darüber hinaus weist das zweite Steuerventilmodul 6 eine zweckmäßigerweise an der der zweiten Anbaufläche 24 in Achsrichtung der Längsachse 12 entgegengesetzten Stirnseite angeordnete Anschlussfläche 26 auf, die bevorzugt entgegengesetzt zu der zweiten Anbaufläche 24 orientiert ist.
Das Anschlussmodul 7 verfügt an einer Stirnseite über eine Montagefläche 27, die der Anschlussfläche 26 des zweiten Steuerventilmoduls 6 zugewandt ist und daran anliegt, wenn das Anschlussmodul 7 am zweiten Steuerventilmodul 6 montiert ist. Das Anschlussmodul 7 verfügt zweckmäßigerweise auch noch über eine als Schnittstellenfläche 28 bezeichnete weitere Außenfläche, an der sich eine elektrische Schnittstelleneinrichtung 32 befindet, die das Anschließen eines nicht weiter abgebildeten, von der Ventileinheit 1 wegführenden elektrischen Kabels ermöglicht.
Die Schnittstellenfläche 28 ist eine andere Außenfläche des Anschlussmoduls 7 als die Montagefläche 27. Exemplarisch befindet sich die Schnittstellenfläche 28 an der der Montagefläche 27 axial entgegengesetzten Stirnseite des Anschlussmoduls 7, die in die dem Fluidverteilmodul 3 entgegengesetzte Richtung weist. Allerdings wäre es prinzipiell möglich, die elektrische Schnittstelleneinrichtung 32 auch an jeder der rechtwinkelig zur Längsachse 12 orientierten Seitenflächen des Anschlussmoduls 7 anzuordnen. Auf diese Weise kann die Abgangsrichtung eines anzuschließenden Kabels je nach Bedarf vorgegeben werden.
Die Module 3, 5–7 der Ventileinheit 1 sind durch Befestigungsmittel 33 in bevorzugt lösbarer Weise aneinander fixiert. Dabei könnte prinzipiell jedes Modul stets nur an dem ihm unmittelbar benachbarten Modul befestigt sein. Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Befestigungsart, bei der sämtliche Module 5–7 der Steuereinrichtung 4 durch Befestigungsmittel 33 gemeinsam an dem Fluidverteilmodul 3 fixiert sind. Als Befestigungsmittel 33 fungieren hierbei eine oder mehrere Befestigungsschrauben, die nach Art von Zugankern in Achsrichtung der Längsachse 12 durch die Module 5–7 der Steuereinrichtung 4 hindurchgreifen, wobei sie sich einerseits an dem Anschlussmodul 7 abstützen und anderseits mit dem Fluidverteilmodul 3 verschraubt sind.
Zwischen in der Anbaurichtung 8 jeweils unmittelbar aufeinanderfolgende Module kann bei Bedarf eine hinsichtlich ihrer Funktion noch zu erläuternde Dichtungseinrichtung 34 eingefügt sein. Diese kann als separate Komponente oder als Bestandteil jeweils eines der Module ausgebildet sein.
Die beiden Steuerventilmodule 5, 6 sind elektrisch betätigbar ausgebildet und verfügen zu diesem Zweck jeweils über eine elektrisch ansteuerbare, in 3 gestrichelt angedeutete Betätigungseinrichtung 35. Diese besteht beim Ausführungsbeispiel aus einer Elektromagneteinrichtung, kann aber beispielsweise auch piezoelektrischer oder elektrostatischer Art sein. Jede Betätigungseinrichtung 35 ist Bestandteil eines Betätigungsabschnittes 5a, 6a des betreffenden Steuerventilmoduls 5, 6, das außerdem auch noch über einen Ventilabschnitt 5b, 6b verfügt. Der Betätigungsabschnitt 5a bzw. 6a und Ventilabschnitt 5b, 6b eines jeweiligen Steuerventilmoduls 5 bzw. 6 können eigenständige, durch Befestigungsmittel 36 aneinander fixierte Komponenten sein, können jedoch auch jeweils über ein gemeinsames Gehäuse verfügen.
Der Ventilabschnitt 5b, 6b jedes Steuerventilmoduls 5, 6 weist mindestens ein Steuerventilglied 37 auf, das durch die zugeordnete Betätigungseinrichtung 35 aktivierbar und umschaltbar ist. Exemplarisch ist jeder Ventilabschnitt 5b, 6b mit zwei miteinander bewegungsgekoppelten Steuerventilgliedern 37 ausgestattet, die jeweils einen zugeordneten Ventilsitz 38 des betreffenden Ventilabschnittes 5b, 6b steuern. Jedes Steuerventilmodul 5, 6 ist im Bereich seines Ventilabschnittes 5b, 6b von einem Steuer-Speisekanal 42 und einem Steuer-Entlüftungskanal 43 durchsetzt, wobei jeder dieser Kanäle 42, 43 mit einem der Ventilsitze 38 kommuniziert. Jeder Steuer-Speisekanal 42 und Steuer-Entlüftungskanal 43 durchsetzt das zugeordnete Steuerventilmodul 5, 6 in Achsrichtung der Längsachse 12 und mündet an dessen einander entgegengesetzten Stirnseiten aus. Die Kanalmündungen sind so platziert, dass bei aneinander angebauten Steuerventilmodulen 5, 6 zum einen deren Steuer-Speisekanäle 42 und zum anderen deren Steuer-Entlüftungskanäle 43 miteinander verbunden sind. Die an der dritten Anbaufläche 25 ausgebildeten Kanalmündungen des Steuer-Speisekanals 42 und Steuer-Entlüftungskanals 43 des ersten Steuerventilmoduls 5 kommunizieren mit je einem an der Montagefläche 22 des Fluidverteilmoduls 3 ausmündenden Fluidkanal 44a, 44b, der im Fluidverteilmodul 3 verläuft und über den zur Beaufschlagung der oben erwähnten Fluidkanäle 18a, 18b dienendes Steuerfluid zuführbar und abführbar ist. Zweckmäßigerweise münden die mit den Kanälen 42, 43 kommunizierenden Fluidkanäle 44a, 44b wie die Fluidverteilkanäle 14 auch zu der Außenfläche 15 hin aus. Es wäre allerdings auch eine im Innern des Fluidverteilmoduls 3 realisierte Verschaltung mit den Fluidverteilkanälen 14 möglich.
Das Anschlussmodul 7 fungiert auch als Deckel, indem es die an der Anschlussfläche 26 vorhandenen Mündungen des Steuer-Speisekanals 42 und Steuer-Entlüftungskanals 43 des zweiten Steuerventilmoduls 6 verschließt. Alternativ und abweichend von der Zeichnung wäre es auch möglich, den im zweiten Steuerventilmodul verlaufenden Steuer-Speisekanal 42 und Steuer-Entlüftungskanal 43 nicht als zur Anschlussfläche 26 ausmündende Fluidkanäle auszubilden, sodass sie zweckmäßigerweise innerhalb des zweiten Steuerventilmoduls 6 mit Abstand von der Anschlussfläche 26 enden.
Die im jeweils gleichen Ventilabschnitt 5b, 6b angeordneten Ventilsitze 38 führen jeweils in eine gemeinsame erste bzw. zweite Ventilkammer 45, 46. Die im ersten Steuerventilmodul 5 ausgebildete erste Ventilkammer 45 kommuniziert mit einem das erste Steuerventilmodul 5 in Achsrichtung der Längsachse 12 durchsetzenden ersten Steuerkanal 47. Die im zweiten Steuerventilmodul 6 ausgebildete zweite Ventilkammer 46 kommuniziert mit einem das zweite Steuerventilmodul 6 in Achsrichtung der Längsachse 12 durchsetzenden zweiten Steuerkanal 48. Der erste Steuerkanal 47 steht mit dem einen Fluidkanal 18a des Fluidverteilmoduls 3 in Verbindung, der zweite Steuerkanal 48 mit dem anderen Fluidkanal 18b des Fluidverteilmoduls 3. Auf diese Weise kann jeder Fluidkanal 18a, 18b wahlweise mit Steuerfluid beaufschlagt oder entlüftet werden, in Abhängigkeit von der durch entsprechende Aktivierung der zugeordneten Betätigungseinrichtung 35 hervorgerufenen Schaltstellung des betreffenden Steuerventilglieds 37.
Das erste Steuerventilmodul 5 ist in der axialen Richtung 12 außerdem von einem weiteren ersten Steuerkanal 47a durchsetzt, das zweite Steuerventilmodul 6 in entsprechender Weise von einem weiteren zweiten Steuerkanal 48a. Bei ihnen handelt es sich um reine Durchgangskanäle, die keine Verbindung zu der im gleichen Steuerventilmodul angeordneten Ventilkammer 45, 46 aufweisen. Sind die beiden Steuerventilmodule 5, 6 aneinander angebaut, ergibt sich durch miteinander fluchtende Mündungen im Bereich der ersten und zweiten Anbaufläche 23, 24 eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Steuerkanal 47 und dem weiteren zweiten Steuerkanal 48a sowie zwischen dem zweiten Steuerkanal 48 und dem weiteren ersten Steuerkanal 47a. An der dritten Anbaufläche 25 sind die Mündungen des ersten Steuerkanals 47 und des Weiteren ersten Steuerkanals 47a so angeordnet, dass sie mit gegenüberliegenden Mündungen der Fluidkanäle 44a, 44b fluchten.
Der weitere zweite Steuerkanal 48a hat bei der im Ausführungsbeispiel gezeigten Konstellation keine Funktion. Die erste Ventilkammer 45 steht direkt über den ersten Steuerkanal 47 mit dem zugeordneten Fluidkanal 18a des Fluidverteilmoduls 3 in Verbindung. Insofern könnte der weitere zweite Steuerkanal 48a auch entfallen. In diesem Fall könnte der zu der ersten Anbaufläche 23 ausmündende erste Steuerkanal 47 durch das zweite Steuerventilmodul 6 verschlossen werden, oder der erste Steuerkanal 47 könnte so ausgebildet sein, dass er innerhalb des ersten Steuerventilmoduls 5 endet und erst gar nicht zu der ersten Anbaufläche 23 ausmündet.
Die Verbindung des zweiten Steuerkanals 48 des zweiten Steuerventilmoduls 6 mit dem Fluidkanal 18b des Fluidverteilmoduls 6 hingegen erfolgt unter Zwischenschaltung des Weiteren ersten Steuerkanals 47a des ersten Steuerventilmoduls 5. Der weitere erste Steuerkanal 47a fungiert hier also als Durchleitungskanal zur Vermeidung externer Fluidleitungen. An der Anschlussfläche 26 ist der zweite Steuerkanal 48 durch das Anschlussmodul 7 abgesperrt. Alternativ wäre auch eine Gestaltung möglich, bei der der zweite Steuerkanal 48 kein Durchgangskanal ist und nicht zur Anschlussfläche 26 ausmündet, sondern innerhalb des zweiten Steuerventilkanals 6 endet.
Das Anschlussmodul 7 übernimmt also beim Ausführungsbeispiel bezüglich dem zweiten Steuerkanal 48 und dem weiteren zweiten Steuerkanal 48a eine Verschlussfunktion. Es fungiert als Verschlusselement, das die an der Anschlussfläche 26 angeordneten Kanalmündungen des zweiten Steuerkanals 48 und des Weiteren zweiten Steuerkanals 48a dicht verschließt, wenn es an die Anschlussfläche 26 angebaut ist. Diese Funktion entfällt, wenn wie geschildert an der Anschlussfläche 28 keine Fluidkanäle ausmünden.
Um mit den erforderlichen elektrischen Betätigungssignalen versorgt werden zu können, ist das erste Steuerventilmodul 5 mit elektromechanischen ersten Kontaktmitteln 52 ausgestattet und verfügt das zweite Steuerventilmodul 6 über elektromechanische zweite Kontaktmittel 53. Exemplarisch bestehen die ersten und zweiten Kontaktmittel 52, 53 aus je einem elektrischen Leiter, beispielsweise eine Leiterbahn oder ein Draht.
Die ersten Kontaktmittel 52 sind so ausgebildet und angeordnet, dass sie mindestens ein und zweckmäßigerweise genau ein elektrisch kontaktierbares Verbindungsende 54 aufweisen, das im Bereich der ersten Anbaufläche 23 angeordnet ist.
Die zweiten Kontaktmittel 53 sind so ausgebildet und angeordnet, dass sie über mindestens ein und zweckmäßigerweise genau ein elektrisch kontaktierbares Verbindungsende 55 verfügen, das im Bereich der Anschlussfläche 26 angeordnet ist. Jedes dieser vorgenannten Verbindungsenden 54, 55 ist dazu ausgebildet, von außen her in die Ventileinheit 1 eingespeiste elektrische Betätigungssignale zu empfangen und an die zugeordnete elektrische Betätigungseinrichtung 35 weiterzuleiten.
Das zweite Steuerventilmodul 6 ist zusätzlich von lediglich der Hindurchleitung elektrischer Betätigungssignale dienenden Durchleitungskontaktmitteln 56 durchsetzt. Die Durchleitungskontaktmittel 56 können beispielsweise aus einem einfachen Draht oder aus einer Leiterbahn bestehen. Wesentlich ist, dass die Durchleitungskontaktmittel 56 sowohl im Bereich der zweiten Anbaufläche 24 als auch im Bereich der Anschlussfläche 26 über jeweils ein elektrisch kontaktierbares Verbindungsende 57 bzw. 58 verfügen.
Das an der ersten Anbaufläche 23 angeordnete Verbindungsende 54 der ersten Kontaktmittel 52 und das an der zweiten Anbaufläche 24 angeordnete Verbindungsende 57 der Durchleitungskontaktmittel 56 sind in einer derart aufeinander abgestimmten Weise ausgebildet und platziert, dass sie durch mechanischen Kontakt eine elektrische Verbindung eingehen, wenn und solange das zweite Steuerventilmodul 6 an das erste Steuermodul 5 angebaut ist. Dadurch ergibt sich eine durch das zweite Steuerventilmodul 6 hindurchgehende elektrische Verbindung zwischen den ersten Kontaktmitteln 52 des ersten Steuerventilmoduls 5 und dem an der Anschlussfläche 26 des zweiten Steuerventilmoduls 6 angeordneten Verbindungsende 58 der Durchleitungskontaktmittel 56.
Folglich können durch Verwendung der an der Anschlussfläche 26 angeordneten Verbindungsenden 55, 58 von ein und derselben Seite her die notwendigen Betätigungssignale zu den beiden Betätigungseinrichtungen 35 zugeführt werden. Während dabei die für das zweite Steuerventilmodul 6 bestimmten Betätigungssignale direkt in dieses Modul eingespeist werden, erfolgt hinsichtlich der für das erste Steuerventilmodul 5 bestimmten Betätigungssignale eine einfache Hindurchleitung durch das zweite Steuerventilmodul 6, ohne dass hierbei eine wie auch immer geartete Signalverarbeitung innerhalb des zweiten Steuerventilmoduls 6 stattfinden würde.
Zweckmäßigerweise sind die beiden Betätigungseinrichtungen 35 jeweils auch noch an geeignete Nullleitermittel angeschlossen, die eine Masseverbindung bzw. Erdung ermöglichen. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn für beide Steuerventilmodule 5, 6 ein gemeinsam genutzter Nullleiterstrang zur Verfügung steht. Dies ist beim Ausführungsbeispiel der Fall.
Exemplarisch ist das zweite Steuerventilmodul 6 von einem Durchgangs-Nullleiter 62 durchsetzt, der einerseits zur zweiten Anbaufläche 24 und andererseits zur Anschlussfläche 26 führt und in deren Bereich mit je einem elektrisch kontaktierbaren Verbindungsende 63, 64 ausgestattet ist. Dieser Durchgangs-Nullleiter 62 ist im Innern des zweiten Steuerventilmoduls 6 an dessen elektrische Betätigungseinrichtung 35 angeschlossen.
An die Betätigungseinrichtung 35 des ersten Steuerventilmoduls 5 ist ein Nullleiter 65 angeschlossen, der zur ersten Anbaufläche 23 verläuft und dort mit einem elektrisch kontaktierbaren Verbindungsende 66 endet. Letzteres, sowie das an der zweiten Anbaufläche 24 befindliche Verbindungsende 63 des Durchgangs-Nullleiters 62, sind derart aufeinander abgestimmt ausgebildet und platziert, dass sie eine elektrische Verbindung miteinander eingehen, wenn und solange die beiden Steuerventilmodule 5, 6 aneinander angebaut sind. Somit ergibt sich bei zusammengebauten Steuerventilmodulen 5, 6 ein sich aus dem Nullleiter 65 und dem Durchgangs-Nullleiter 62 zusammensetzender gemeinsamer Nullleiterstrang, der mit dem Verbindungsende 64 an der Anschlussfläche 26 des zweiten Steuerventilmoduls 6 endet.
Prinzipiell könnte die Erdung der beiden Steuerventilmodule 5, 6 auch mittels getrennter Nullleitstränge bewerkstelligt werden. Es müsste dann lediglich auf eine Verbindung des Durchgangs-Nullleiters 62 zur Betätigungseinrichtung 35 des zweiten Steuerventilmoduls 6 verzichtet werden, und es müsste zusätzlich nach dem Vorbild der zweiten Kontaktmittel 53 ein eigener Nullleiter für die Betätigungseinrichtung 35 des zweiten Steuerventilmoduls 6 vorgesehen werden.
Es wäre prinzipiell möglich, die an der Anschlussfläche 26 angeordneten Verbindungsenden 58, 55, 64 direkt als Schnittstelleneinrichtung für das Anschließen eines externen Kabels oder externer Leiter zu nutzen, mit dem bzw. denen eine Verbindung zu einer die Betätigung der Ventileinheit 1 steuernden externen elektronischen Steuereinheit hergestellt wird.
Als vorteilhafter wird jedoch angesehen, das Anschlussmodul 7 als Bindeglied zur Verbindung mit einer externen elektronischen Steuereinheit zu nutzen. Hierzu ist das Anschlussmodul 7, wie weiter oben schon erwähnt, mit einer elektrischen Schnittstelleneinrichtung 32 ausgestattet, die über elektrische Anschlusskontakte 69 verfügt, von denen interne elektrische Anschlussleiter 67 des Anschlussmoduls 7 ausgehen, die an der Montagefläche 27 des Anschlussmoduls 7 mit jeweils einem eigenen, elektrisch kontaktierbaren Verbindungsende 68 enden. Diese Verbindungsenden 68 sind derart platziert und ausgebildet, dass sie mit jeweils einem der an der gegenüberliegenden Anschlussfläche 26 angeordneten Verbindungsenden 58, 55, 64 in elektrische Verbindung treten, wenn und solange das Anschlussmodul 7 an das zweite Steuerventilmodul 6 angebaut ist. Auf diese Weise können die Kontaktmittel 52, 53, wie auch die Nullleitermittel 62, 65 der beiden Steuerventilmodule 5, 6 bequem über die elektrische Schnittstelleneinrichtung 32 des Anschlussmoduls 7 mit einer externen elektronischen Steuereinheit verbunden werden.
In 3 sind mit einem „X” diejenigen Stellen schematisch kenntlich gemacht, an denen die Kontaktmittel 52, 53 sowie der Nullleiter 65 und der Durchgangs-Nullleiter 62 mit einer Betätigungseinrichtung 35 elektrisch verbunden sind.
Die jeweils miteinander kontaktierbaren Verbindungsenden können beispielsweise zur Ausbildung einer gemeinsamen Steckverbindung gestaltet sein. So kann beispielsweise das jeweils eine Verbindungsende als Kontaktstift oder Kontaktfahne ausgebildet sein und das zugeordnete andere Verbindungsende als Kontaktbuchse. Denkbar wäre beispielsweise aber auch eine Kontaktierung durch Federkontakte, die beim aneinander Ansetzen der betreffenden Module unter Herstellung einer elektrischen Verbindung federnd gegeneinander gedrückt werden.
Die Ventileinheit 1 des Ausführungsbeispiels ist mit zwei Steuerventilmodulen 5, 6 ausgestattet und kann somit insbesondere als bistabile Ventileinheit betrieben werden. Hierbei ist jedes Steuerventilmodul 5, 6 als Vorsteuerventil für das Umschalten des Verteilerventilgliedes 17 in einer von zwei möglichen Umschaltrichtungen verantwortlich.
Beim Ausführungsbeispiel besteht darüber hinaus die vorteilhafte Möglichkeit, die Ventileinheit 1 auf einfache Weise so umzugestalten, dass sie monostabil betrieben werden kann. Hierzu ist lediglich das zweite Steuerventilmodul 6 zu entfernen und stattdessen für eine Federrückstellung des Verteilerventilgliedes 17 zu sorgen. Die Verbindungsenden 54, 66 an der ersten Anbaufläche 23 sind gleich ausgebildet und angeordnet wie die Verbindungsenden 58, 64 des zweiten Steuerventilmoduls 6, so dass sie problemlos mit den zugehörigen Verbindungsenden 68 des Anschlussmoduls 7 kontaktiert werden können, wenn das Anschlussmodul 7 nach vorheriger Entfernung des zweiten Steuerventilmoduls 6 direkt an der ersten Anbaufläche 23 montiert wird.
Abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel könnte das Fluidverteilmodul 3 auch ohne eigene Ventilmittel realisiert sein und lediglich ein Kanalmodul bilden, das über interne Fluidkanäle bzw. Fluidverteilkanäle verfügt, die von den Steuerventilmodulen 5, 6 gespeist werden. Auch eine solche Ventileinheit kann bei Bedarf auf einer Tragplatte 2 gemäß 1 installiert werden.
Die weiter oben erwähnten Dichtungseinrichtungen 34 dienen dazu, in den Fügebereichen zwischen den aneinander angebauten Modulen 3–7 die Fluidverbindung zwischen den verschiedenen Fluidkanälen der Module zur Umgebung hin abzudichten. Wenn an der Anschlussfläche 26 keine Fluidkanäle ausmünden, kann zwischen dem zweiten Steuerventilmodul 6 und dem Anschlussmodul 7 auf eine Dichtungseinrichtung 34 verzichtet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2008/138371 A1 [0002, 0005]
DE 4305607 A1 [0005]

Claims

Ventileinheit, mit einem Fluidverteilmodul (3) und einer Steuereinrichtung (4) mit zwei die Fluidströmung durch das Fluidverteilmodul (3) steuernden, elektrisch betätigbaren Steuerventilmodulen (5, 6), die jeweils eine elektrisch antreibbare Betätigungseinrichtung (35) und mindestens ein durch die Betätigungseinrichtung (35) betätigbares Steuerventilglied (37) enthalten, wobei das eine, erste Steuerventilmodul (5) an das Fluidverteilmodul (3) anbaubar oder angebaut ist und das andere, zweite Steuerventilmodul (6) an das erste Steuerventilmodul (5) anbaubar oder angebaut ist, wobei das erste Steuerventilmodul (5) eine erste Anbaufläche (23) aufweist, an der das an das erste Steuerventilmodul (5) angebaute zweite Steuerventilmodul (6) mit einer zweiten Anbaufläche (24) anliegt, und wobei das erste Steuerventilmodul (5) zum Empfang elektrischer Betätigungssignale dienende erste Kontaktmittel (52) und das zweite Steuerventilmodul (6) zum Empfang elektrischer Betätigungssignale dienende zweite Kontaktmittel (53) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Verbindungsende (54) der ersten Kontaktmittel (52) an der ersten Anbaufläche (23) des ersten Steuerventilmoduls (5) angeordnet ist und mindestens ein Verbindungsende (55) der zweiten Kontaktmittel (53) an einer von der zweiten Anbaufläche (24) abweichenden Anschlussfläche (26) des zweiten Steuerventilmoduls (6) angeordnet ist, und dass das zweite Steuerventilmodul (6) von Durchleitungskontaktmitteln (56) durchsetzt ist, die über mindestens ein an der zweiten Anbaufläche (24) angeordnetes Verbindungssende (57) und mindestens ein an der Anschlussfläche (26) angeordnetes Verbindungsende (58) verfügen, wobei das mindestens eine an der zweiten Anbaufläche (24) angeordnete Verbindungsende (57) der Durchleitungskontaktmittel (56) so platziert ist, dass es im an das erste Steuerventilmodul (5) angebauten Zustand des zweiten Steuerventilmoduls (6) mit einem an der ersten Anbaufläche (23) des ersten Steuerventilmoduls (5) angeordneten Verbindungsende (54) der ersten Kontaktmittel (52) elektrisch verbunden ist.
Ventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fluidverteilmodul (3) um ein Verteilerventil handelt, das mindestens ein durch Fluidkraft betätigbares Verteilerventilglied (17) enthält, wobei die beiden Steuerventilmodule (5, 6) jeweils ein zur fluidischen Betätigung des Verteilerventilgliedes (17) dienendes Vorsteuerventil bilden.
Ventileinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fluidverteilmodul (3) zwei Fluidkanäle (18a, 18b) verlaufen, die zu einer Montagefläche (22) ausmünden, an die das erste Steuerventilmodul (5) mit einer dritten Anbaufläche (25) angebaut oder anbaubar ist, wobei in dem ersten Steuerventilmodul (5) zwei erste Steuerkanäle (47, 47a) verlaufen, die zur Verbindung mit den Fluidkanälen (18a, 18b) des Fluidverteilmoduls (3) an der dritten Anbaufläche (25) ausmünden und von denen der eine erste Steuerkanal (47) vom Steuerventilglied (37) des ersten Steuerventilmoduls (5) gesteuert wird und der andere erste Steuerkanal (47a) im Bereich der ersten und zweiten Anbaufläche (23, 24) mit einem zweiten Steuerkanal (48) des zweiten Steuerventilmoduls (6) kommuniziert, der vom Steuerventilglied (37) des zweiten Steuerventilmoduls (6) gesteuert wird.
Ventileinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Steuerventilmodul (6) zwei zweite Steuerkanäle (48, 48a) ausgebildet sind, die mit jeweils einem der beiden ersten Steuerkanäle (47, 47a) des ersten Steuerventilmoduls (5) kommunizieren, wobei die beiden zweiten Steuerkanäle (48, 48a) zweckmäßigerweise zu der Anschlussfläche (26) ausmünden, wo sie durch ein an die Anschlussfläche (26) ansetzbares oder angesetztes Verschlusselement der Ventileinheit (1) dicht verschließbar oder verschlossen sind.
Ventileinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Anbaufläche (25) an einer der ersten Anbaufläche (23) entgegengesetzten Seite des ersten Steuerventilmoduls (5) angeordnet und entgegengesetzt zur ersten Anbaufläche (23) orientiert ist.
Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Steuerventilmodul (6) die Anschlussfläche (26) an einer der zweiten Anbaufläche (24) entgegengesetzten Seite angeordnet und entgegengesetzt zu der zweiten Anbaufläche (24) ausgerichtet ist.
Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kontaktmittel (52) im Bereich der ersten Anbaufläche (23) ein einziges Verbindungsende (54) aufweisen, wobei die das zweite Steuerventilmodul (6) durchsetzenden Durchleitungskontaktmittel (56) im Bereich der zweiten Anbaufläche (24) und der Anbaufläche (26) über jeweils ein einziges Verbindungsende (57, 58) verfügen.
Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Kontaktmittel (53) im Bereich der Anschlussfläche (26) über ein einziges Verbindungsende (55) verfügen.
Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Steuerventilmodul (6) zusätzlich zu den zur Übertragung von elektrischen Betätigungssignalen dienenden Durchleitungskontaktmitteln (56) von mindestens einem Durchgangs-Nullleiter (62) durchsetzt ist, der im Bereich der zweiten Anbaufläche (24) und der Anschlussfläche (26) mit jeweils einem Verbindungsende (63, 64) endet und der im an das erste Steuerventilmodul (5) angebauten Zustand des zweiten Steuerventilmoduls (6) mit dem an der ersten Anbaufläche (23) angeordneten Verbindungsende (66) eines im ersten Steuerventilmodul (5) an dessen Betätigungseinrichtung (35) angeschlossenen Nullleiter (65) elektrisch verbunden ist.
Ventileinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Steuerventilmodul (6) dessen Betätigungseinrichtung (35) an den Durchgangs-Nullleiter (62) angeschlossen ist.
Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) ein an die Anschlussfläche (26) des zweiten Steuerventilmoduls (6) ansetzbares oder angesetztes Anschlussmodul (7) aufweist, das an einer dieser Anschlussfläche (26) zugewandten Montagefläche (27) über im angesetzten Zustand mit den an der Anschlussfläche (26) angeordneten Verbindungsenden (55, 58, 64) verbundene Verbindungsenden (68) elektrischer Anschlussleiter (67) verfügt, die das Anschlussmodul (7) durchsetzen.
Ventileinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussleiter (67) zu einer außen an dem Anschlussmodul (7) angeordneten elektrischen Schnittstelleneinrichtung (32) führen, die insbesondere zum Anschließen eines wegführenden elektrischen Kabels ausgebildet ist.
Ventileinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinrichtung (32) an der der Montagefläche (27) des Anschlussmoduls (7) entgegengesetzten Seite des Anschlussmoduls (7) angeordnet ist.
Ventileinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussmodul (7) bei entferntem zweitem Steuerventilmodul (6) an der ersten Anbaufläche (23) des ersten Steuerventilmoduls (5) montierbar ist, derart, dass mindestens ein an der Montagefläche (27) des Anschlussmoduls (7) angeordnetes Verbindungsende (68) mindestens eines Anschlussleiters (67) mit mindestens einem an der ersten Anbaufläche (23) angeordneten Verbindungsende (54, 66) elektrisch verbunden ist.
Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (5, 6, 7) der Steuereinrichtung (4) lösbar miteinander verbindbar oder verbunden sind und das erste Steuerventilmodul (5) lösbar mit dem Fluidverteilmodul (3) verbindbar oder verbunden ist, wobei zweckmäßigerweise sämtliche Module (5, 6, 7) der Steuereinrichtung (4) durch Befestigungsmittel (33) gemeinsam an dem Fluidverteilmodul (3) fixiert sind.
Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtungen (35) elektromagnetischer Art sind, derart, dass die Steuerventilmodule (5, 6) als Magnetventile ausgebildet sind.
Ventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Längsachse (12) aufweist, wobei das Fluidverteilmodul (3) und alle Module (5, 6, 7) der Steuereinrichtung (4) im aneinander angebauten Zustand in Achsrichtung dieser Längsachse (12) aneinandergereiht sind.