DE102018200680A1

DE102018200680A1 - Drucküberwachungsvorrichtung und damit ausgestattete Ventilanordnung

Info

Publication number: DE102018200680A1
Application number: DE102018200680.6A
Authority: DE
Inventors: Oleg Wenzel; Eduard Wenske
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2019-07-18

Abstract

Es wird eine Drucküberwachungsvorrichtung (7) vorgeschlagen, die bevorzugt in eine Ventilanordnung integriert ist und die einen Fluidverteiler (9) aufweist, auf dem ein Drucküberwachungsmodul (15) montiert ist. Das Drucküberwachungsmodul (15) hat eine Drucksensoreinrichtung (32), die mittels einer Umschalteinrichtung (33) des Drucküberwachungsmoduls (15) alternativ mit unterschiedlichen Verteiler-Fluidkanälen (11) des Fluidverteilers (9) verbindbar ist, um unterschiedliche Drucküberwachungsmodi einzustellen, in denen der in unterschiedlichen Verteiler-Fluidkanälen (11) herrschende Fluiddruck alternativ erfassbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drucküberwachungsvorrichtung, mit einem von mehreren Verteiler-Fluidkanälen durchsetzten Fluidverteiler und mit einem auf dem Fluidverteiler montierten Drucküberwachungsmodul, das eine Drucksensoreinrichtung aufweist, die mit mindestens einem Verteiler-Fluidkanal zur Erfassung des darin herrschenden Fluiddruckes in Fluidverbindung steht.
Die Erfindung betrifft ferner eine Ventilanordnung, mit einem von mehreren Verteiler-Fluidkanälen durchsetzten Fluidverteiler, mit mindestens einem auf dem Fluidverteiler montierten und mit zumindest mehreren der Verteiler-Fluidkanäle fluiddicht verbundenen Ventilmodul, und mit einem ebenfalls auf dem Fluidverteiler montierten Drucküberwachungsmodul, das eine Drucksensoreinrichtung aufweist, die mit mindestens einem der Verteiler-Fluidkanäle zur Erfassung des darin herrschenden Fluiddruckes in Fluidverbindung steht.
Aus der DE 20 2005 005 906 U1 ist eine in einer Ventilanordnung implementierte Drucküberwachungsvorrichtung der vorgenannten Art bekannt, die in der Lage ist, den in mehreren Verteiler-Fluidkanälen eines Fluidverteilers herrschenden Fluiddruck zu erfassen. Die bekannte Drucküberwachungsvorrichtung enthält ein auf dem Fluidverteiler montiertes DruckÜberwachungsmodul, das mit einem Drucksensor ausgestattet ist, dem der zu überwachende Fluiddruck mittels zweier Drucküberwachungsstutzen auferlegt wird, die jeweils in einen der Verteiler-Fluidkanäle eingesteckt sind. Auf dem Fluidverteiler sind außerdem mehrere Ventilmodule montiert, die mit den Verteiler-Fluidkanälen kommunizieren und die in der Lage sind, die Strömung eines fluidischen Druckmediums zu steuern. Das bekannte Drucküberwachungsmodul kann auch nur mit einem einzigen Druckabgriffsstutzen ausgestattet sein, wenn der Druck in nur einem der Verteiler-Fluidkanäle erfasst werden soll.
Aus der DE 10 2005 055 261 A1 ist eine Ventilanordnung bekannt, die ein auf einem Fluidverteiler montiertes Ventilmodul aufweist, das mit einem Drucksensor ausgestattet ist. Von dem Drucksensor generierte elektrische Drucksignale werden drahtlos an einen in dem Fluidverteiler montierten Signalempfänger übertragen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen, die es mit geringem Aufwand ermöglichen, die in unterschiedlichen Verteiler-Fluidkanälen herrschenden Fluiddrücke zu erfassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Drucküberwachungsvorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass das Drucküberwachungsmodul eine Umschalteinrichtung aufweist, durch die die Drucksensoreinrichtung zur Einstellung unterschiedlicher Drucküberwachungsmodi des Drucküberwachungsmoduls alternativ mit unterschiedlichen Verteiler-Fluidkanälen fluidisch verbindbar ist.
Die Erfindung wird ferner bei einer Ventilanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Drucküberwachungsvorrichtung in dem vorgenannten Sinne ausgebildet ist.
Auf diese Weise besteht die vorteilhafte Möglichkeit, mit nur einem einzigen Drucküberwachungsmodul eine alternative Drucküberwachung bezüglich des in unterschiedlichen Verteiler-Fluidkanälen herrschenden Fluiddruckes durchzuführen. Insbesondere kann ein und dieselbe Drucksensoreinrichtung des Drucküberwachungsmoduls alternativ zur Druckerfassung des Fluiddruckes mehrerer unterschiedlicher Verteiler-Fluidkanäle genutzt werden. Die sensortechnische Ausstattung des Drucküberwachungsmoduls erfordert daher einen nur geringen Aufwand und geringe Kosten. Eine Umschalteinrichtung des Drucküberwachungsmoduls ermöglicht es, abwechselnd unterschiedliche Drucküberwachungsmodi des Drucküberwachungsmoduls einzustellen, die sich dadurch unterscheiden, dass die Drucksensoreinrichtung mit unterschiedlichen Verteiler-Fluidkanälen kommuniziert. Auf diese Weise kann in einem ersten Drucküberwachungsmodus der in mindestens einem ersten Verteiler-Fluidkanal herrschende Druck erfasst werden, während in mindestens einem weiteren Drucküberwachungsmodus der in mindestens einem weiteren Verteiler-Fluidkanal herrschende Fluiddruck erfassbar ist. Die Umschalteinrichtung ist bevorzugt so ausgebildet, dass sie jederzeit und somit auch dann betätigbar ist, wenn sich eine mit der Drucküberwachungsvorrichtung ausgestattete Ventilanordnung im Betrieb befindet. Dadurch kann ein Wechsel der Drucküberwachungsaufgabe ohne Betriebsstillstand der Ventilanordnung durchgeführt werden. Da das Drucküberwachungsmodul zur alternativen Druckerfassung bei unterschiedlichen Verteiler-Fluidkanälen geeignet ist, reduziert sich die Vielfalt der zur Verwirklichung unterschiedlicher Drucküberwachungsaufgaben bereitzustellenden Drucküberwachungsmodule.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Bei einer möglichen Ausgestaltung der Drucküberwachungsvorrichtung steht die Drucksensoreinrichtung in mindestens einem durch die Umschalteinrichtung eingestellten Drucküberwachungsmodus mit nur einem einzigen Verteiler-Fluidkanal in Fluidverbindung.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Drucküberwachungsvorrichtung ist die Drucksensoreinrichtung in jedem verfügbaren Drucküberwachungsmodus mit nur einem einzigen Verteiler-Fluidkanal verbunden. Bei einer Ventilanordnung besteht hier insbesondere die Möglichkeit, alternativ einen die zusätzlich vorhandenen Ventilmodule versorgenden Versorgungsdruck und einen zu einem angeschlossenen externen Gerät führenden weiteren Fluiddruck zu erfassen.
Bei einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Drucküberwachungsvorrichtung steht die Drucksensoreinrichtung in mindestens einem Drucküberwachungsmodus gleichzeitig mit zwei Verteiler-Fluidkanälen in Fluidverbindung. Dies bietet sich insbesondere an, um den Fluiddruck in zwei Verteiler-Fluidkanälen zu erfassen, die als Abluftkanäle genutzt werden.
Die Umschalteinrichtung kann so ausgebildet sein, dass sie in nur einer einzigen Umschaltbetriebsart oder alternativ in mehreren Umschaltbetriebsarten betreibbar ist. In jeder Umschaltbetriebsart ermöglicht die Umschalteinrichtung die Einstellung unterschiedlicher Drucküberwachungsmodi. Bevorzugt kann die Umschalteinrichtung in mindestens einer und bevorzugt in jeder ihr zur Verfügungen stehenden Umschaltbetriebsart zwischen genau zwei Drucküberwachungsmodi umschalten. Umsetzbar ist aber auch eine Bauform, bei der in mindestens einer Umschaltbetriebsart mehr als zwei Drucküberwachungsmodi einstellbar sind, insbesondere genau drei Drucküberwachungsmodi. Je größer die Anzahl der zur Verfügung stehenden Drucküberwachungsmodi ist, desto variabler sind die zur Verfügung stehenden Drucküberwachungsmöglichkeiten.
In einer besonders kostengünstigen Ausprägung der erfindungsgemäßen Drucküberwachungsvorrichtung steht für die Umschalteinrichtung nur eine einzige Umschaltbetriebsart zur Verfügung. Um die Anzahl der zur Verfügung stehenden Drucküberwachungsmodi zu vergrößern, ist es vorteilhaft, wenn die Drucküberwachungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass die Umschalteinrichtung in mehreren unterschiedlichen Umschaltbetriebsarten betreibbar ist, wobei in jeder dieser mehreren Umschaltbetriebsarten alternativ wenigstens zwei unterschiedliche Drucküberwachungsmodi des Drucküberwachungsmoduls mittels der Umschalteinrichtung einstellbar sind. Die Drucküberwachungsvorrichtung ist in diesem Fall mit einer Auswahleinrichtung ausgestattet, mit der sich die gewünschte Umschaltbetriebsart einstellen lässt. Bevorzugt ist die Auswahleinrichtung so ausgebildet, dass durch sie genau zwei Umschaltbetriebsarten der Umschalteinrichtung vorgebbar sind.
Die Auswahleinrichtung ist zweckmäßigerweise ein unmittelbarer Bestandteil des Drucküberwachungsmoduls.
Für die selektive fluidische Verbindung der Drucksensoreinrichtung mit dem hinsichtlich des darin herrschenden Fluiddruckes zu überwachenden mindestens einen Verteiler-Fluidkanals ist die Umschalteinrichtung zweckmäßigerweise mit einem in unterschiedlichen Schaltstellungen positionierbaren Ventilglied ausgestattet. Voneinander abweichende Schaltstellungen des Ventilgliedes definieren dabei unterschiedliche Drucküberwachungsmodi. Beim Umschalten zwischen zwei Drucküberwachungsmodi führt das Ventilglied eine Umschaltbewegung aus, bei der es sich vorzugsweise um eine lineare Umschaltbewegung handelt. Zweckmäßigerweise ist das Ventilglied als ein kolbenartiger Ventilschieber ausgebildet.
Wenn die Umschalteinrichtung in mehreren Umschaltbetriebsarten betreibbar ist, kann das Ventilglied in jeder dieser mehreren Umschaltbetriebsarten durch entsprechende Umschaltbewegungen in zwei einander entgegengesetzten ersten und zweiten Endlagen-Schaltstellungen positioniert werden, wobei jede dieser beiden Endlagen-Schaltstellungen einen Drucküberwachungsmodus definiert. In zumindest einer der beiden vorgebbaren Endlagen-Schaltstellungen unterscheiden sich die mehreren Umschaltbetriebsarten. Beispielsweise kann das Ventilglied in zwei unterschiedlichen Umschaltbetriebsarten in jeweils der gleichen ersten Endlagen-Schaltstellung, jedoch in zwei sich voneinander unterscheidenden zweiten Endlagen-Schaltstellungen positioniert werden.
Das Ventilglied kann bei entsprechender Ausgestaltung der Umschalteinrichtung auch noch in mindestens einer und bevorzugt genau einer zwischen den beiden Endlagen-Schaltstellungen liegenden Zwischen-Schaltstellung positioniert werden. Dabei handelt es sich vorzugsweise um eine Mittelstellung.
Im Zusammenhang mit einer Umschalteinrichtung, die ein bewegliches Ventilglied aufweist, umfasst die Auswahleinrichtung zweckmäßigerweise ein bezüglich der Umschaltbewegung des Ventilgliedes eine Hubbegrenzungsfunktion ausübendes Auswahlglied. Das Auswahlglied ist in unterschiedlichen Auswahlstellungen positionierbar, in denen es durch Vorgabe unterschiedlicher erster und/oder zweiter Endlagen-Schaltstellungen des Ventilgliedes unterschiedliche Umschaltbetriebsarten der Umschalteinrichtung vorgibt.
Das Auswahlglied ist zweckmäßigerweise ein in axialer Verlängerung des Ventilgliedes angeordnetes Element. Es ist vorzugsweise manuell betätigbar. Als besonders zweckmäßig hat sich eine Ausgestaltung als Drehglied erwiesen, das seine Axialposition verändert, wenn es verdreht wird.
Die Umschalteinrichtung ist zweckmäßigerweise von einer monostabilen Bauart. In diesem Zusammenhang ist das Ventilglied durch Federmittel in eine seiner beiden Endlagen-Schaltstellungen vorgespannt. Alternativ ist allerdings auch eine multistabile Ausführung der Umschalteinrichtung möglich, bei der jede Schaltstellung des Ventilgliedes eine stabile Schaltstellung ist.
Bevorzugt ist der Umschalteinrichtung zur Einstellung des gewünschten Drucküberwachungsmodus eine als Bestandteil des Drucküberwachungsmoduls ausgebildete Betätigungseinrichtung zugeordnet. Diese Betätigungseinrichtung ist bevorzugt von einer elektrisch aktivierbaren Bauart, kann jedoch zusätzlich oder alternativ auch manuell aktivierbar ausgebildet sein.
Zur vorteilhaften konstruktiven Umsetzung der selektiven Drucküberwachungsfunktion ist in dem Drucküberwachungsmodul zweckmäßigerweise ein Überwachungs-Fluidkanalsystem ausgebildet, in das die Umschalteinrichtung integriert ist. Das Überwachungs-Fluidkanalsystem hat mehrere Drucksignal-Eingangskanäle, die unabhängig voneinander die Umschalteinrichtung mit mindestens einem der Ventilträger-Fluidkanäle verbinden, sodass in ihnen der in dem verbundenen Ventilträger-Fluidkanal herrschende Fluiddruck ansteht. Ein ebenfalls zu dem Überwachungs-Fluidkanalsystem gehörender Drucksignal-Ausgabekanal verbindet die Umschalteinrichtung mit der Drucksensoreinrichtung. Abhängig von der jeweils vorliegenden Schaltstellung des Ventilgliedes und des somit eingestellten Drucküberwachungsmodus steht der Drucksignal-Ausgabekanal mit einem oder mehreren der Drucksignal-Eingangskanäle in Fluidverbindung, sodass die Drucksensoreinrichtung durch den im momentan verbundenen Ventilträger-Fluidkanal herrschenden Fluiddruck beaufschlagt ist.
In dem Fluidverteiler befindet sich zweckmäßigerweise ein mit dem Drucküberwachungsmodul verbundener elektrischer Signalübertragungsstrang. Der Signalübertragungsstrang ermöglicht die Übertragung elektrischer Drucksignale der Drucksensoreinrichtung zu einer elektronischen Steuereinrichtung, die ein interner Bestandteil der Drucküberwachungsvorrichtung und/oder der Ventilanordnung sein kann, bei der es sich aber auch um eine externe Einrichtung handeln kann. Die elektronische Steuereinrichtung ist insbesondere in der Lage, abhängig von den erhaltenen Drucksignalen darauf abgestimmte Folgeaktionen hervorzurufen, insbesondere zu Diagnosezwecken. Wenn die Drucküberwachungsvorrichtung für eine elektrisch betätigte Vorgabe des Drucküberwachungsmodus ausgebildet ist, wird der Signalübertragungsstrang vorzugsweise auch dafür genutzt, die das Umschalten der Umschalteinrichtung hervorrufenden elektrischen Betätigungssignale von einer elektronischen Steuereinrichtung an das Drucküberwachungsmodul zu übermitteln.
Auf dem Fluidverteiler der Drucküberwachungsvorrichtung sind zweckmäßigerweise zusätzlich zu dem Drucküberwachungsmodul ein oder mehrere Ventilmodule montiert, die ebenfalls mit den Ventilträger-Fluidkanälen kommunizieren. Bei diesen Ventilmodulen handelt es sich vorzugsweise um elektrisch betätigte Mehrwegeventile. Die Ventilmodule sind dafür ausgelegt, angeschlossene Verbraucher, beispielsweise fluidbetätigte Antriebe, zu ihrer Betätigung fluidisch anzusteuern.
Die Drucküberwachungsvorrichtung und/oder die Ventilanordnung sind insbesondere für einen Betrieb mit Druckluft als fluidisches Druckmedium ausgebildet. Prinzipiell ist ein Betrieb aber auch mit jeder anderen Art von Druckfluid möglich.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 eine isometrische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung, in die eine ebenfalls bevorzugt ausgebildete erfindungsgemäße Drucküberwachungsvorrichtung integriert ist,
2 die Anordnung aus 1 in einem vom Fluidverteiler abgehobenen Zustand des Drucküberwachungsmoduls,
3 einen Ausschnitt der Anordnung aus 1, in dem ein Längenabschnitt des Fluidverteilers im Querschnitt sowie ein auf dem Fluidverteiler montiertes Drucküberwachungsmodul ersichtlich sind,
4 die Anordnung aus 3 in einer Seitenansicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil IV aus 3, wobei mittels eines Auswahlgliedes einer Auswahleinrichtung eine erste Umschaltbetriebsart („1-2“) einer internen Umschalteinrichtung eingestellt ist,
5 einen Längsschnitt gemäß Schnittlinie V-V aus 4, wobei ein erster Drucküberwachungsmodus eingestellt ist,
6 die Anordnung aus 5, wobei aber im Vergleich zu 5 ein anderer Drucküberwachungsmodus eingestellt ist,
7 wiederum eine Seitenansicht der Anordnung aus 3 mit Blickrichtung gemäß Pfeil IV aus 3, wobei durch das Auswahlglied eine im Vergleich zu 4 andere, zweite Umschaltbetriebsart („1-3/5“) der Umschalteinrichtung eingestellt ist,
8 einen Längsschnitt gemäß Schnittlinie VIII-VIII in 7 wobei ein erster Drucküberwachungsmodus eingestellt ist, und
9 die Anordnung aus 8 wobei aber im Vergleich zu 8 ein anderer Drucküberwachungsmodus eingestellt ist.

In den 1 und 2 ist eine Ventilanordnung 6 abgebildet, die mit einer Drucküberwachungsvorrichtung 7 ausgestattet ist. Die 3 bis 9 zeigen den die Drucküberwachungsvorrichtung 7 definierenden Bestandteil der Ventilanordnung 6 in übersichtlichen Einzeldarstellungen.
Die Drucküberwachungsvorrichtung 7 lässt sich alternativ auch unabhängig von einer Ventilanordnung 6 ausbilden und verwenden. Die Integration in eine Ventilanordnung, die außer der Drucküberwachungsvorrichtung 7 unter anderem auch noch mindestens ein zur Fluidsteuerung dienendes Ventilmodul 8 aufweist, wie dies bei der Ventilanordnung 6 der Fall ist, wird jedoch als besonders vorteilhaft angesehen.
Die Drucküberwachungsvorrichtung 7 verfügt über einen Fluidverteiler 9, in dessen Innerem sich eine Vielzahl von Fluidkanälen erstreckt, die zur besseren Unterscheidung als Verteiler-Fluidkanäle 11 bezeichnet seien. Der Fluidverteiler 9 hat eine Längsachse 13, wobei zumindest einige der Verteiler-Fluidkanäle 11 in der Achsrichtung der Längsachse 13 verlaufen. Letztere werden im Folgenden auch als Verteiler-Längskanäle 11a bezeichnet.
Der Fluidverteiler 9 ist ein starrer Körper, der insbesondere aus Metall besteht. Bevorzugt setzt er sich aus einer Mehrzahl von in der Achsrichtung der Längsachse 13 unter Abdichtung aneinandergereihten und miteinander verbundenen Fluidverteilermodulen 9a zusammen. In den 3 bis 9 ist ein solches Fluidverteilermodul 9a ersichtlich. Jeder als Verteiler-Längskanal 11a ausgebildete Verteiler-Fluidkanal 11 setzt sich dabei aus einer Mehrzahl von Fluidkanalabschnitten zusammen, die das jeweilige Fluidverteilermodul 9a durchsetzen und im Fügebereich der Fluidverteilermodule 9a miteinander kommunizieren.
Der Fluidverteiler 9 kann alternativ auch einstückig und dabei insbesondere plattenförmig oder leistenförmig ausgebildet sein.
Einige der Verteiler-Fluidkanäle 11 verlaufen zweckmäßigerweise quer zu der Längsachse 13 und werden im Folgenden auch als Verteiler-Querkanäle 11b bezeichnet. Bei ihnen handelt es sich um individuelle Kanäle, die untereinander nicht kommunizieren. Bevorzugt weist jedes Fluidverteilermodul 9a mindestens einen und bevorzugt mehrere solcher Verteiler-Querkanäle 11b auf, beim Ausführungsbeispiel jeweils zwei Stück.
Der zu der Drucküberwachungsvorrichtung 7 gehörende Fluidverteiler 9 hat eine Bestückungsfläche 14, auf der ein bezüglich des Fluidverteilers 9 separates Drucküberwachungsmodul 15 montiert ist. Das Drucküberwachungsmodul 15 ist durch Befestigungsmittel 16, beispielsweise Befestigungsschrauben, an dem Fluidverteiler 9 befestigt, insbesondere in lösbarer Weise. An einer Unterseite hat das Drucküberwachungsmodul 15 eine Montagefläche 17, mit der voraus sie an die Bestückungsfläche 14 angesetzt ist. Zwischen der Bestückungsfläche 14 und der Montagefläche 17 ist zweckmäßigerweise eine Dichtung 18 angeordnet, die beispielsweise plattenförmig ausgebildet ist.
Der von dem Drucküberwachungsmodul 15 belegte Flächenabschnitt der Bestückungsfläche 14 des Fluidverteilers 9 sei im Folgenden als Überwachungsmodul-Bestückungsplatz 14b bezeichnet.
Von jedem Verteiler-Längskanal 11a der Verteiler-Fluidkanäle 11 geht ein Zweigkanal ab, der an dem Überwachungsmodul-Bestückungsplatz 14b so zu der Bestückungsfläche 14 ausmündet, dass seine Mündung der Montagefläche 17 des Drucküberwachungsmoduls 15 gegenüberliegt. Auch mindestens ein Verteiler-Querkanal 11b und bevorzugt mehrere mehrere Verteiler-Querkanäle 11b der Verteiler-Fluidkanäle 11 münden jeweils mit einem Ende an dem Überwachungsmodul-Bestückungsplatz 14b zu der Bestückungsfläche 14 aus. Die zugehörigen Kanalmündungen sind bei 19 ersichtlich.
In dem Drucküberwachungsmodul 15 befindet sich ein Fluidkanalsystem, das zur besseren Unterscheidung als Überwachungs-Fluidkanalsystem 22 bezeichnet sei. Dieses Überwachungs-Fluidkanalsystem 22 mündet mehrfach über Kanalmündungen 23 an der Montagefläche 17 aus. Durch die Dichtung 18 hindurch liegen sich Kanalmündungen 19, 23 der Verteiler-Fluidkanäle 11 und des Überwachungs-Fluidkanalsystems 22 paarweise gegenüber, sodass entsprechende Fluidverbindungen zwischen den einzelnen Verteiler-Fluidkanälen 11 und dem Überwachungs-Fluidkanalsystem 22 vorliegen.
Die Ventilmodule 8 sind, wie dies aus 1 und 2 ersichtlich ist, ebenfalls auf der Bestückungsfläche 14 montiert. Zweckmäßigerweise sind das Drucküberwachungsmodul 15 und die Ventilmodule 8 in der Achsrichtung der Längsachse 13 aufeinanderfolgend auf der Bestückungsfläche 14 montiert. Aus den 3, 4 und 7 ist jeweils ein unbestückter Flächenabschnitt der Bestückungsfläche 14 ersichtlich, der einen Ventil-Bestückungsplatz 14a bildet, auf dem im betriebsbereiten Zustand der Ventilanordnung 6 ein Ventilmodul 8 montiert ist. Der Ventil-Bestückungsplatz 14a schließt sich zweckmäßigerweise in der Achsrichtung der Längsachse 13 direkt an den Überwachungsmodul-Bestückungsplatz 14b an.
Die Verteiler-Fluidkanäle 11 münden über aus 3 ersichtliche Kanalmündungen 24 zu den Ventil-Bestückungsplätzen 14a aus, sodass sie mit dem dort jeweils montierten Ventilmodul 8 ebenfalls kommunizieren. Jeder Verteiler-Längskanal 11a mündet nicht nur zu dem Überwachungsmodul-Bestückungsplatz 14b, sondern auch zu jedem Ventil-Bestückungsplatz 14a aus. Außerdem mündet zu jedem Ventil-Bestückungsplatz 14a mindestens ein individueller Verteiler-Querkanal 11b aus.
Jedes Ventilmodul 8 ist in der Lage, die zu dem von ihm belegten Ventil-Bestückungsplatz 14a ausmündenden Verteiler-Fluidkanäle 11 in einem vorgegebenen Muster miteinander zu verbinden oder voneinander abzutrennen, um die Fluidströmung eines fluidischen Druckmediums, insbesondere Druckluft, zu steuern.
Bevorzugt sind die an den Ventil-Bestückungsplätzen 14a ausmündenden Verteiler-Querkanäle 11b als Arbeitskanäle konzipiert, die über Anschlussöffnungen 26 zu einer bezüglich der Bestückungsfläche 14 separaten äußeren Anschlussfläche 25 des Fluidverteilers 9 ausmünden. An diese Anschlussöffnungen 26 kann über nicht illustrierte Fluidleitungen ein anzusteuernder Verbraucher angeschlossen werden, beispielsweise ein fluidbetätigter Antrieb. Jedes Ventilmodul 8 ist in der Lage, durch die zugeordneten als Arbeitskanäle fungierenden Verteiler-Querkanäle 11b hindurch eine Fluidzufuhr und Fluidabfuhr bezüglich des angeschlossenen Verbrauchers hervorzurufen.
Die Ventilmodule 8 sind zweckmäßigerweise elektrisch betätigbar. Sie enthalten in an sich bekannter Weise in ihrem Inneren ein Ventilglied, das mittels einer elektrisch aktivierbaren Antriebseinrichtung 27 des Ventilmoduls 8 in unterschiedlichen Schaltstellungen positionierbar ist. Die gewählte Schaltstellung gibt die Fluidströmung in den Arbeitskanälen vor
Bei den Ventilmodulen 8 handelt es sich insbesondere um elektropneumatisch vorgesteuerte Mehrwegeventile. Das Ventilglied gehört dabei zu einem Hauptventil des Mehrwegeventils. Die Antriebseinrichtung 27 ist bevorzugt als eine elektromagnetische Vorsteuerventileinrichtung ausgebildet, durch die das Hauptventil fluidisch betätigbar ist.
Ihre elektrischen Betätigungssignale erhalten die Ventilmodule 8 bzw. deren Antriebseinrichtungen 27 von einer elektronischen Steuereinrichtung 30 über einen internen elektrischen Signalübertragungsstrang 28, der den Fluidverteiler 9 in der Achsrichtung seiner Längsachse 13 durchsetzt. Der Signalübertragungsstrang 28 erstreckt sich in einem Aufnahmekanal 28a des Fluidverteilers 9. Jede Antriebseinrichtung 27 hat eine elektromechanische Schnittstelleneinrichtung, über die sie mit dem Signalübertragungsstrang 28 zum Empfang der Betätigungssignale elektromechanisch lösbar verbunden ist.
Die elektronischen Steuereinrichtung 30 ist bevorzugt ein Bestandteil der Drucküberwachungsvorrichtung 7 und/oder der Ventilanordnung 6. Exemplarisch ist sie an den Fluidverteiler 9 angebaut. Sie kann allerdings auch als eine externe Komponente ausgeführt sein.
Die Ventilanordnung 6 kann abhängig von der zu erfüllenden Aufgabe nur ein einziges Ventilmodul 8 oder auch mehrere Ventilmodule 8 umfassen.
Unter den als Verteiler-Längskanäle 11a ausgebildeten Verteiler-Fluidkanälen 11 befinden sich ein Versorgungskanal 1 und zwei Entlastungskanäle 3, 5. Der Versorgungskanal 1 ist im Betrieb der Ventilanordnung 6 mit einer externen Druckquelle verbunden, die das von dem mindestens einen Ventilmodul 8 zu steuernde fluidische Druckmedium liefert. Die Entlastungskanäle 3, 5 kommunizieren mit einer Drucksenke, insbesondere mit der Atmosphäre. Bei einem Betrieb mit Druckluft repräsentieren die Entlastungskanäle 3, 5 jeweils einen Abluftkanal beziehungsweise Entlüftungskanal.
Mindestens ein als Verteiler-Längskanal 11a ausgebildeter weiterer Verteiler-Fluidkanal 11 definiert zweckmäßigerweise einen Vorsteuerkanal 12. Über ihn wird jede als Vorsteuerventileinrichtung ausgebildete Antriebseinrichtung 27 der Ventilmodule 8 aus einer externen Druckquelle mit einem zur Betätigung des zugeordneten Hauptventils erforderlichen Vorsteuerdruckmedium versorgt. Alternativ kann das Vorsteuerdruckmedium auch im Innern des Ventilmoduls 8 aus einem mit dem Versorgungskanal des Fluidverteilers 9 kommunizierenden Ventilkanal abgezweigt sein. In diesem Fall erübrigt sich die Nutzung eines separaten Vorsteuerkanals 12.
Exemplarisch münden zwei Verteiler-Querkanäle 11b an der Bestückungsfläche 14 zu dem Überwachungsmodul-Bestückungsplatz 14b aus, die zur besseren Unterscheidung in Folgenden auch als Weiterführungskanäle 2, 4 bezeichnet werden. Jeder Weiterführungskanal 2, 4 mündet vergleichbar den als Arbeitskanäle fungierenden Verteiler-Querkanälen 11b mit einer Anschlussöffnung 29 zu einer äußeren Anschlussfläche 25 des Fluidverteilers 9 aus, sodass die Möglichkeit besteht, über eine weiterführende Fluidleitung eine Fluidverbindung zu mindestens einem in der Zeichnung nicht illustrierten externen fluidtechnischen Gerät herzustellen.
Bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel wird nur der eine Weiterführungskanal 2 für solche Fluidweiterführungszwecke genutzt. Er sei im Folgenden auch als erster Weiterführungskanal 2 bezeichnet. Der andere Weiterführungskanal 4 ist inaktiv und ist zweckmäßigerweise mittels eines in die zugeordnete Anschlussöffnung 29 eingesetzten Stopfens 31 dicht verschlossen.
Das Drucküberwachungsmodul 15 weist intern eine Drucksensoreinrichtung 32 auf, die zur Erfassung von Fluiddrücken ausgelegt ist. Beispielsweise handelt es sich um eine piezoelektrische oder piezoresistive Drucksensoreinrichtung 32. Die Drucksensoreinrichtung 32 ist bevorzugt eine Absolutdrucksensoreinrichtung oder eine Relativdrucksensoreinrichtung. In einer bevorzugten, besonders kostengünstigen Ausgestaltung enthält die Drucksensoreinrichtung 32 nur einen einzigen Drucksensor. Dies trifft auf das illustrierte Ausführungsbeispiel zu.
Die Drucksensoreinrichtung 32 ist im Innern des Drucküberwachungsmoduls 15 an das Überwachungs-Fluidkanalsystem 22 angeschlossen. Auf diese Weise kann die Drucksensoreinrichtung 32 mit einem oder mehreren der über eine Kanalmündung 19 zu dem Überwachungsmodul-Bestückungsplatz 14b ausmündenden Verteiler-Fluidkanäle 11 zur Erfassung des darin herrschenden Fluiddruckes in Fluidverbindung stehen.
Das Drucküberwachungsmodul 15 ist mit einer in das Überwachungs-Fluidkanalsystem 22 integrierten Umschalteinrichtung 33 ausgestattet, durch die die Drucksensoreinrichtung 32 zur Einstellung unterschiedlicher Drucküberwachungsmodi des Drucküberwachungsmoduls 15 alternativ mit unterschiedlichen Verteiler-Fluidkanälen 11 verbindbar ist. Dadurch ist eine zeitlich aufeinanderfolgende selektive Drucküberwachung einiger oder sämtlicher Verteiler-Fluidkanäle 11 mittels nur einer einzigen Drucksensoreinrichtung 32 möglich.
In den verschiedenen einstellbaren Drucküberwachungsmodi findet eine Druckerfassung des in unterschiedlichen Verteiler-Fluidkanälen 11 herrschenden Fluiddruckes statt. So erfolgt in einem ersten Drucküberwachungsmodus die Druckerfassung des Fluiddruckes eines anderen Verteiler-Fluidkanals 11 als in jedem weiteren einstellbaren Drucküberwachungsmodus.
In jedem eingestellten Drucküberwachungsmodus ist mindestens einer der Verteiler-Fluidkanäle 11 durch das Überwachungs-Fluidkanalsystem 22 mit der Drucksensoreinrichtung 32 fluidisch verbunden, sodass die Drucksensoreinrichtung 32 von dem Fluiddruck beaufschlagt ist, der in dem mit ihr verbundenen Verteiler-Fluidkanal 11 herrscht. Abhängig von der Ausgestaltung der Umschalteinrichtung 33 kann dabei mindestens ein Drucküberwachungsmodus dadurch gekennzeichnet sein, dass die Drucksensoreinrichtung 32 mit nur einem einzigen Verteiler-Fluidkanal 11 in Fluidverbindung steht. Ebenso ist eine dahingehende Ausgestaltung der Umschalteinrichtung 33 möglich, dass die Drucksensoreinrichtung 32 in mindestens einem Drucküberwachungsmodus gleichzeitig mit zwei Verteiler-Fluidkanälen 11 in Fluidverbindung steht.
Bevorzugt ist die Drucküberwachungseinrichtung 7 so ausgebildet, dass ihre Umschalteinrichtung 33 in mehreren unterschiedlichen Umschaltbetriebsarten betreibbar ist. In diesem Zusammenhang ist die Drucküberwachungseinrichtung 7 mit einer Auswahleinrichtung 34 ausgestattet, durch die sich die gewünschte Umschaltbetriebsart nach Bedarf vorgeben lässt. Die Drucküberwachungseinrichtung 7 des Ausführungsbeispiels verfügt über eine entsprechende Ausstattung.
In den 4 bis 6 ist die Umschalteinrichtung 33 im Stadium einer ersten Umschaltbetriebsart illustriert. Die 7 bis 9 zeigen die Umschalteinrichtung 33 im Stadium einer von der ersten Umschaltbetriebsart abweichenden zweiten Umschaltbetriebsart. In jeder Umschaltbetriebsart lassen sich durch die Umschalteinrichtung 33 abwechselnd mehrere Drucküberwachungsmodi des Drucküberwachungsmoduls 15 einstellen, wobei gemäß dem illustrierten Ausführungsbeispiel pro Umschaltbetriebsart genau zwei unterschiedliche Drucküberwachungsmodi eingestellt werden können.
Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel verfügt die Umschalteinrichtung 33 über nur eine einzige, nicht veränderbare Umschaltbetriebsart. Bei dieser sehr kostengünstigen Ausführungsform entfällt dann auch die exemplarisch vorhandene Auswahleinrichtung 34.
Die Umschalteinrichtung 33 ist in ihrer bevorzugten Ausführungsform nach Art eines zur Fluidsteuerung geeigneten Schaltventils ausgebildet. Dies trifft auf das illustrierte Ausführungsbeispiel zu. Dementsprechend umfasst die Umschalteinrichtung 33 ein Ventilgehäuse 35 und ein im Innern des Ventilgehäuses 35 angeordnetes Ventilglied 36. Das Ventilglied 36 ist unter Ausführung einander entgegengesetzt orientierter erster und zweiter Umschaltbewegungen 37a, 37b in unterschiedlichen Schaltstellungen positionierbar, die jeweils einen Drucküberwachungsmodus definieren.
Bei den Umschaltbewegungen 37a, 37b handelt es sich bevorzugt um Linearbewegungen. Das Ventilglied 36 ist insbesondere als Kolbenschieber ausgebildet und in einer Ventilkammer 38 des Ventilgehäuses 35 linear verschiebbar aufgenommen.
Das Ventilglied 36 definiert in der Ventilkammer 38 durch Zusammenwirken mit am Ventilgehäuse 35 angeordneten ringförmigen Dichtelementen 42 eine Mehrzahl von axial aufeinanderfolgend angeordneten Ventilkammerabschnitten 38a. Die Dichtelemente 42 können alternativ auch am Ventilglied 36 angeordnet sein. Das Überwachungs-Fluidkanalsystem 22 hat eine Mehrzahl von Drucksignal-Eingangskanälen 43, die jeweils einerseits in einen der Ventilkammerabschnitte 38a einmünden und andererseits über eine der Kanalmündungen 23 mit einem der Verteiler-Fluidkanäle 11 verbunden sind.
Darüber hinaus enthält das Überwachungs-Fluidkanalsystem 22 einen Drucksignal-Ausgabekanal 44, der einerseits mit der Drucksensoreinrichtung 32 verbunden ist und andererseits in mindestens einen solchen Ventilkammerabschnitt 38a einmündet, der nicht direkt an einen der Drucksignal-Eingangskanäle 43 angeschlossen ist. Exemplarisch kommuniziert der Drucksignal-Ausgabekanal 44 gleichzeitig mit mehreren Ventilkammerabschnitten 38a, wobei er allerdings bei einer abweichenden Ausführungsform auch mit nur einem einzigen Ventilkammerabschnitt 38a verbunden sein kann.
In einer aus den 5 und 8 ersichtlichen, einen ersten Drucküberwachungsmodus definierenden ersten Schaltstellung des Ventilgliedes 36, bei der es sich um eine durch Zusammenwirken des Ventilgliedes 36 mit einer gehäusefesten ersten Anschlagfläche 45 vorgegebene erste Endlagen-Schaltstellung handelt, kommuniziert der Drucksignal-Ausgabekanal 44 mit mindestens einem der Verteiler-Fluidkanäle 11. In einer aus den 6 und 9 ersichtlichen, einen zweiten Drucküberwachungsmodus definierenden zweiten Schaltstellung, die bevorzugt durch das Zusammenwirken des Ventilgliedes 36 mit einer gehäusefesten zweiten Anschlagfläche 46 vorgegeben ist, steht der Drucksignal-Ausgabekanal 44 mit mindestens einem anderen Verteiler-Fluidkanal 11 in Fluidverbindung, der in der ersten Schaltstellung nicht mit dem Drucksignal-Ausgabekanal 44 verbunden ist.
Auf diese Weise werden der Drucksensoreinrichtung 32 in den beiden Schaltstellungen des Ventilgliedes 36 die Fluiddrücke unterschiedlicher Verteiler-Fluidkanäle 11 aufgeschaltet. Somit können abhängig von der gewählten Schaltstellung des Ventilgliedes 36 die Fluiddrücke unterschiedlicher Verteiler-Fluidkanäle 11 mittels ein und derselben Drucksensoreinrichtung 32 erfasst werden. Jede Schaltstellung des Ventilgliedes 36 definiert einen von mehreren möglichen Drucküberwachungsmodi.
Bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel ist die erste Endlagen-Schaltstellung des Ventilgliedes 36 in beiden Umschaltbetriebsarten der Umschalteinrichtung 33 dieselbe. Sie ist insbesondere dadurch definiert, dass sich das Ventilglied 36 mit ihrem einen, ersten axialen Endabschnitt an der ersten Anschlagfläche 45 abstützt, deren Relativposition bezüglich des Ventilgehäuses 35 unveränderlich ist. Die erste Anschlagfläche 45 ist insbesondere von einer die Ventilkammer 38 axial abschließenden Abschlusswand gebildet.
Die zweite Anschlagfläche 46 ist zwar ebenfalls bezüglich des Ventilgehäuses 35 fixiert, befindet sich jedoch an einem Auswahlglied 48 der Auswahleinrichtung 34. Das Auswahlglied 48 ist in der Achsrichtung der Umschaltbewegungen 37a, 37b verstellbar am Ventilgehäuse 35 angeordnet, was somit auch auf die zweite Anschlagfläche 46 zutrifft. Die axiale Verstellbewegung des Auswahlgliedes 48 ist bei 49 durch einen Doppelpfeil angedeutet. Die zweite Anschlagfläche 46 liegt im Hubweg des Ventilgliedes 36 und ist dem Ventilglied 36 zugewandt. Insbesondere ist sie an einer dem Ventilglied 36 zugewandten Stirnfläche des Auswahlgliedes 48 angeordnet, das sich in axialer Verlängerung des Ventilgliedes 36 in der Ventilkammer 38 erstreckt.
Im Rahmen der Verstellbewegung 49 kann das Auswahlglied 48 und somit auch zweite Anschlagfläche 46 wahlweise in einer näher bei der zugewandten ersten Anschlagfläche 45 liegenden ersten Auswahlstellung oder in einer von der ersten Anschlagfläche 45 weiter entfernten zweiten Auswahlstellung positioniert werden. In den 5 und 6 befindet sich das Auswahlglied 48 in der ersten Auswahlstellung, während es in den 8 und 9 in der zweiten Auswahlstellung positioniert ist.
Das Auswahlglied 48 erfüllt bezüglich des Ventilgliedes 36 zur Vorgabe der zweiten Endlagen-Schaltstellung eine Hubbegrenzungsfunktion. Wenn sich das Ventilglied 36 unter Ausführung der ersten Umschaltbewegung 37a aus der ersten Endlagen-Schaltstellung herausbewegt, wird es durch Auflaufen auf die zweite Anschlagfläche 46 in der zweiten Endlagen-Schaltstellung gestoppt. Diese zweite Endlagen-Schaltstellung ist in der ersten Auswahlstellung des Auswahlgliedes 48 eine andere als in der zweiten Auswahlstellung.
Somit ermöglicht die Auswahleinrichtung 34 des Ausführungsbeispiels die Einstellung von zwei Umschaltbetriebsarten, bei denen die ersten Endlagen-Schaltstellungen des Ventilgliedes 36 identisch sind und bei denen sich die zweiten Endlagen-Schaltstellungen voneinander unterscheiden.
Bevorzugt ist das Auswahlglied 48 als ein Drehglied ausgebildet, was auf das Ausführungsbeispiel zutrifft. Die Drehfunktionalität ist insbesondere derart, dass aus einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten drehenden Betätigungsbewegung 52 die lineare Verstellbewegung 49 resultiert. Besonders einfach lässt sich dies dadurch realisieren, dass das Auswahlglied 48 mit dem Ventilgehäuse 35 in einem Gewindeeingriff 53 steht, vergleichbar einer in ein Innengewinde eingeschraubten Schraube.
Das Auswahlglied 48 ist exemplarisch manuell betätigbar. Es hat einen außerhalb des Ventilgehäuses 35 liegenden Betätigungskopf 54, der sich mit den Fingern einer Hand ergreifen lässt, um die Betätigungsbewegung 52 hervorzurufen.
Zweckmäßigerweise ist die Auswahleinrichtung 34 mit Indexiermitteln 55 ausgestattet, durch die die möglichen Auswahlstellungen formschlüssig vorgegeben werden. Die Indexiermittel 55 sind insbesondere als lösbare Rastmittel ausgeführt. Exemplarisch enthalten sie ein am Ventilgehäuse 35 federbelastet angeordnetes Rastelement 55a, das beim Verdrehen des Auswahlgliedes 48 alternativ in winkelmäßig und axial zueinander beabstandete Rastvertiefungen 55b des Auswahlgliedes 48 eingreifen kann.
Die Auswahleinrichtung 34 kann zusätzlich oder alternativ auch für eine elektrische und/oder fluidbetätigte Fernbetätigung ausgebildet sein.
Miteinander kooperierende, an dem Auswahlglied 48- insbesondere an dem Betätigungskopf 54 - und am Ventilgehäuse 35 angeordnete Bestandteile einer Anzeigeeinrichtung 56 erlauben jederzeit eine visuelle Überprüfung der momentan eingestellten Auswahlstellung.
Bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel ist der Drucksignal-Ausgabekanal 44 und somit die Drucksensoreinrichtung 32 in einem durch die erste Endlagen-Schaltstellung des Ventilgliedes 36 vorgegebenen ersten Drucküberwachungsmodus mit dem ersten Weiterführungskanal 2 der Verteiler-Fluidkanäle 11 verbunden. Dies gilt für beide in den 5 und 8 illustrierte Umschaltbetriebsarten der Umschalteinrichtung 33.
In dem durch die zweite Endlagen-Schaltstellung des Ventilgliedes 36 vorgegebenen zweiten Drucküberwachungsmodus ist der Drucksignal-Ausgabekanal 44 in der ersten Umschaltbetriebsart der Umschalteinrichtung 33 mit dem Versorgungskanal 1 der Verteiler-Fluidkanäle 11 verbunden, während in der zweiten Umschaltbetriebsart eine gleichzeitige Verbindung des Drucksignal-Ausgabekanals 44 mit den beiden Entlastungskanälen 3, 5 der Verteiler-Fluidkanäle 11 vorliegt. Diese beiden Stadien sind aus den 6 und 9 ersichtlich.
Durch die Anzeigeeinrichtung 56 ist beim Ausführungsbeispiel die erste Umschaltbetriebsart durch die Anzeige „1-2“ und die zweite Umschaltbetriebsart durch die Anzeige „2-3/5“ visualisiert. Dabei stehen „1“ für den Versorgungskanal 1, „2“ für den ersten Weiterführungskanal 2 sowie „3“ und „5“ für jeweils einen der beiden Entlastungskanäle 3, 5.
Zweckmäßigerweise hat die Umschalteinrichtung 33 eine monostabile Funktionalität. Hierzu ist sie durch Federmittel 57 in eine der beiden Endlagen-Schaltstellungen vorgespannt, exemplarisch in die erste Endlagen-Schaltstellung. Die Federmittel 57 sind zwischen das Ventilglied 36 und das Ventilgehäuse 35 funktionell eingegliedert, wobei sie exemplarisch zwischen dem Ventilglied 36 und dem Auswahlglied 48 wirksam sind. Vorzugsweise sind die Federmittel 57 als Druckfedermittel ausgebildet.
Durch die Federmittel 57 ist das Ventilglied in die erste Endlagen-Schaltstellung vorgespannt. Zum Umschalten und Festhalten in der zweiten Endlagen-Schaltstellung ist auf das Ventilglied 36 eine Betätigungskraft auszuüben. Diese Betätigungskraft ist mittels einer Betätigungseinrichtung 58 des Drucküberwachungsmoduls 15 hervorrufbar.
Die Betätigungseinrichtung 58 ist zweckmäßigerweise axial an das Ventilgehäuse 35 angebaut, sodass eine Baueinheit vorliegt.
Bevorzugt ist die Betätigungseinrichtung 58 elektrisch betätigbar. Exemplarisch ist sie als eine elektrisch betätigbare Vorsteuerventileinrichtung ausgebildet, die über ein beispielsweise als Magnetventil ausgeführtes, in der Zeichnung nur schematisch und nur in 5 angedeutetes, elektrisch betätigbares Vorsteuerventil 62 verfügt.
Die Betätigungseinrichtung 58 ist bevorzugt gleich aufgebaut wie die Antriebseinrichtung 27 des mindestens einen Ventilmoduls 8.
Das Vorsteuerventil 62 der Betätigungseinrichtung 58 ist über einen an der Montagefläche 17 des Drucküberwachungsmoduls 15 ausmündenden Vorsteuer-Eingangskanal 63 an den an dem Überwachungsmodul-Bestückungsplatz 14b des Fluidverteilers 9 ausmündenden Vorsteuerkanal 12 der Verteiler-Fluidkanäle 11 angeschlossen und auf diese Weise mit einem Vorsteuerdruckmedium versorgt. Ein Vorsteuer-Ausgabekanal 64 verbindet das Vorsteuerventil 62 mit einer Antriebskammer 65 der Umschalteinrichtung 33, die in der Ventilkammer 38 von einem zu dem Ventilglied 36 gehörenden Antriebskolben 66 begrenzt ist. Die Antriebskammer 65 ist außerdem von der ersten Anschlagfläche 45 begrenzt.
Die Betätigungseinrichtung 58 weist ferner einen Vorsteuer-Entlastungskanal 67 auf, der das Vorsteuerventil 62 mit der Atmosphäre „R“ verbindet.
Über eine elektromechanische Anschlusseinrichtung 68 ist die Betätigungseinrichtung 58 mit dem Signalübertragungsstrang 28 elektrisch verbunden. Somit kann die Betätigungseinrichtung 58 von der mit dem Signalübertragungsstrang 28 gekoppelten elektronischen Steuereinrichtung 30 mit elektrischen Betätigungssignalen gespeist werden, um das Vorsteuerventil 62 zu aktivieren oder zu deaktivieren. Das Vorsteuerventil 62 hat insbesondere eine 3/2-Ventilfunktion.
Bei deaktiviertem Vorsteuerventil 62 ist der Vorsteuer-Ausgabekanal 64 und folglich auch die Antriebskammer 65 mit dem Vorsteuer-Entlastungskanal 67 verbunden und somit drucklos. Dies hat zur Folge, dass das Ventilglied 36 durch die Federmittel 57 in der ersten Endlagen-Schaltstellung gehalten ist.
Wird das Vorsteuerventil 62 elektrisch aktiviert, verbindet es den Vorsteuer-Eingangskanal 63 mit dem Vorsteuer-Ausgabekanal 64, sodass der Antriebskolben 66 mit dem eine Betätigungskraft ausübenden Vorsteuerdruckmedium beaufschlagt wird und sich das Ventilglied 36 unter Überwindung der Federkraft der Federmittel 57 in die zweite Endlagen-Schaltstellung bewegt. Dort verharrt das Ventilglied so lange wie das Vorsteuerventil 62 elektrisch aktiviert bleibt.
Durch Deaktivierung des Vorsteuerventils 62 kann das Zurückschalten des Ventilgliedes 36 durch die Federmittel 57 in die erste Endlagen-Schaltstellung hervorgerufen werden.
Die Umschalteinrichtung 33 kann auch multistabil und insbesondere bistabil ausgeführt sein. Damit verbunden ist der Vorteil, dass für die Aufrechterhaltung des jeweils eingestellten Drucküberwachungsmodus keine ständige Energieeinspeisung erforderlich ist.
Die Betätigungseinrichtung 58 bedarf nicht zwingend eines Vorsteuerventils 62. Sie kann ohne weiteres auch für eine direkte elektromagnetische oder elektromechanische Betätigung des Ventilgliedes 36 ausgelegt sein.
Bei entsprechender Ausgestaltung des Drucküberwachungsmoduls 15 können über den Signalübertragungsstrang 28 nicht nur die den jeweils gewünschten Drucküberwachungsmodus vorgebenden elektrischen Betätigungssignale übermittelt werden, sondern auch Betätigungssignale für die Betätigung der Auswahleinrichtung 34 zur Vorgabe der jeweils gewünschten Auswahlstellung des Auswahlgliedes 48, wenn die Auswahleinrichtung 34 für eine entsprechende elektrische Fernbetätigung ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist die Betätigungseinrichtung 58 nicht nur elektrisch, sondern auch manuell aktivierbar. Sie verfügt zu diesem Zweck über eine Handbetätigungseinrichtung 72. Die Handbetätigungseinrichtung 72 hat beispielsweise ein manuell beaufschlagbares Handbetätigungsglied 72a, das mechanisch direkt auf das Ventilglied 36 der Umschalteinrichtung 33 oder aber auf das Vorsteuerventil 62 einwirkt.
Es versteht sich, dass die Betätigungseinrichtung 58 auch nur für eine rein elektrische oder nur eine rein manuelle Betätigung ausgelegt sein kann.
Der Signalübertragungsstrang 28 wird zweckmäßigerweise auch dazu verwendet, von der Drucksensoreinrichtung 32 generierte elektrische Drucksignale an die angeschlossene elektronische Steuereinrichtung 30 zu übermitteln. Die elektromechanische Ankopplung der Drucksensoreinrichtung 32 an den Signalübertragungsstrang 28 erfolgt über die elektromechanische Anschlusseinrichtung 68. Es versteht sich, dass die elektrischen Drucksignale auch auf anderem Wege an eine elektronische Steuereinrichtung 30 übermittelt werden können.
Die Drucksensoreinrichtung 32 beinhaltet beispielsweise eine Membran, die von dem Fluiddruck des ausgewählten Verteiler-Fluidkanals 11 beaufschlagt wird, wobei aus der mechanischen Beanspruchung ein elektrisches Drucksignal abgeleitet wird.
Mit Hilfe der an das Drucküberwachungsmodul 15 angeschlossenen elektronischen Steuereinrichtung 30 kann nach Bedarf vorgegeben werden, der Fluiddruck welchen Verteiler-Fluidkanals 11 gemessen werden soll. Dies geschieht durch entsprechende Beeinflussung der Umschalteinrichtung 33.
Um den eingestellten Drucküberwachungsmodus zu überwachen, kann dem Ventilglied 36 eine Positionsabfrageeinrichtung zugeordnet sein, die mit der elektronischen Steuereinrichtung 30 kommuniziert.
Der Signalübertragungsstrang 28 definiert vorzugsweise einen seriellen Bus, kann aber auch zur Ausführung einer parallelen Signalübertragung ausgebildet sein.
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

DE 202005005906 U1 [0003]
DE 102005055261 A1 [0004]

Claims

Drucküberwachungsvorrichtung, mit einem von mehreren Verteiler-Fluidkanälen (11) durchsetzten Fluidverteiler (9) und mit einem auf dem Fluidverteiler (9) montierten Drucküberwachungsmodul (15), das eine Drucksensoreinrichtung (32) aufweist, die mit mindestens einem Verteiler-Fluidkanal (11) zur Erfassung des darin herrschenden Fluiddruckes in Fluidverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Drucküberwachungsmodul (15) eine Umschalteinrichtung (33) aufweist, durch die die Drucksensoreinrichtung (32) zur Einstellung unterschiedlicher Drucküberwachungsmodi des Drucküberwachungsmoduls (15) alternativ mit unterschiedlichen Verteiler-Fluidkanälen (11) fluidisch verbindbar ist.
Drucküberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksensoreinrichtung (32) in mindestens einem durch die Umschalteinrichtung (33) eingestellten Drucküberwachungsmodus mit nur einem einzigen Verteiler-Fluidkanal (11) in Fluidverbindung steht.
Drucküberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksensoreinrichtung (32) in mindestens einem Drucküberwachungsmodus gleichzeitig mit zwei Verteiler-Fluidkanälen (11) in Fluidverbindung steht.
Drucküberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (33) in einer Umschaltbetriebsart betreibbar ist, in der durch die Umschalteinrichtung (33) mindestens zwei und zweckmäßigerweise genau zwei unterschiedliche Drucküberwachungsmodi einstellbar sind.
Drucküberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (33) in mehreren unterschiedlichen Umschaltbetriebsarten betreibbar ist, wobei in jeder dieser mehreren Umschaltbetriebsarten alternativ wenigstens zwei unterschiedliche Drucküberwachungsmodi des Drucküberwachungsmoduls (15) mittels der Umschalteinrichtung (33) einstellbar sind, wobei mittels einer Auswahleinrichtung (34) der Drucküberwachungsvorrichtung (7) die gewünschte Umschaltbetriebsart einstellbar ist.
Drucküberwachungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahleinrichtung (34) ein Bestandteil des Drucküberwachungsmoduls (15) ist.
Drucküberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (33) ein durch Umschaltbewegungen (37a, 37b) in unterschiedlichen Schaltstellungen positionierbares Ventilglied (36) aufweist, wobei voneinander abweichende Schaltstellungen des Ventilgliedes (36) unterschiedliche Drucküberwachungsmodi des Drucküberwachungsmoduls (15) vorgeben.
Drucküberwachungsvorrichtung nach Anspruch 7 in Verbindung mit Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (36) in jeder der mehreren Umschaltbetriebsarten durch Umschaltbewegungen (37a, 37b) in zwei einander entgegengesetzten ersten und zweiten Endlagen-Schaltstellungen positionierbar ist, wobei sich die in den mehreren Umschaltbetriebsarten einstellbaren ersten Endlagen-Schaltstellungen und/oder zweiten Endlagen-Schaltstellungen voneinander unterscheiden.
Drucküberwachungsvorrichtung nach Anspruch 7 in Verbindung mit Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (36) in genau zwei Umschaltbetriebsarten betreibbar ist, wobei das Ventilglied (36) in jeder der beiden Umschaltbetriebsarten durch Umschaltbewegungen (37a, 37b) in zwei einander entgegengesetzten ersten und zweiten Endlagen-Schaltstellungen positionierbar ist, wobei die beiden Umschaltbetriebsarten in den durch sie einstellbaren ersten Endlagen-Schaltstellungen übereinstimmen und in den durch sie einstellbaren zweiten Endlagen-Schaltstellungen voneinander abweichen.
Drucküberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 in Verbindung mit Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahleinrichtung (34) ein bezüglich mindestens einer Umschaltbewegung (37a, 37b) des Ventilgliedes (36) eine Hubbegrenzungsfunktion ausübendes Auswahlglied (48) aufweist, das in unterschiedlichen Auswahlstellungen positionierbar ist, in denen es durch Vorgabe unterschiedlicher erster und/oder zweiter Endlagen-Schaltstellungen des Ventilgliedes (36) unterschiedliche Umschaltbetriebsarten der Umschalteinrichtung (33) vorgibt, wobei das Auswahlglied (48) zweckmäßigerweise ein in axialer Verlängerung des Ventilgliedes (36) angeordnetes, manuell betätigbares Drehglied ist.
Drucküberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (36) durch Federmittel (57) in eine seiner beiden Endlagen-Schaltstellungen vorgespannt ist.
Drucküberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschalteinrichtung (33) zur Einstellung des gewünschten Drucküberwachungsmodus eine als Bestandteil des Drucküberwachungsmoduls (15) ausgebildete, manuell und/oder elektrisch aktivierbare Betätigungseinrichtung (58) zugeordnet ist.
Drucküberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Drucküberwachungsmodul (15) ein Überwachungs-Fluidkanalsystem (22) ausgebildet ist, in das die Umschalteinrichtung (33) eingegliedert ist, wobei zwischen der Umschalteinrichtung (33) und der Drucksensoreinrichtung (32) ein Drucksignal-Ausgabekanal (44) des Überwachungs-Fluidkanalsystems (22) verläuft und wobei von der Umschalteinrichtung (33) mehrere jeweils mit mindestens einem der druckmäßig zu überwachenden Ventilträger-Fluidkanäle (11) verbundene Drucksignal-Eingangskanäle (43) des Überwachungs-Fluidkanalsystems (22) ausgehen, die zur Einstellung der Drucküberwachungsmodi mittels der Umschalteinrichtung (33) ausgewählt mit dem Drucksignal-Ausgabekanal (44) fluidisch verbindbar sind.
Drucküberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fluidverteiler (9) ein mit dem Drucküberwachungsmodul (15) verbundener elektrischer Signalübertragungsstrang (28) angeordnet ist, der zur Übertragung von elektrischen Drucksignalen der Drucksensoreinrichtung (32) zu einer elektronischen Steuereinrichtung (30) und zweckmäßigerweise auch zur Übertragung von den jeweiligen Drucküberwachungsmodus des Drucküberwachungsmoduls (15) vorgebenden elektrischen Betätigungssignalen ausgebildet ist.
Drucküberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Fluidverteiler (9) zusätzlich zu dem Drucküberwachungsmodul (15) mindestens ein mit zumindest mehreren der Ventilträger-Fluidkanäle (11) kommunizierendes, zur Fluidsteuerung ausgebildetes Ventilmodul (8) montiert ist.
Ventilanordnung, mit einem von mehreren Verteiler-Fluidkanälen (11) durchsetzten Fluidverteiler (9), mit mindestens einem auf dem Fluidverteiler (9) montierten und mit zumindest mehreren der Verteiler-Fluidkanäle (11) fluiddicht verbundenen Ventilmodul (8), und mit einem ebenfalls auf dem Fluidverteiler (9) montierten Drucküberwachungsmodul (15), das eine Drucksensoreinrichtung (32) aufweist, die mit mindestens einem der Verteiler-Fluidkanäle (11) zur Erfassung des darin herrschenden Fluiddruckes in Fluidverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucküberwachungsvorrichtung (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 ausgebildet ist.