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Die Erfindung betrifft ein modulares Ventilsystem.
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Zur Steuerung einer Fluidströmung durch ein Ventilsystem werden viele unterschiedliche Komponenten benötigt. Beispielsweise können zum Aufbau einer Wasserstoffversorgung für Brennstoffzellen zwei Ventile, ein Druckregler, diverse Drucksensoren, Manometer und Sicherheitsventile verschaltet werden. Durch die Verwendung eines Anschlussblocks, in denen alle benötigten Fluidleitungen sowie alle Anschlüsse für die einzelnen Komponenten bereits in einem massiven Bauteil ausgebildet sind, lässt sich eine kompakte und sichere Verschaltung komfortabel erreichen. Es ist jedoch von Nachteil, dass für jedes System ein eigener Anschlussblock hergestellt werden muss.
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Die
US 4 136 713 A offenbart eine Hydraulikeinheit umfassend parallele obere und untere Flächen und eine Seitenfläche zur Aufnahme einer Ventilanordnung. Mehrere Durchgänge erstrecken sich zwischen den oberen und unteren Flächen und stehen senkrecht zu ihnen. Verbindungen erstrecken sich zwischen mindestens zwei der Durchgänge und einer Ventilanordnung, die an der Seitenfläche positioniert ist.
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Die
US 8 061 385 B2 offenbart ein kombiniertes Sicherheitsventil, bei dem zwei Sicherheitsventile in Reihe verbunden sind, wobei ein Auslass eines der Sicherheitsventile und ein Auslass des anderen der Sicherheitsventile kommunizieren, und wobei beide Sicherheitsventile derart aufgebaut sind, dass der Einlass auf einer Seitenfläche und der Auslass auf einer gegenüberliegenden Seitenfläche angeordnet sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein modulares System zu schaffen, bei dem benötigte Komponenten flexibel ausgewählt und modular miteinander verbunden werden können.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
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Ein modulares Ventilsystem ist vorgesehen, mit einer Anzahl von eine Fluidströmung durch das Ventilsystem steuernden Funktionsbauteilen wie Ventilen, Druckreglern, Adaptern, Verteilern, Drucksensoren oder ähnlichem, und wenigstens zwei unterschiedlich ausgebildeten Anschlussblöcken, die jeweils einem Funktionsbauteil zugeordnet sind. Jeweils ein Anschlussblock bildet zusammen mit einem auf einer Funktionsseite des Anschlussblocks befestigten Funktionsbauteil eine Funktionseinheit. Alle Anschlussblöcke sind quaderförmig gestaltet und weisen auf zwei entgegengesetzten Stirnseiten, die eine Einlassseite und eine Auslassseite bilden, einen Einlass bzw. einen Auslass auf. Die Einlassseiten sämtlicher Anschlussblöcke sind identisch gestaltet. Ebenso sind die Auslassseiten sämtlicher Anschlussblöcke identisch gestaltet. Mehrere Funktionseinheiten können direkt strömungsmäßig miteinander verbunden werden, wobei Auslass und Einlass benachbarter, verbundener Anschlussblöcke fluchten. Der Einlass eines jeden Anschlussblocks ist ausschließlich mit einem ersten Fluid-Anschluss verbunden, der auf der Funktionsseite endet, und der Auslass eines jeden Anschlussblocks ist ausschließlich mit einem zweiten Fluid-Anschluss verbunden, der auf der Funktionsseite endet, sodass jegliche Fluidströmung vom Einlass zum Auslass über das Funktionsbauteil erfolgt. Unabhängig von der Art des auf dem zugehörigen Anschlussblock montierten Funktionsbauteils lassen sich auch komplexe Fluidsysteme kompakt verschalten, da alle zu verbindenden Anschlüsse im System normiert sind und alle Anschlussblöcke untereinander vorteilhaft ohne systemfremde Bauteile verbunden werden können.
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Die Maße der Einlassseite (die vorzugsweise denen der Auslassseite entsprechen) geben eine Größe für die einzelnen Funktionseinheiten vor, sodass beliebige Kombinationen unterschiedlicher Funktionseinheiten durch einfaches Aneinanderfügen von Funktionseinheiten hergestellt werden können. Das System ist in sofern unabhängig von Maßen und Anschlussanordnungen der einzelnen Funktionsbauteile als die für die Bildung der Strömungsverbindungen wesentlichen Abmessungen der Funktionseinheiten durch den jeweiligen Anschlussblock bestimmt werden.
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Um ein einheitliches Längenmaß zu schaffen, ist vorteilhaft die Länge der Einlass-bzw. Auslassseite wenigstens so breit wie eine Breite des breitesten der Funktionsbauteile. Es wird in Kauf genommen, dass bei kleineren Funktionsbauteilen Platz auf dem Anschlussblock verschenkt wird, um identische Abmessungen der Einlass- und Auslassseiten sämtlicher Funktionseinheiten zu erhalten.
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Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Ventilsystem wenigstens eine Funktionseinheit, die als Funktionsbauteil ein ON-OFF-Ventil aufweist, sowie eine Funktionseinheit, die als Funktionsbauteil einen Druckregler oder ein Proportionalventil aufweist. Die unterschiedlichen Funktionsbauteilen zugeordneten Anschlussblöcke weisen auf ihrer jeweiligen Funktionsseite an unterschiedlichen Stellen mündenden Fluidkanälen auf, an die das ON-OFF-Ventil, der Druckregler bzw. das Proportionalventil angeschlossen sind.
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Die Höhe der Anschlussblöcke kann im Wesentlichen der Höhe der Einlass-bzw. Auslassseite entsprechen. Die Höhe wird vorzugsweise durch die Fluidführung des komplexesten der Funktionsbauteile (d.h. z.B. durch den die größte Länge aller Kanäle im Inneren aufweisenden Anschlussblock) bestimmt. Diese Fluidführung entscheidet beispielsweise über die benötigte Anzahl in der Höhe gestaffelt verlaufender Fluidkanäle im Inneren des Anschlussblockes. Die maximal benötigte Höhe bestimmt die einheitliche Höhe aller Anschlussblöcke.
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Somit besitzen die Anschlussblöcke aller Funktionseinheiten die gleiche Länge und die gleiche Höhe. Die Abmessungen der unterschiedlichen Anschlussblöcke senkrecht zur Einlass- bzw. Auslassseite sind hingegen variabel und abhängig vom jeweiligen zugeordneten Funktionsbauteil.
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Jeder Anschlussblock weist vorteilhaft wenigstens eine durchgehende Befestigungsöffnung auf, wobei die Befestigungsöffnungen benachbarter, strömungsmäßig verbundener Funktionseinheiten fluchten. Diese Gestaltung erlaubt eine einfache Verbindung der einzelnen Funktionseinheiten, in dem beispielsweise eine durchgehende Gewindestange durch sämtliche Anschlussblöcke hindurch geschoben und an den Enden verschraubt wird, um die Funktionseinheiten zusammen zu halten.
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Nach einer bevorzugten Gestaltung weist jede Einlassseite zwei Befestigungsöffnungen und eine Einlassöffnung auf, wobei alle Öffnungen auf einer Geraden liegen, die diagonal über die Einlassseite verläuft. Der Einlass liegt dabei mittig zwischen den beiden Befestigungsöffnungen.
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Die Auslassseite kann genauso gestaltet sein wie die Einlassseite und zwei Befestigungsöffnungen und eine Auslassöffnung aufweisen, die auf einer Geraden liegen, die diagonal über die Auslassseite verläuft, wobei vorzugsweise der Auslass mittig zwischen den beiden Befestigungsöffnungen angeordnet ist.
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Im Gegensatz zu den Einlass- bzw. Auslassseiten, die alle jeweils identisch gestaltet sind, ist die Funktionsseite jedes Anschlussblocks individuell auf das jeweilige, dem Anschlussblock zugeordnete Funktionsbauteil abstimmbar, indem speziell auf das Funktionsbauteil abgestimmte Fluid-Ein- und -Auslässe sowie Befestigungsöffnungen vorgesehen sind. Die Fluid-Anschlüsse sowie z.B. Befestigungsöffnungen für die unterschiedlichen Funktionsbauteile sind dabei in der Regel für unterschiedliche Funktionseinheiten auf der Funktionsseite des Anschlussblocks verschieden angeordnet.
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Im Inneren jedes Anschlussblocks sind vorzugsweise auf das jeweilige, dem Anschlussblock zugeordnete Funktionsbauteil abgestimmte Fluidkanäle ausgebildet, die je nach der Funktion des Funktionsbauteils völlig unterschiedlich gestaltet und angeordnet sein können. Hierbei können sich insbesondere die Anzahl und/oder Anordnung der Fluidkanäle in Anschlussblöcken, die unterschiedlichen Funktionsbauteilen (also Funktionsbauteilen, die unterschiedliche Funktionen erfüllen), unterscheiden.
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Im erfindungsgemäßen modularen Ventilsystem sind vorteilhaft auch Anschlussblöcke für Adapter und Verteiler vorgesehen, die eine zweidimensionale Fluidverteilung ermöglichen. Z.B. kann ein Anschlussblock so gestaltet sein, dass Anschlüsse für mehrere nebeneinander angeordnete Funktionseinheiten vorgesehen sind, indem der jeweilige Anschlussblock wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Bereiche aufweist, die jeweils einer Einlassseite bzw. auf einer entgegengesetzten Stirnseite einer Auslassseite entsprechen. Im Inneren derartiger Anschlussblöcke sind Fluidkanäle vorgesehen, die die nebeneinanderliegenden Bereiche strömungsmäßig verbinden.
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Mit dem erfindungsgemäßen modularen Ventilsystem lässt sich im Prinzip jede gewünschte Fluid-Schaltung realisieren. Für jedes Funktionsbauteil muss nur ein einziges Mal ein Anschlussblock entworfen werden. Ein Funktionsbauteil wird vorzugsweise stets nur mit einem einzigen Anschlussblock zusammen verwendet.
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Neben dem Einlass und dem Auslass kann der Anschlussblock beliebige, auf die Funktion des Funktionsbauteils abgestimmte weitere Fluid-Ein- und -Auslässe aufweisen. Jede Funktionseinheit hat jedoch einen Einlass und einen Auslass, die bei allen Funktionseinheiten an exakt der gleichen Position auf der Einlass- bzw. der Auslassseite angeordnet sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1-8 Beispiele für unterschiedliche Funktionseinheiten eines erfindungsgemäßen modularen Ventilsystems;
- - 9 eine schematische perspektivische Ansicht eines ersten Anschlussblocks für eine Funktionseinheit eines erfindungsgemäßen modularen Ventilsystems;
- - 10 eine Draufsicht auf die Einlassseite des Anschlussblocks aus 9;
- - 11 eine Draufsicht auf die Auslassseite des Anschlussblocks aus 9;
- - 12 verschiedene Varianten der Befestigungsöffnungen auf der Einlassseite des Anschlussblocks aus 9;
- - 13 verschiedene Varianten der Befestigungsöffnungen auf der Auslassseite des Anschlussblocks aus 9;
- - 14 eine Draufsicht auf eine Seitenfläche des Anschlussblocks aus 9;
- - 15 eine Draufsicht auf die Funktionsseite des Anschlussblocks aus 9;
- - 16 eine Schnittansicht entlang der Linie XVI-XVI aus 14;
- - 17 eine Schnittansicht entlang der Linie XVII-XVII aus 15;
- - 18 eine Draufsicht auf die Unterseite des Anschlussblocks aus 9;
- - 19 eine schematische perspektivische Ansicht eines zweiten Anschlussblocks für eine Funktionseinheit eines erfindungsgemäßen modularen Ventilsystems;
- - 20 eine Draufsicht auf die Unterseite des Anschlussblocks aus 19;
- - 21 eine Draufsicht auf die Einlassseite des Anschlussblocks aus 19;
- - 22 eine Draufsicht auf die Auslassseite des Anschlussblocks aus 19;
- - 23 eine Draufsicht auf eine Seitenfläche des Anschlussblocks aus 19;
- - 24 eine Draufsicht auf die Funktionsseite des Anschlussblocks aus 19;
- - 25 eine Schnittansicht entlang der Linie XXV -XXV in 23;
- - 26 eine Schnittansicht entlang der Linie XXVI - XXVI in 24;
- - 27-35 verschiedene ein- und zweidimensionale Kombinationen mehrerer Funktionseinheiten.
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In den 1 bis 8 sind verschiedene Funktionseinheiten 10 eines modularen Ventilsystems dargestellt. Jede der Funktionseinheiten 10 besteht aus einem Funktionsbauteil 12 und einem direkt damit verbundenen Anschlussblock 14.
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Bei den Funktionsbauteilen 12 handelt es sich beispielsweise um ON-OFF-Ventile (1 bis 3), mechanische Druckregler (4 bis 6) oder Proportionalventile (7 und 8). Andere Funktionsbauteile wie beispielsweise Drucksensoren, Durchflussmesser, Manometer, Rückschlagventile oder Filter können natürlich auch verwendet werden.
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Außerdem wird das modulare Ventilsystem durch Anschlussblöcke ergänzt, z.B. durch Adapter oder durch Verzweigungsbauteile, die eine Kombination von Funktionseinheiten in einer eindimensionalen Kette oder einem zweidimensionalen Netz erlauben (siehe auch 27 bis 35).
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Beispielhaft ist ein erster Anschlussblock 14 in den 9 bis 18 dargestellt.
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Alle Anschlussblöcke 14 sind im Wesentlichen quaderförmig gestaltet.
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Jeder Anschlussblock 14 hat eine erste Stirnseite, die eine Einlassseite 16 mit einem Einlass 20 für Fluide bildet, sowie eine der Einlassseite 16 entgegengesetzte Stirnseite, die eine Auslassseite 18 mit einem Auslass 22 für Fluide bildet (siehe beispielsweise 9).
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Bei allen Funktionseinheiten 10, auch wenn sie Funktionsbauteile 12 mit deutlich unterschiedlichen Funktionen und/oder Außenkonturen aufweisen, sind bei allen zugeordneten Anschlussblöcken 14 die Einlassseiten 16 identisch. Auch die Auslassseiten 18 sind jeweils komplett identisch gestaltet. Dies betrifft sowohl ihre Abmessungen als auch die Position des Einlasses 20 bzw. des Auslasses 22 auf der Einlass- bzw. Auslassseite 16, 18.
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Auch wenn sich die Einlassseite 16 von der Auslassseite 18 unterscheiden kann, so sollte dennoch die Lage der Einlässe 20 und Auslässe 22 auf der Einlassverglichen mit der Auslassseite 16, 18 gleich sein, um ein Ankoppeln der Einlassseite 16 eines Anschlussblocks 14 an die Auslassseite 18 eines angrenzenden Anschlussblocks 14 zu ermöglichen.
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Die Länge L der Längsseite der Einlassseite 16 (bzw. Auslassseite 18) ist bei sämtlichen Anschlussblöcken 14 des modularen Ventilsystems gleich. Genauso ist die Höhe h, die der kurzen Seite der Einlassseite 16 bzw. Auslassseite 18 entspricht, bei allen Anschlussblöcken 14 identisch.
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Die Länge L wird durch das breiteste Funktionsbauteil 12 der Anzahl der im modularen Ventilsystem vorgesehenen Funktionsbauteile 12 bestimmt. Wie in den 1-8 zu erkennen ist, variiert die Breite b der Funktionsbauteile 12 (die Breite b bezeichnet hier die Abmessung des Funktionsbauteils 12 von der Einlassseite 16 bzw. der Auslassseite18 aus betrachtet).
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Die Höhe h und die Länge L der Einlassseite 16 bzw. Auslassseite 18 bestimmen die maximale Höhe h und die maximale Länge L des Anschlussblocks 14.
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Die Abmessung des Anschlussblocks 14 in der Tiefe t senkrecht zur Einlassseite 16 bzw. Auslassseite 18 hingegen ist variabel und abhängig vom jeweiligen, dem Anschlussblock 14 zugeordneten Funktionsbauteil 12.
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Sowohl der Einlass 20 als auch der Auslass 22 sind im gezeigten Beispiel mittig auf der Einlassseite 16 bzw. der Auslassseite18 angeordnet und verlaufen senkrecht in den Anschlussblock 14 hinein.
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Jeder Anschlussblock 14 weist zwei Befestigungsöffnungen 24 auf, die sich jeweils von der Einlassseite 16 bis zur Auslassseite 18 erstrecken und geradlinig durch den Anschlussblock 14 hindurchgehen. Die beiden Befestigungsöffnungen 24 sind jeweils in den Ecken der Einlassseite 16 bzw. der Auslassseite 18 angeordnet, und zwar so, dass sie zusammen mit dem Einlass 20 bzw. dem Auslass 22 auf einer Geraden liegen, die diagonal über die Einlassseite 16 bzw. die Auslassseite 18 verläuft.
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Zur festen Verbindung verschiedener Funktionseinheiten 10 miteinander werden beispielsweise Gewindeschrauben durch sämtliche Befestigungsöffnungen 24 aller Anschlussblöcke 14 der Kombination geschoben.
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Auf der Einlassseite 16 sind in einer Variante zwei Vertiefungen um die Befestigungsöffnung 24 vorgesehen, die einen Kopf 26 jeweils einer Zylinderkopfschraube so aufnehmen kann, dass er nicht über die Fläche der Einlassseite 16 hinaus ragt (oben rechts in 12).
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In einer anderen Variante werden zur Befestigung zwei Gewindestangen verwendet, und auf der Einlassseite 16 ist jeweils eine Schlitzmutter 28 aufgesetzt (unten links in 12).
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Die Auslassseite 18 ist in einer Variante im Bereich der Befestigungsöffnungen 24 ebenfalls vertieft, sodass eine Sechskantmutter 30 aufgenommen werden kann. In der linken oberen Ecke der 13 ist eine gefräste Aufnahme für eine Sechskantmutter 30 gezeigt, während in der rechten unteren Ecke der 13 eine sechseckige Aufnahme für eine Sechskantmutter bei einem in einem Spitzgussverfahren gefertigten Anschlussblock 14 gezeigt ist.
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Die genaue Ausgestaltung der Umgebung der Befestigungsöffnungen 24 in der Einlassseite 16 bzw. der Auslassseite 18 bleibt dem Fachmann überlassen.
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Eine der beiden an die langen Seiten L der Einlassseite 16 und der Auslassseite 18 anschließenden Flächen des Anschlussblocks 14 bildet eine Funktionsseite 32, auf die das jeweils zugeordnete Funktionsbauteil 12 aufgesetzt und an der dieses befestigt ist (siehe beispielsweise 15). Die Funktionsseite 32 ist individuell auf die Fluid-Anschlüsse und Befestigungspunkte des jeweiligen Funktionsbauteils 12 abgestimmt. Hierzu sind entsprechend angeordnete Fluid-Anschlüsse 34, die in individuelle, passend ausgebildete Fluidkanäle 38 im Inneren des Anschlussblocks 14 münden, und Befestigungsöffnungen 36 auf der Funktionsseite 32 vorgesehen.
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Hinsichtlich der Funktionsseite 32 unterscheiden sich die verschiedenen Anschlussblöcke 14 der unterschiedlichen Funktionseinheiten 10. Auch die Anordnung der Fluidkanäle 38, die durch das Innere des Anschlussblocks 14 verlaufen, variiert in Abhängigkeit des jeweils zugeordneten Funktionsbauteils 12 (siehe auch 19 bis 26). Die Fluidkanäle 38 stehen mit dem Einlass 20 bzw. dem Auslass 22 in Strömungsverbindung.
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Die 16 und 17 zeigen den Verlauf der Fluidkanäle 38 vom Einlass 20 zum Auslass 22. Wie in 17 zu erkennen ist, ist der Einlass 20 mit einem ersten Fluid-Anschluss 34 verbunden, der auf der Funktionsseite 32 mündet, während der Auslass 22 mit einem zweiten dort mündenden Fluid-Anschluss 34 verbunden ist. Daher erfolgt jegliche Fluidströmung vom Einlass 20 zum Auslass 22 nur über das Funktionsbauteil 12.
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Bei dem in den 9-18 beispielhaft dargestellten Anschlussblock 14 kann etwa ein ON-OFF-Ventil als Funktionsbauteil 12 aufgesetzt werden, das eine Strömungsverbindung zwischen dem Einlass 20 und dem Auslass 22 über die Kanäle 38 und die Fluid-Anschlüsse 34 freigeben oder unterbrechen kann.
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Über die Befestigungsöffnungen 36 wird das jeweilige Funktionsbauteil 12 fest am jeweiligen Anschlussblock 14 befestigt, beispielsweise durch Verschrauben.
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Der hier gezeigte Anschlussblock 14 hat zwei weitere Fluidkanäle, die in Seitenwänden 40 des Anschlussblocks 14 jeweils in einem Anschluss 42 münden. Dort können beispielsweise zusätzliche Komponenten wie etwa Druckmesser oder zusätzliche Ein- und Ausgänge für Fluide angeordnet werden. Diese Fluidkanäle sowie auch die Anschlüsse 42 sind optional. Derartige zusätzliche Fluidkanäle und Anschlüsse können bei jedem Anschlussblock 14 im Ermessen des Fachmanns in beliebiger Anzahl vorgesehen sein und können bei Bedarf durch einen Stöpsel verschlossen werden.
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18 zeigt eine Unterseite 44 des Anschlussblocks 14 mit zwei Befestigungsöffnungen 46, die dazu dienen, den Anschlussblock 14 selbst und damit die jeweilige Funktionseinheit 10 an anderen Bauteilen zu befestigen.
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Der Auslass 22 ist von einer Vertiefung 48 umgeben, in die eine Dichtung, beispielsweise ein O-Ring, eingelegt werden kann, sodass sich auf einfache Weise eine fluiddichte Verbindung zwischen den Funktionseinheiten 10 ergibt.
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Um bei der Verschaltung die Einlassseite 16 und die Auslassseite 18 sicher und einfach unterscheiden zu können, sind hier zwei diagonal gegenüberliegende Ecken des Anschlussblocks 14 an der Auslassseite 18 zurückgesetzt, sodass rechteckige Ausnehmungen 50 entstehen. Das ist vor allem bei spanender Fertigung günstig. Alternativ können die Anschlussblöcke 14 spritzgusstechnisch z.B. aus Kunststoff hergestellt werden. Dann könnte z.B. eine Sechskantform wie in 13 rechts unten direkt ohne Ausnehmung in den Anschlussblock 14 integriert werden. Die Ausnehmungen 50 können jeweils mit den Aufnahmen für die Sechskantmuttern 30 auf der Auslassseite 18 zusammenfallen.
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Generell kann der Anschlussblock 14 auf jede geeignete Weise und aus jedem geeignetem Material (Metall oder Kunststoff) hergestellt werden, beispielsweise durch individuelles Fräsen oder durch ein Spritzgussverfahren.
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Die 19 bis 26 zeigen einen zweiten Anschlussblock 14, beispielsweise zur Verwendung mit einem Proportionalventil als Funktionsbauteil 12.
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Die Einlassseite 16 und die Auslassseite 18 sind hinsichtlich ihrer Abmessungen und der Anordnung des Einlasses 20 bzw. des Auslasses 22 sowie der Befestigungsöffnungen 24 identisch zu denen des oben beschriebenen ersten Anschlussblocks 14.
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Der erste und der zweite Anschlussblock 14 unterscheiden sich jedoch hinsichtlich ihrer Tiefe t senkrecht zur Einlass- bzw. Auslassseite 16, 18 sowie in der Anordnung der Fluid-Anschlüsse 34 und der Befestigungsöffnungen 36 für das Funktionsbauteil 12 auf der Funktionsseite 32. Im gezeigten Beispiel ist lediglich die Anordnung der Fluid-Anschlüsse 34 und der Befestigungsöffnungen 36 unterschiedlich, es könnte aber auch deren Anzahl sowie die Anzahl und Führung der Fluidkanäle 38 im Inneren des Anschlussblocks 14 variiert werden.
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Aufgrund der identischen Gestaltung der Einlassseiten 16 bzw. der Auslassseiten 18 sämtlicher Anschlussblöcke 14 können die jeweiligen Funktionseinheiten 10 zu beliebigen Kombinationen in kompakten Baugruppen verbunden werden. Beispiele davon sind in den 27 bis 35 dargestellt.
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Die 27 zeigt eine Kombination zweier ON-OFF-Ventile mit einem mechanischen Druckregler.
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Die 28 zeigt eine Kombination, bei der ein mechanischer Druckregler zwischen zwei ON-OFF-Ventile geschaltet ist.
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In 29 ist eine Kombination aus einem ON-OFF-Ventil und einem Proportionalventil dargestellt.
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Bei der in den 27-29 dargestellten Baugruppen sind alle Funktionseinheiten 10 linear hintereinander angeordnet, sodass eine Fluidströmung vom Einlass 20 der zuvorderst angeordneten Funktionseinheit 10 zum Auslass 22 der hintersten Funktionseinheit 10 verläuft.
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30 zeigt eine zweidimensionale Verschaltung von insgesamt vier Funktionseinheiten 10, nämlich eine Kombination von zwei parallel geschalteten ON-OFF-Ventilen, beispielsweise für den Einsatz von zwei Wasserstoffspeichern und einem mechanischen Druckregler, der mit einem weiteren ON-OFF-Ventil verbunden ist.
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Um eine derartige Anordnung zu realisieren, sind z.B. Adapter-, Verteiler- oder Verzweiger-Anschlussblöcke 14' vorgesehen, von denen Beispiele in den 31-25 gezeigt sind.
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Der Adapter-Anschlussblock 14' nach 31 ermöglicht die Verwendung einer Hohlschraube 52 zur gleichzeitigen mechanischen und fluidischen Verbindung.
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32 zeigt einen Adapter-Anschlussblock 14', in den beispielsweise ein Filter oder ein Rückschlagventil integriert ist.
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33 zeigt einen Adapter-Anschlussblock 14' zur Adaption von zusätzlichen Komponenten mit unterschiedlichen Gewindeanschlüssen.
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34 und 35 zeigen beispielsweise ein 2-fach-Verzweigungsbauteil bzw. ein 3-fach-Verzweigungsbauteil, das zwei bzw. drei Einlässe 20, aber jeweils nur einen einzigen Auslass 22 (in den Figuren verdeckt auf der Rückseite) aufweist. Die Einlassseite 16' und die Auslassseite 18' entsprechen in ihren Abmessungen genau der Höhe h der Anschlussblöcke 14 und einer Länge, die größer ist als die doppelte Länge L der Einlassseite 16 bzw. Auslassseite 18 der Anschlussblöcke 14. Ein durchgehender Fluidkanal im Inneren des Anschlussblocks 14' (hier nur angedeutet durch einen stirnseitigen Anschluss 42) verbindet sämtliche Einlässe 20 mit dem Auslass 22, sodass z.B. eine Mischung verschiedener Gase möglich ist oder zwei voneinander unabhängige Versorgungsstränge bereitgestellt werden.
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Auch in diesen Anschlussblöcken 14' findet sich also die Geometrie der Anschlussblöcke 14 wieder. Daher können diese Bauteile problemlos verwendet werden, um Verzweigungen auf weitere Funktionseinheiten 10 des erfindungsgemäßen modularen Ventilsystems oder Übergänge auf andere Fluid-Strömungssysteme herzustellen.
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Die gezeigten Anschlussblöcke 14,14' sowie die gezeigten Funktionseinheiten 10 stellen nur Beispiele dar. Nach dem erläuterten Prinzip lassen sich beliebige Funktionseinheiten 10 für ein modulares Ventilsystem bilden.
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Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Ventilsystem wenigstens ein ON-OFF-Ventil und einen Druckregler oder ein ON-OFF-Ventil und ein Proportionalventil sowie eigene und unterschiedliche, dem ON-OFF-Ventil, dem Druckregler und dem Proportionalventil zugeordnete Anschlussblöcke 14 mit auf der Funktionsseite 32 an unterschiedlichen Stellen mündenden Fluid-Anschlüssen 34, an die das ON-OFF-Ventil, der Druckregler und das Proportionalventil angeschlossen sind.
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Bei den hier gezeigten Beispielen sind alle Funktionsbauteile 12 tragenden Funktionsseiten 32 der Anschlussblöcke 14 gleich ausgerichtet, sodass alle Funktionsbauteile 12 nebeneinander angeordnet sind.
