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Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung zur Anordnung in oder an einem pneumatischen Spann- oder Greifmittel. Zudem betrifft die Erfindung ein pneumatisches Spann- oder Greifmittel mit einer Ventileinrichtung.
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Moderne pneumatische Spann- oder Greifmittel benötigen eine Vielzahl von pneumatischen Anschlüssen zur Gewährleistung der Funktionen, wie das Öffnen und Schließen, die Staudruckabfrage und die Luftübergabe. Die pneumatischen Spann- oder Greifmittel kommen in Anlagen, z.B. in 4- oder 5-Achs-Bearbeitungszentren, zum Einsatz, in welchen eine solche Anzahl an pneumatischen Anschlüssen nicht immer bereitgestellt werden kann. Insbesondere Drehverteiler begrenzen die maximale Anzahl an pneumatischen Anschlüssen. Im Stand der Technik sind Ventileinrichtungen bekannt, welche mit einer pneumatischen Zugangsleitung mehrere Abgangsleitungen bereitstellen.
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Aus der
DE3917242A1 ist eine Magnetventilbatterie mit mehreren Magnetventilen bekannt. Aus der
DE102007055460A1 ist ein Ventilblock mit zwei Ventilen bekannt, wobei die Ventile zur mechanischen und zur pneumatischen Verbindung des Ventilblocks mit einem Verbraucher ausgebildet sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs beschriebene Ventileinrichtung bereitzustellen, welche bauraumsparend ist und einfach herzustellen ist.
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Die Aufgabe wird durch eine Ventileinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Ventileinrichtung umfasst wenigstens zwei im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse verlaufende, jeweils zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung schaltbare Ventile, wobei die Ventile jeweils ein Schaltelement umfassen, welches insbesondere in im Wesentlichen parallel zur Längsachse verlaufender Richtung in die Öffnungsstellung und in die Schließstellung bewegbar ist. Die Ventile umfassen jeweils einen Ventileinlass und jeweils einen Ventilauslass. Die Ventileinrichtung sieht wenigstens einen Eingangsanschluss vor, an welchem z.B. eine pneumatische Anschlussleitung einer Anlage angeschlossen werden kann. An den wenigstens einen Eingangsanschluss schließt jeweils eine im Wesentlichen parallel zur Längsachse erstreckende Eingangsleitung an. Die Ventileinrichtung sieht wenigstens eine in einer im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse verlaufenden ersten Ebene angeordnete Einlassleitung vor, welche jeweils hin zu wenigstens einem Ventileinlass führt. Die wenigstens eine Eingangsleitung mündet in die wenigstens eine Einlassleitung. Die Eingangsleitung verbindet fluidisch den Eingangsanschluss und die Einlassleitung. Die Einlassleitung verbindet fluidisch die Eingangsleitung und den Ventileinlass.
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Die Anordnung von Ebenen, Gerade und Bauteilen im Wesentlichen parallel oder im Wesentlichen senkrecht ist im weitesten Sinne zu verstehen, wobei die Ebenen, Geraden und Bauteile vorzugsweise einen Winkel zwischen -30° und 30°, bevorzugt von 0° bei einer im Wesentlichen parallelen Anordnung und zwischen 60° und 120°, bevorzugt von 90° bei einer im Wesentlichen senkrechten Anordnung einschließen.
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Die Ventileinrichtung sieht wenigstens zwei im Wesentlichen parallel zur Längsachse erstreckende Ausgangsleitungen vor, welche in jeweils einen Ausgangsanschluss münden. In einer im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse verlaufenden zweiten Ebene sind wenigstens zwei Ausgangsleitungen angeordnet, wobei jede der Auslassleitungen sich an jeweils einen Ventilauslass anschließt und in jeweils einer der Ausgangsleitungen mündet. Eine Auslassleitung verbindet fluidisch jeweils einen Ventilauslass und eine Ausgangsleitung und eine Ausgangsleitung verbindet fluidisch jeweils eine Auslassleitung und einen Ausgangsanschluss.
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Die erste Ebene und die zweiten Ebene verlaufen jeweils im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse, wobei jeweils die Ebenen und die Längsachse einen Winkel zwischen 60° und 120°, vorzugsweise von 90°, einschließen. Die Leitungen erstrecken sich vorzugsweise geradlinig entlang jeweils einer Leitungsachse.
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In der Schließstellung eines Ventils sind der dazugehörige Ventileinlass und der dazugehörige Ventilauslass fluidisch getrennt. Folglich sind in der Schließstellung der dem Ventil zugeordnete Eingangsanschluss und die dem Ventil zugeordneten Ausgangsanschlüsse fluidisch getrennt. In der Öffnungsstellung eines Ventils sind der dazugehörige Ventileinlass und der dazugehörige Ventilauslass fluidisch miteinander verbunden. In der Öffnungsstellung sind also der dem Ventil zugeordnete Eingangsanschluss und die dem Ventil zugeordneten Ausgangsanschlüsse fluidisch miteinander verbunden.
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Die Ventile können vorzugsweise als Einschraubventile ausgebildet sind, wobei eine Fluidströmung nur vom Ventileinlass zum Ventilauslass bereitgestellt wird. Die Ventile können ferner vorzugsweise als elektrisch ansteuerbare Magnetventile, die ein mittels einem ansteuerbaren Elektromagneten verlagerbares Schaltelement aufweisen, ausgebildet sein.
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Aufgrund der Anordnung der Ventile jeweils im Wesentlichen senkrecht zur ersten Ebene und zur zweiten Ebene und der entsprechenden Anordnung der Anschlüsse und Leitungen baut die Ventileinrichtung entlang der Längsachse besonders flach. Zudem können die Ventile dadurch besonders einfach entlang der Längsachse in die Ventileinrichtung eingebaut und aus der Ventileinrichtung entnommen werden.
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Es ist denkbar, dass wenigstens ein Ventil im Wesentlichen parallel zur ersten Ebene und/oder zur zweiten Ebene, also radial in der Ventileinrichtung angeordnet ist. Vorzugsweise können die Ventile sternenförmig angeordnet sein. Die Ventile können zwischen der ersten Ebene und der zweiten Ebene angeordnet sein, wobei der Ventileinlass über eine weitere Leitung mit wenigstens einer Einlassleitung in der ersten Ebene fluidisch verbunden ist und wobei der Ventilauslass über eine weitere Leitung mit wenigstens einer Auslassleitung in der zweiten Ebene fluidisch verbunden ist.
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Vorteilhafterweise sind die erste Ebene und die zweite Ebene zueinander beabstandet. Demnach können mehrere Einlassleitungen und mehrere Auslassleitungen in den jeweiligen Ebenen vorgesehen werden, ohne dass der Bauraum der Ventileinrichtung senkrecht zur Längsachse vergrößert werden muss. Zudem können so die Einlassleitungen und die Auslassleitungen mit einem größeren Abstand zueinander in die Ventileinrichtung eingebracht werden, falls dies hinsichtlich der Fertigungstoleranz oder Bauteilstabilität erforderlich ist.
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Es ist denkbar, dass wenigstens zwei Ventile in Reihe geschaltet sind, wobei ein 2/2-Wegeventil und ein 3/2-Wegeventil vorgesehen sind. Dabei ist der Ventilauslass des ersten in der Reihe angeordneten Ventils mit dem Ventileinlass des zweiten in der Reihe angeordneten Ventils fluidisch verbunden. Die fluidische Verbindung kann mittels wenigstens einer weiteren Leitung von der zweiten Ebene in die erste Ebene hergestellt werden. Folglich ist ein Absperren der Leitungen möglich. Bei mehr als zwei in Reihe geschalteten Ventilen können mehr als eine weitere die erste und zweite Ebene verbindende Leitungen vorgesehen sein.
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Eine vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung sieht vor, dass ein erster Abstand zwischen der ersten Ebene und den Ausgangsanschlüssen sowie ein zweiter Abstand zwischen der zweiten Ebene und den Ausgangsanschlüssen vorgesehen ist. Der erste Abstand zwischen der ersten Ebene und den Ausgangsanschlüssen ist vorzugsweise kleiner als der zweite Abstand zwischen der zweiten Ebene und den Ausgangsanschlüssen. Eine solche Anordnung ermöglicht die Verwendung von standardisierten Ventilen, insbesondere Einschraubventilen oder Rückschlagventilen, welche vorzugsweise einen Fluidstrom entgegen der Einschraubrichtung zulassen. Folglich können die Ventile derart angeordnet werden, dass in der Öffnungsstellung der Ventile entgegen der Einschraubrichtung, also von der Einlassleitung zur Auslassleitung, eine Fluidströmung zugelassen wird.
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Es ist vorteilhaft, wenn sich die Ventile im Wesentlichen parallel zur Längsachse zwischen der ersten Ebene und den Eingangsanschlüssen erstrecken. Die Ventile sind vorzugsweise senkrecht zur Längsachse neben die Eingangsanschlüsse versetzt. Die Ventile sind vorzugsweise ferner senkrecht zur Längsachse neben die Ausgangsanschlüsse versetzt.
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Vorteilhafterweise ist der erste Abstand und/oder der zweite Abstand größer oder gleich als der Abstand zwischen der ersten Ebene und der zweiten Ebene. Vorteilhafterweise ist der Abstand zwischen der ersten Ebene und der zweiten Ebene kleiner oder gleich der im Wesentlichen parallel zur Längsachse verlaufenden Längserstreckung der Ventile.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung sieht vor, dass die Ventileinlässe in der ersten Ebene angeordnet sind und/oder die Ventilauslässe in der zweiten Ebene angeordnet sind. Demnach können die Einlassleitungen unmittelbar an die Ventileinlässe und die Auslassleitungen unmittelbar an die Ventilauslässe angeschlossen werden.
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Es ist vorteilhaft, wenn wenigstens zwei Ausgangsanschlüsse auf einem ersten Kreisbogen angeordnet sind, wobei der erste Kreisbogen um die Längsachse angeordnet ist. Sollte mehr als ein Eingangsanschluss vorgesehen sein, so ist es vorteilhaft, wenn wenigstens zwei Eingangsanschlüsse auf einem zweiten Kreisbogen angeordnet sind, wobei der zweite Kreisbogen um die Längsachse angeordnet ist. Dies erlaubt eine einfache Montierbarkeit der Ventileinrichtung an ein pneumatisches Spann- oder Greifmittel.
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Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Ventile innerhalb eines weiteren Kreisbogens um die Längsachse angeordnet sind. Der weitere Kreisbogen entspricht vorzugsweise hinsichtlich des Durchmessers und/oder dem Mittelpunkt dem ersten Kreisbogen und/oder dem zweiten Kreisbogen. Durch Anordnung der Ventile innerhalb des weiteren Kreisbogens sind die Ventile besonders vor äußeren Einflüssen, insbesondere durch das Gehäuse, geschützt.
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Die Ventileinrichtung umfasst vorzugsweise ein zylinderförmig ausgebildetes Gehäuse mit einer den Ausgangsanschlüssen zugeordneten Oberseite, mit einer dem wenigstens einen Eingangsanschluss zugeordneten Unterseite und mit einem kreisförmig ausgebildeten Gehäusemantel. Zudem umfasst das Gehäuse vorzugsweise ein Gehäusegrundteil und einen Gehäusedeckel, wobei die Leitungen im Gehäusegrundteil vorgesehen sind. Die wenigstens eine Eingangsleitung ist vorzugsweise von der Unterseite kommend in das Gehäuse eingebracht, insbesondere gebohrt. Die wenigstens eine Einlassleitung ist vorzugsweise vom Gehäusemantel kommend in das Gehäuse eingebracht, insbesondere gebohrt. Wenigstens eine der Auslassleitungen sind vorzugsweise vom Gehäusemantel kommend in das Gehäuse eingebracht, insbesondere gebohrt. Wenigstens eine der Ausgangsleitungen sind vorzugsweise von der Oberseite kommend in das Gehäuse eingebracht, insbesondere gebohrt. Es ist vorzugsweise für jedes Ventil jeweils eine Ausnehmung, insbesondere eine Bohrung, in dem Gehäuse vorgesehen. Wenn die Leitungen und die Ausnehmung in das Gehäuse gebohrt sind, sind diese vorzugsweise als Sacklock ausgebildet. Die wenigstens eine Einlassleitung und/oder wenigstens einer der Auslassleitungen sind vorzugsweise mantelseitig mit einem Stopfen verschlossen. Durch das gehäuseseitige Einbringen der Leitungen können die Leitungen besonderes einfach und günstig hergestellt werden. Es ist alternativ denkbar, dass die Ventileinrichtung oder ein Teil der Ventileinrichtung, insbesondere der Bereich um die erste Ebene und/oder zweite Ebene, in einem additiven Herstellungsverfahren hergestellt wird. Alternativ kann die Ventileinrichtung in Schichtbauweise hergestellt werden, insbesondere im Bereich der ersten Ebene und/oder der zweiten Ebene. Dabei können jeweils zwei Gehäuseteile mit einer Flachdichtung zusammengefügt werden, wobei in einem Gehäuseteil oder in beiden Gehäuseteilen offene Leitungsteile vorgesehen sind und durch das Zusammenfügen die geschlossenen Leitungen bilden. Es ist auch denkbar, dass die Ventileinrichtung jeweils im Bereich der ersten Ebene und/oder der zweiten Ebene dreiteilig ausgebildet ist, wobei ein Gehäuseteil nach oben und nach unten offene Leitungsteile vorsieht, welche durch einen oberen und einen unteren Gehäuseteil mit planen Flächen verschlossen werden. Auch können Flachdichtungen zum Einsatz kommen. Hierbei können insbesondere einfach zu bearbeitende Kunststoffplatten zum Einsatz kommen, bei welchen die Leitungsteile gestanzt oder gelasert werden können.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterentwicklung sieht vor, dass die wenigstens eine Einlassleitung einen ersten Leitungsabschnitt und wenigstens einen weiteren Leitungsabschnitt umfasst, wobei der erste Leitungsabschnitt und der wenigstens eine weitere Leitungsabschnitt einen Winkel einschließen, wobei der Winkel vorzugsweise größer als 0° ist, wobei der Winkel vorzugsweise kleiner als 180° ist, wobei insbesondere der Winkel in einem Bereich zwischen 30° und 150°, vorzugsweise zwischen 60° und 120° ist. Die wenigstens eine Einlassleitung ist aus einem Leitungsnetz gebildet, wobei mehrere mantelseitig eingebrachte Bohrungen abschnittsweise die wenigstens eine Einlassleitung bilden. Folglich kann ein komplexes Leitungsnetz für die wenigstens eine Einlassleitung einfach hergestellt werden. Es ist denkbar, dass die Auslassleitungen ebenfalls aus einem derartigen Leitungsnetz hergestellt werden. Die Verwendung eines Leitungsnetzes für die wenigstens eine Einlassleitung und/oder die Auslassleitungen bringt eine pneumatische Verbindung zwischen vorzugsweise lediglich dem einem Eingangsanschluss, den Leitungen und den vorzugsweise mehreren Ventilen mit sich. Dabei ist besonders darauf zu achten, dass die jeweiligen Auslassleitungen mit den zugehörigen Ausgangsleitungen voneinander getrennt sind, sodass ein Ventilauslass nur mit einer Auslassleitung und damit mit einer Ausgangsleitung verbunden ist. Eine Ausnahme kann durch ein Ventil gebildet werden, welches für eine Abblasfunktion zum Einsatz kommt, sodass dieser Ventilauslass auch mit mehreren Auslassleitungen fluidisch verbunden ist. Die Ausbildung der Einlassleitung und/oder der Auslassleitung als Leitungsnetz erlaubt eine komplexe Anordnung der Leitungen günstig und bauraumsparend herzustellen.
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Die Leitungsabschnitte sind vorzugsweise derart angeordnet, dass die wenigstens eine Eingangsleitung mit wenigstens zwei Ventileinlässen fluidisch verbunden ist. So können mehrere Ausgangsanschlüsse über einen Eingangsanschluss mit einem Fluidstrom bedient werden. Es ist ferner denkbar, dass wenigstens eine Durchgangsleitung in der Ventileinrichtung vorgesehen ist, welche ventilfrei ausgebildet ist. Die wenigstens eine Durchgangsleitung führt unmittelbar von der Unterseite zur Oberseite, z.B. zur Schmierung des Spann- oder Greifmittels.
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Vorteilhafterweise umfasst die Ventileinrichtung eine in einer im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse verlaufenden dritten Ebene erstreckende Leiterplatte mit einer Steuerungselektronik zur Steuerung der Ventile. Ein dritter Abstand zwischen der dritten Ebene und den Ausgangsauslässen ist größer als der erste Abstand und/oder zweite Abstand. Die Steuerungselektronik ist mittels Verbindungsleitungen mit den Ventilen verbunden. Demnach können die Ventile ventilnah mit einer geringen Latenz elektrisch gesteuert werden. Die Leiterplatte und/oder die Ventile werden im eingebauten Zustand vorzugsweise von dem Gehäusedeckel abgedeckt und/oder befestigt. Die Leiterplatte ist vorzugsweise zwischen dem Gehäusedeckel und dem Gehäusegrundteil angeordnet. Die elektronische Steuerung der Ventileinrichtung kann sowohl innerhalb der Ventileinrichtung oder extern durch ein separate Bedieneinheit erfolgen.
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Eine bauraumsparende Weiterentwicklung der Erfindung sieht vor, dass die Leiterplatte die Ventile umgebende Ausnehmungen aufweist. Die Ausnehmungen hinsichtlich der Ventile spielfrei oder spielbehaftet ausgebildet sein.
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Vorteilhafterweise umfasst die Ventileinrichtung wenigstens einen Drucksensor zum Erfassen des Drucks in wenigstens einem der folgenden Leitungen: in der wenigstens einen Eingangsleitung, in der wenigstens einen Einlassleitung, in wenigstens einer der Auslassleitungen, in wenigstens einer der Ausgangsleitungen. Durch die leitungsnahe Anordnung wenigstens eines Drucksensors kann gezielt der Druck am Ausgangsanschluss für den Verbraucher, vorzugsweise für das Spann- oder Greifmittel, angepasst werden.
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Vorteilhafterweise sieht die Ventileinrichtung eine Auswerteeinheit zur Auswertung der Signale des wenigstens einen Drucksensors und/oder der Ventile vor, wobei die Auswerteeinheit vorzugsweise im Gehäuse angeordnet ist.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ebenfalls durch eine pneumatisches Spann- oder Greifmittel mit einer erfindungsgemäßen Ventileinrichtung gelöst. Das pneumatische Spann- oder Greifmittel umfasst wenigstens zwei Druckanschlüsse. Die Ventileinrichtung ist mit den wenigstens zwei Druckanschlüssen mittels der Ausgangsanschlüsse verbunden. Die Druckanschlüsse liegen vorzugsweise aneinander an oder sind über einen zusätzlichen Schlauch miteinander verbunden. Die Ventileinrichtung kann ferner zur Versorgung von mehreren pneumatischen Spann- oder Greifmitteln Verwendung finden. Bei dem Spann- oder Greifmittel kann es sich um ein Nullpunktspannsystem, eine Wiegeplatte, einen Spannturm oder eine Spannstation handeln.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:
- 1a eine schematische Seitenansicht auf die Oberseite eines pneumatischen Spannmittels mit einer erfindungsgemäßen Ventileinrichtung;
- 1b eine schematische Seitenansicht auf die Unterseite der Ventileinrichtung gemäß 1a;
- 2a eine schematische Ansicht der Oberseite der Ventileinrichtung gemäß 1a;
- 2b eine schematische Ansicht der Unterseite der Ventileinrichtung gemäß 1a;
- 3 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Ventileinrichtung gemäß Schnitt III in 2a;
- 4a eine schematische Schnittansicht der ersten Ebene der Ventileinrichtung gemäß 1a gemäß Schnitt IVa-IVa in 3;
- 4b eine schematische Schnittansicht der zweiten Ebene der Ventileinrichtung gemäß 1a gemäß Schnitt IVb-IVb in 3; und
- 4c eine schematische Schnittansicht der dritten Ebene der Ventileinrichtung gemäß 1a gemäß Schnitt IVc-IVc in 3.
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In 1a und 1b ist eine erfindungsgemäße Ventileinrichtung 10 dargestellt, welche an einem pneumatischen Spann- bzw. Greifmittel 12 angeordnet ist. Das Spann- bzw. Greifmittel 12 umfasst ein Spannmittelgehäuse 14 und zwei entlang einer Spannachse 16 verfahrbare Backen 18. Zum Spannen oder Greifen von Objekten können an den Backen 18 Spann- oder Greiffinger angeordnet werden.
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Die Ventileinrichtung 10 umfasst ein zylinderförmig ausgebildetes Gehäuse 20 mit einer dem Spann- bzw. Greifmittel 12 zugeordneten Oberseite 22, mit einer dem Spann- bzw. Greifmittel 12 abgewandten Unterseite 24 und mit einem kreisförmig ausgebildeten Gehäusemantel 26. Das Gehäuse 20 umfasst ein Gehäusegrundteil 28, welches an der Unterseite 24 eine Ausnehmung aufweist, in welche ein im Wesentlichen kreisförmig ausgebildeter Gehäusedeckel 30 einführbar und befestigbar ist. Somit ist das Gehäuseinnere durch Abnehmen des Gehäusedeckels 30 einfach zugänglich.
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In 2a ist die Oberseite 22 der Ventileinrichtung 10 zu sehen. Die Ventileinrichtung 10 umfasst acht an der Oberseite 22 angeordnete Ausgangsanschlüsse 32, wobei je nach Größe des Gehäuses 20 auch mehr als acht Ausgangsanschlüsse 32 vorgesehen sein können. Folglich können Verbraucher mit bis zu acht Druckanschlüssen versorgt werden. Die Ausgangsanschlüsse 32 können beliebig an der Oberseite 22 angeordnet sein. In der gezeigten Ventileinrichtung 10 sind sieben der acht Ausgangsanschlüsse 32 entlang eines um eine Längsachse 44 der Ventilanordnung 10 verlaufenden ersten Kreisbogens 34 angeordnet. Die Längsachse 44 ist senkrecht zur Spannachse 16 angeordnet. Ein Ausgangsanschluss 32 ist innerhalb des ersten Kreisbogens 34 angeordnet. Mittels der Ausgangsanschlüsse 32 wird die Ventileinrichtung 10 mit dem Spann- bzw. Greifmittel 12 fluidisch verbunden.
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In 2b ist die Unterseite 24 der Ventileinrichtung 10 zu sehen. Die Ventileinrichtung 10 umfasst zwei an der Unterseite 24 angeordnete Eingangsanschlüsse 36. Die Eingangsanschlüsse 36 können beliebig an der Unterseite 24 angeordnet sein, wobei die zwei Eingangsanschlüsse 36 gemäß 2b entlang eines um die Längsachse 44 der Ventilanordnung 10 verlaufenden zweiten Kreisbogen 38 angeordnet sind. Mittels der Eingangsanschlüsse 36 kann eine nicht dargestellte maschinenseitige Fluidversorgung mit der Ventileinrichtung 10 fluidisch verbunden werden. Mit dieser Ventileinrichtung 10 können mit zwei Eingangsanschlüssen 36 acht Ausgangsanschlüsse 32 versorgt werden. Folglich wird durch die Ventileinrichtung 10 die Anzahl der pneumatischen Zuleitungen, welche maschinenseitig bereitgestellt werden müssten, erheblich reduziert. Mittels der Befestigungsschrauben 40 ist die Ventileinrichtung 10 an den Spann- bzw. Greifmittel 12 befestigbar. Mittels der Deckelschrauben 42 ist der Gehäusedeckel 30 an dem Gehäusegrundteil 28 befestigbar.
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In 3 ist ein schematischer Längsschnitt durch die Ventileinrichtung 10 gezeigt. Im Längsschnitt sind ein Eingangsanschluss 36 und zwei Ausgangsanschlüsse 32.1, 32.2 der Ventileinrichtung 10 zur vereinfachten Veranschaulichung dargestellt, auch wenn diese teilweise im tatsächlichen Längsschnitt III nicht zu sehen wären. Wie zuvor beschrieben, weist die Ventileinrichtung 10 gemäß 2a und 2b insgesamt zwei Eingangsanschlüsse 36 und acht Ausgangsanschlüsse 32 auf. In 3 sind zwei Ventile 46.1, 46.2 der Ventileinrichtung 10 schematisch dargestellt. Gemäß 4c weist die Ventileinrichtung 10 acht Ventile 46 auf. Die Ventile 46, 46.1, 46.2 sind parallel zu der Längsachse 44 angeordnet. Die Ventile 46, 46.1, 46.2 umfassen jeweils ein Schaltelement 47, welches parallel zur Längsachse 44 zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung schaltbar sind. Die Ventile 46, 46.1, 46.2 umfassen jeweils einen Ventileinlass 48 und einen Ventilauslass 50. Die Ventile 46 sind gemäß 4c innerhalb eines um die Längsachse 44 der Ventilanordnung 10 verlaufenden dritten Kreisbogens 71 in der Ventileinrichtung 10 angeordnet.
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Ein Ventileinlass 48 ist gemäß 3 mit einem Eingangsanschluss 36 fluidisch mittels einer Eingangsleitung 52 und einer Einlassleitung 54 verbunden. An den Eingangsanschluss 36 schließt sich die Eingangsleitung 52 an, welche sich parallel zur Längsachse 44 erstreckt und gemäß 4a in die Einlassleitung 54 und die erste Ebene 56 mündet. Die Einlassleitung 54 ist gemäß 3 in einer senkrecht zur Längsachse 44 verlaufenden ersten Ebene 56 angeordnet und führt gemäß 4a zu dem jeweiligen Ventileinlass 48, wobei in 4a die Ventile 46 und der jeweilige Ventileinlass 48 nicht dargestellt sind.
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Die Ventileinlässe 48 sind gemäß 3 ebenfalls in der ersten Ebene 56 angeordnet. Die Einlassleitungen 54 sind gemäß 3 und 4a derart angeordnet, dass diese zu mehreren Ventileinlässen 48, bei der in 3 gezeigten Schnittansicht zu den beiden Ventileinlässen 48, führen. Demnach sind in 3 die Ventileinlässe 48 der Ventile 46.1, 46.2 mit dem Eingangsanschluss 36 fluidisch verbunden. Gemäß 4a und 4b sind die zwei Eingangsanschlüsse 36 mit acht Ventileinlässen 48 fluidisch verbunden.
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Gemäß 4a werden die Einlassleitungen 54 durch ein Leitungsnetz gebildet. Die Ventileinrichtung 10 umfasst eine Einlassleitung 54, welche vollständig gradlinig mittels einer einzigen Sacklochbohrung eingebracht ist und zu zwei Ventileinlässen 48 führt. Die Ventileinrichtung 10 umfasst zwei weitere Einlassleitungen 54, welche mehrere Leitungsabschnitte 70 aufweisen.
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Die Leitungsabschnitte 70 werden jeweils durch eine Sacklochbohrung gebildet. Folglich kann eine Einlassleitung 54 aus mehreren Sacklochbohrungen gebildet werden. Dazu werden die Sacklochbohrungen in die Ventileinrichtung 10 derart eingebracht, dass diese sich kreuzen. Folglich schließen die Leitungsabschnitte 70 einen Winkel α ein, welcher größer als 0° und kleiner als 180° ist. So kann mit der einen Eingangsleitung 52 mittels drei Leitungsabschnitten 70 ein Fluid zu drei Ventilen 46 gefördert werden. Zudem kann mit der zweiten Eingangsleitung 52 mittels zwei weiteren Leitungsabschnitten 70, welche durch zwei Sacklochbohrungen gebildet werden, ein Fluid zu drei weiteren Ventilen 46 gefördert werden. Die Sacklochbohrungen sind jeweils mantelseitig mit einem Stopfen 61 verschlossen. Aufgrund der Sacklochbohrungen kann ein komplexes Leitungsnetz einfach, schnell und günstig hergestellt werden.
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Gemäß 3 ist der Ventilauslass 50 des Ventils 46.1 mit einem Ausgangsanschluss 32.1 fluidisch mittels einer Auslassleitung 58.1 und einer Ausgangsleitung 60.1 verbunden. An den Ventilauslass 50 des Ventils 46.1 schließt sich die Auslassleitung 58.1 an, welche in einer senkrecht zur Längsachse 44 verlaufenden zweiten Ebene 62 angeordnet ist und in die Ausgangsleitung 60.1 mündet. In 4b ist ebenfalls ersichtlich, wie jeweils der Ventilauslass 50 mittels der Auslassleitung 58 mit der Ausgangsleitung 60 fluidisch verbunden ist. Der Ventilauslass 50.1 ist gemäß 3 ebenfalls in der zweiten Ebene 62 angeordnet. Die Ausgangsleitung 60.1 erstreckt sich parallel zur Längsachse 44 und führt zu dem Ausgangsanschluss 32.1. Entsprechend ist der Ventilauslass 50 des Ventils 46.2 mit einem Ausgangsanschluss 32.2 fluidisch mittels einer Auslassleitung 58.2 und einer Ausgangsleitung 60.2 verbunden. Die Verbindung des Ventilauslasses 50 des Ventils 46.2 mit dem Ausgangsanschluss 32.2, insbesondere die Anordnung der Auslassleitungen 58, wurde zur besseren Veranschaulichung in 3 ebenfalls dargestellt, obwohl, wie in 4b, diese tatsächlich nur in einer anderen Schnittebene sichtbar wäre.
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Die Auslassleitungen 58 werden jeweils durch eine mantelseitig eingebrachte geradlinige Sacklochbohrung gebildet. Es ist denkbar, dass die Auslassleitungen 58 ebenfalls durch ein Leitungsnetz entsprechend der Einlassleitungen 54 gebildet werden. In 4b ist ersichtlich, dass jeweils nur ein Ventilauslass 50 mittels einer Auslassleitung 58 mit einer Ausgangsleitung 60 fluidisch verbunden ist. So ist sichergestellt, dass mittels eines Ausgangsanschlusses 32 jeweils eine am Spann- bzw. Greifmittel 12 pneumatisch antreibbare Funktion bewirkt werden kann.
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Gemäß 3, 4a und 4b ist die Eingangsleitung 52 unterseitig, die Einlassleitung 54 und die Auslassleitungen 58, 58.1, 58.2 mantelseitig und die Ausgangsleitungen 60, 60.1, 60.2 oberseitig mittels geradliniger Sacklochbohrungen in das Gehäuse 20, insbesondere in das Gehäusegrundteil 28, eingebracht. Zudem sind die Einlassleitungen 54 und die Auslassleitungen 58, 58.1, 58.2 mit Stopfen 61 verschlossen.
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Aufgrund der Anordnung der Einlassleitungen 36 in der ersten Ebene 56 und der Auslassleitungen 32 in der zweiten Ebene 62 ist eine besonders baumraumsparende Ventileinrichtung 10 realisiert.
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An der Eingangsleitung 52, an der Einlassleitung 54, an den Auslassleitung 58 und den Ausgangsleitungen 60 sind, wie in 3 ersichtlich, jeweils ein Drucksensor 63 zum Erfassen des Drucks angeordnet.
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In 3 und 4c ist ersichtlich, dass eine sich in einer senkrecht zur Längsachse 44 verlaufenden dritten Ebene 66 erstreckende Leiterplatte 64 vorgesehen ist. Die Leiterplatte 64 ist zwischen dem Gehäusegrundteil 28 und dem Gehäusedeckel 30 angeordnet. Die Leiterplatte 64 weist die Ventile 46 umgebende Ausnehmungen 72 auf. Zudem umfasst die Leiterplatte 64 eine Steuerungselektronik zur Steuerung der Ventile 46. Ferner umfasst die Leiterplatte 64 eine Auswerteeinheit 68 zur Auswertung der Signale der Drucksensoren 63 und der Ventile 46, insbesondere deren Öffnungsstellung und deren Schließstellung, wobei die Auswerteeinheit 68 auch auf einer zur dritten Ebene 66 beabstandeten vierten Ebene angeordnet sein kann. Es ist denkbar, dass die Ventile 46 ohne eine Leiterplatte 64 kabelgebunden an eine Steuerungselektronik angeschlossen sind. Die Auswertung der Signale der Ventile 46 und der Drucksensoren 63 kann auch maschinenseitig erfolgen.
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In 1b, 2b und 4c ist ein Steckanschluss 74 der Ventileinrichtung 10 zu sehen. An den Steckanschluss 74 kann ein Stecker angeschlossen werden, über welche die Ventileinrichtung 10 mit Energie versorgt wird und/oder über welche kabelgebunden zur und von der Ventileinrichtung 10 Daten übertragen werden kann. Alternativ kann auch ein Akku-System in der Ventileinrichtung 10 verbaut sein. Alternativ kann die Datenübertragung per Funk erfolgen. In der Auswerteeinheit 68 kann eine Vorverarbeitung der Signale der Ventile 48 und der Drucksensoren 63 erfolgen. Es ist auch eine interne Auswertung, insbesondere hinsichtlich des Staudrucks, mittels der Steuerungselektronik und/oder der Auswerteeinheit 68 möglich.
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Die Ventileinrichtung 10 ist derart ausgebildet, das mittels eines Eingangsanschlusses 36 zwei Ausgangsanschlüsse 32 und mittels eines weiteren Eingangsanschlusses 36 sechs weitere Ausgangsanschlüsse 32 mit einem Fluid, insbesondere mit maschinenseitig bereitgestellter Druckluft, versorgt werden können. Mittels der auf der Leiterplatte 64 angeordneten Steuerungselektronik können die Ventile 46 elektrisch derart beliebig in Öffnungsstellung und Schließstellung geschaltet werden, dass ein Eingangsanschluss 36 mit einem Ausgangsanschluss 32 fluidisch verbunden ist, dass ein Eingangsanschluss 36 mit keinem Ausgangsanschluss 32 fluidisch verbunden ist oder dass ein Eingangsanschluss 36 mit mehreren Ausgangsanschlüssen 32 fluidisch verbunden ist. Dies gilt entsprechend für jeden weiteren Eingangsanschluss 36.
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Die erste Ebene 56, die zweite Ebene 62 und die dritte Ebene 66 liegen zwischen der Oberseite 22 und der Unterseite 24. Der erste Abstand 76 zwischen der ersten Ebene 56 und der Oberseite 22 ist kleiner als der zweite Abstand 78 zwischen der zweiten Ebene 62 und der Oberseite 22. Der zweite Abstand 78 zwischen der zweiten Ebene 62 und der Oberseite 22 ist kleiner als der dritte Abstand 80 zwischen der dritten Ebene 66 und der Oberseite 22. Der vierte Abstand 82 zwischen der ersten Ebene 56 und der zweiten Ebene 62 ist kleiner als der erste Abstand 76 zwischen der ersten Ebene 56 und der Oberseite 22. Der vierte Abstand 82 zwischen der ersten Ebene 56 und der zweiten Ebene 62 ist kleiner als der fünfte Abstand 84 zwischen der zweiten Ebene 62 und der dritten Ebene 66. Die Ventile 46 erstrecken sich zwischen der Unterseite 24 und der ersten Ebene 56. Die Eingangsleitung 52 erstreckt sich zwischen der Unterseite 24 und der ersten Ebene 56 und kreuzt die zweite Ebene 62. Die Ausgangsleitungen 60 erstrecken sich zwischen der zweiten Ebene 62 und der Oberseite 22 und kreuzen die erste Ebene 56.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3917242 A1 [0003]
- DE 102007055460 A1 [0003]
