DE19932358A1 - Ventilbatterie - Google Patents

Abstract

Es wird eine Ventilbatterie vorgeschlagen, die einen mit einer Mehrzahl von Ventilen (2) versehenen Fluidverteiler (3) aufweist, der ein mit den Ventilen (2) kommunizierendes Abluftkanalsystem (22) enthält, dem eine Schalldämpfeinrichtung (28) zugeordnet ist. Zugunsten kompakter Abmessungen ist die Schalldämpfeinrichtung (28) komplett im Innern des Abluftkanalsystems (22) plaziert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilbatterie, mit einem Fluid­ verteiler, der mit einer Mehrzahl von Ventilen versehen ist und der ein mit den Ventilen kommunizierendes Abluftkanalsy­ stem enthält, dem eine Schalldämpfeinrichtung zugeordnet ist.

Eine Ventilbatterie dieser Art geht beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 93 10 438.3 hervor. Sie enthält dort einen plattenartigen Fluidverteiler, der mit einer Mehr­ zahl von Ventilen bestückt ist. Im Innern des Fluidverteilers erstreckt sich ein Speisekanalsystem, über das alle Ventile gemeinsam mit Druckluft versorgt werden. Diese Druckluft wird durch die Ventile in vorgegebener Weise an angeschlossene Verbraucher weitergeleitet. Desweiteren ist in den Fluidver­ teiler ein Abluftkanalsystem integriert, das die von den Ver­ brauchern über die Ventile zurückströmende Abluft über einen zentralen Abluftkanal an die Umgebung abführt. Zur Geräusch­ reduzierung ist im Bereich der Ausströmöffnung des zentralen Abluftkanals am Fluidverteiler ein Schalldämpfer angesetzt.

Zahlreiche Anwendungen von Ventilbatterien setzen möglichst kompakte Abmessungen derselben voraus. Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventil­ batterie der eingangs genannten Art zu schaffen, die ohne Be­ einträchtigung der Funktionsweise über kompaktere Abmessungen verfügt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Schall­ dämpfeinrichtung komplett im Innern des Abluftkanalsystems des Fluidverteilers plaziert ist.

Während beim Stand der Technik die Schalldämpfeinrichtung au­ ßen an den Fluidverteiler angebracht ist und dessen Baulänge nicht unerheblich vergrößert, ist sie bei der erfindungsgemä­ ßen Ventilbatterie vollständig in das Abluftkanalsystem inte­ griert, so daß kompakte Außenabmessungen der Ventilbatterie eingehalten werden können. Als Nebeneffekt wird dabei auch erreicht, daß die Schalldämpfeinrichtung geschützt unterge­ bracht ist und daher Beschädigungen durch mechanische Einwir­ kungen kaum mehr auftreten, wie sie beim Stand der Technik in Folge der exponierten Anordnung der Schalldämpfeinrichtung nie gänzlich ausgeschlossen werden können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Un­ teransprüchen hervor.

Die Erfindung läßt sich bei Ventilbatterien des in der G 93 10 438.3 beschriebenen Grundaufbaus realisieren, bei de­ nen die Ventile als eigenständige Komponenten an die Außen­ fläche des Fluidverteilers angebaut sind. Eine vorteilhafte Verwendung ergibt sich aber auch bei anderen Ventilbatterie­ konzepten, beispielsweise bei solchen, die eine Integration der Ventile in den Fluidverteiler vorsehen, beispielsweise gemäß der in der DE 44 13 657 C1 beschriebenen Bauform.

Verfügt der Fluidverteiler der Ventilbatterie über mindestens einen zentralen Abluftkanal, wird die Schalldämpfeinrichtung zweckmäßigerweise im Innern dieses zentralen Abluftkanals plaziert. Sie kann beispielsweise als Schalldämpfpatrone aus­ geführt sein, die sich lösbar in den zentralen Abluftkanal einsetzen läßt, so daß bei Verschmutzung eine Entnahme zu Reinigungs- oder Austauschzwecken möglich ist. Für die Schalldämpfpatrone empfiehlt sich insbesondere eine hohlzy­ lindrische oder vollzylindrische Ausgestaltung.

Verfügt das Abluftkanalsystem über einen zentralen Abluftka­ nal und über von diesem zu den Ventilen abzweigende einzelne Abluftkanäle, kann die Schalldämpfeinrichtung alternativ oder zusätzlich auch in den einzelnen Abluftkanälen plaziert wer­ den. Es wäre möglich, einzelne Schalldämpfeinheiten im Innern der einzelnen Abluftkanäle anzuordnen.

Die Erfindung läßt sich ungeachtet des spezifischen Aufbaues des Fluidverteilers realisieren. Sie eignet sich sowohl für aus einem einzigen Körper bestehende Fluidverteiler als auch für Fluidverteiler, die modular aus einer Mehrzahl von anein­ ander angesetzten Fluidverteilermodulen gebildet sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeich­ nung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine erste mögliche Bauform der erfindungsgemäßen Ventilbatterie in schematischer Darstellung im Längs­ schnitt,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Ventilbatterie in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellungsweise, und

Fig. 3 wiederum eine andere Realisierungsform der erfin­ dungsgemäßen Ventilbatterie in schematischer Längs­ schnittdarstellung.

Die in der Zeichnung abgebildeten Ventilbatterien 1 enthalten jeweils einen mit einer Mehrzahl von Ventilen 2 versehenen Fluidverteiler 3. Die Ventile 2 werden durch elektrische Si­ gnale betätigt und enthalten jeweils ein nicht näher darge­ stelltes bewegliches Ventilglied, das in Abhängigkeit von seiner Schaltstellung zur Steuerung einer Fluidströmung in der Lage ist. Zur Ermöglichung der elektrischen Betätigung ist jedes Ventil 2 mit mindestens einem nicht näher darge­ stellten Ventilantrieb ausgestattet, beispielsweise einem Elektromagnet oder einer Piezoeinrichtung.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der Fluidverteiler 3 als einstückiger länglicher Körper ausgeführt, der vorzugs­ weise über eine plattenartige Gestaltung verfügt. Seine Au­ ßenfläche ist partiell als Bestückungsfläche 4 konzipiert, an der die Ventile 2, beispielsweise durch Schraubverbindungen, lösbar festgelegt sind. Die Ventile 2 sind zweckmäßigerweise in einer Reihe aufeinanderfolgend angeordnet, wobei die Rei­ henrichtung durch Doppelpfeil 5 angedeutet ist. Zugunsten kompakter Abmessungen können die Ventile 2 unmittelbar anein­ ander anliegen.

Die zur Betätigung der Ventile 2 erforderlichen elektrischen Signale können ausgehend von einer externen Steuereinrichtung direkt einem jeweiligen Ventil 2 zugeführt werden. Die Ven­ tilbatterie 1 des Ausführungsbeispiels ist jedoch unmittelbar mit einer elektronischen Steuereinheit 6 ausgestattet, die mit den Ventilen 2 in nicht näher dargestellter Weise ver­ drahtet ist, um diesen die Betätigungssignale zukommen zulas­ sen. Die Steuereinheit 6 kann über ein eigenes Steuerprogramm verfügen. Zweckmäßigerweise ist sie an einen zu einer exter­ nen Steuereinrichtung führenden Feldbus angeschlossen. Auch die Steuereinheit 6 kann an der Bestückungsfläche 4 ange­ bracht sein.

Die Ventilbatterie gemäß Fig. 2 ist hinsichtlich ihrer Aus­ stattung mit Ventilen 2 und einer Steuereinheit 6 mit der Ventilbatterie gemäß Fig. 1 identisch. Unterschiede ergeben sich jedoch in der Ausgestaltung des Fluidverteilers 3. Er setzt sich hier aus einer Mehrzahl lösbar aneinandergesetzter Fluidverteilermodule 7 zusammen, die beispielsweise durch Zuganker 8 oder durch andere mechanische Verbindungsmittel fest zusammengehalten werden. Die durch Doppelpfeil 12 ver­ deutlichte Aneinanderreihungsrichtung der Fluidverteilermodu­ le 7 verläuft parallel zur Reihenrichtung 5 der Ventile 2.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 unterscheidet sich von den anderen Ausführungsbeispielen durch eine Integration der Ven­ tile 2 in den Fluidverteiler 3. Während gemäß Fig. 1 und 2 jedes Ventil 2 über ein bezüglich des Fluidverteilers 3 sepa­ rates Ventilgehäuse verfügt, können gemäß Fig. 3 die Gehäuse der Ventile 2 unmittelbar vom Fluidverteiler 3 gebildet sein.

Man erkennt schematisch angedeutet mehrere Ausnehmungen 13 im Innern des Fluidverteilers 3, die das nicht näher dargestell­ te Ventilglied enthalten.

Auch beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 kann der Fluidver­ teiler 3 prinzipiell als einteiliger Körper gestaltet sein. Allerdings ist die gezeigte Bauform vorzuziehen, bei der sich der Fluidverteiler 3 ähnlich der Fig. 2 aus mehreren in ei­ ner Aneinanderreihungsrichtung 12 aneinandergesetzten Fluidverteilermodulen 7 zusammensetzt. Diese Fluidverteiler­ module 7 sind zumindest teilweise mit mindestens einem der Ventile 2 ausgestattet. An oder in dem Fluidverteiler 3 kann wiederum eine nicht näher dargestellte elektronische Steuer­ einheit vorgesehen sein, die die oben geschilderten Aufgaben übernimmt.

Im Innern eines jeweiligen Fluidverteilers 3 erstreckt sich ein nur strichpunktiert angedeutetes Speisekanalsystem 14. Es enthält einen sich parallel zur Aneinanderreihungsrichtung 12 erstreckenden zentralen Speisekanal 15, der über eine Ein­ speiseöffnung 16, vorzugsweise stirnseitig, zu einer Außen­ fläche des Fluidverteilers 3 ausmündet. Dort läßt sich eine zu einer Druckluftquelle P führende Fluidleitung anschließen.

Der zentrale Speisekanal 15 steht mit jedem der Ventile 2 in Verbindung. Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 geschieht dies über vom zentralen Speisekanal 15 abzweigende einzelne Speisekanäle 17, die zur Bestückungsfläche 4 ausmün­ den und dort mit zugeordneten Ventilkanälen der angesetzten Ventile 2 in Verbindung stehen. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist die Anordnung so getroffen, daß der zentrale Speisekanal 15 die zugeordneten Ventile 2 zumindest partiell durchsetzt, indem er die Ausnehmungen 13 anschneidet.

Jedes Ventil ist mit strichpunktiert angedeuteten Arbeitska­ nälen 18 versehen, an die sich Fluidleitungen anschließen lassen, die zu zu betätigenden Verbrauchern führen, bei­ spielsweise zu druckluftbetriebenen Antrieben. Durch gesteu­ erte Betätigung der Ventile 2 läßt sich die von der Druck­ luftquelle in den zentralen Speisekanal 15 eingespeiste Druckluft individuell den angeschlossenen Verbrauchern zulei­ ten.

Die beim Betrieb der angeschlossenen Verbraucher anfallende Abluft wird durch die Ventile 2 und den Fluidverteiler 3 hin­ durch abgeführt. Hierzu ist jeder Fluidverteiler 3 im Innern mit einem Abluftkanalsystem 22 ausgestattet, das einen sich parallel zu der Aneinanderreihungsrichtung 12 erstreckenden zentralen Abluftkanal 23 aufweist. Dieser zentrale Abluftka­ nal 23 kommuniziert mit jedem der Ventile 2, zu welchem Zweck bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 einzelne Ab­ luftkanäle 24 von dem zentralen Abluftkanal 23 abzweigen und zur Bestückungsfläche 4 führen, wo sie mit dem jeweils zuge­ ordneten Ventil 2 in Verbindung stehen. Die Abzweigstellen seien zur besseren Erläuterung als Kommunikationsbereiche 25 bezeichnet.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3, bei dem die Ventile 2 zumindest teilweise und vorzugsweise gänzlich in den Fluid­ verteiler 3 integriert sind, ist der zentrale Abluftkanal 23 so plaziert, daß er die Ventile 2 zumindest partiell unmit­ telbar durchsetzt. Die entsprechenden Bereiche seien auch hier als Kommunikationsbereiche 25 bezeichnet.

In allen Fällen mündet der zentrale Abluftkanal 23 mit einer an der Außenfläche des Fluidverteilers 3 plazierten Ausström­ öffnung 26 zur Umgebung "R" aus. Die Ausströmöffnung 26 be­ findet sich vorzugsweise an einer der axial orientierten Stirnflächen des Fluidverteilers 3.

Bei allen Ausführungsbeispielen ist der zentrale Abluftkanal 23 als Durchgangskanal konzipiert, der den Fluidverteiler 3 über seine gesamte Länge hinweg durchsetzt. Allerdings ist er beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 einenends ver­ schlossen, wobei eine geeignete Verschlußeinrichtung, bei­ spielsweise ein Stopfen, bei 27 angedeutet ist. Im Gegensatz dazu ist der zentrale Abluftkanal 23 beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 an beiden Enden offen, so daß insgesamt zwei Aus­ strömöffnungen 26 vorliegen, die ein gleichzeitiges Ausströ­ men der Abluft gestatten.

Sämtliche Ventilbatterien 1 sind mit einer Schalldämpfein­ richtung 28 ausgestattet, die das Auströmgeräusch der Abluft reduziert. Zugunsten kompakter Abmessungen der Ventilbatterie 1 ist diese Schalldämpfeinrichtung 28 jeweils komplett im In­ nern des Abluftkanalsystems 22 plaziert, also vollständig in den Fluidverteiler 3 integriert. Der Verzicht von über den Fluidverteiler 3 hinausragenden Bestandteilen der Schall­ dämpfeinrichtung 28 hat überdies den Vorteil, daß eine Schutzwirkung erreicht wird und die Gefahr mechanischer Be­ schädigungen der Schalldämpfeinrichtung 28 erheblich redu­ ziert ist.

Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 3 ist die Schalldämpfeinrichtung 28 ausschließlich in dem zentralen Ab­ luftkanal 23 plaziert. Gemäß Fig. 1 ist die Schalldämpfein­ richtung 28 als hohlzylindrisch gestaltete Schalldämpfpatrone 32 ausgeführt, die über eine der stirnseitigen Öffnungen des zentralen Abluftkanals 23 hinweg in selbigen eingesetzt ist. Ihre Länge ist zweckmäßigerweise so gewählt, daß sie sich über sämtliche Kommunikationsbereiche 25 hinweg erstreckt. Die Druckluft tritt also beim Übertritt von den einzelnen Ab­ luftkanälen 24 zum zentralen Abluftkanal 23 in die Schall­ dämpfpatrone 32 ein und verläßt schließlich diesen zentralen Abluftkanal 23 durch die zugeordnete Ausströmöffnung 26 hin­ durch.

Anstelle einer hohlzylindrisch gestalteten Schalldämpfpatrone könnte auch eine vollzylindrische, also durchgängig aus Schalldämpfmaterial bestehende Schalldämpfpatrone eingesetzt werden. Die hohlzylindrische Gestaltung hat allerdings den Vorteil, daß Schalldämpfmaterial eingespart wird. Man kann insbesondere die Wandstärke der hohlzylindrischen Schall­ dämpfpatrone in Abhängigkeit von den vorliegenden Druckver­ hältnissen wählen.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der mindestens eine Schalldämpfpatrone 32 vorgesehen ist, deren Position sich auf einen bestimmten lokalen Bereich im Innern des zen­ tralen Abluftkanals 23 konzentriert. Ihre Baulänge ist also geringer als diejenige des zentralen Abluftkanals 23.

Im einzelnen verfügt die Ventilbatterie 1 gemäß Fig. 3 über zwei Schalldämpfpatronen 32, die jeweils im Bereich einer der Ausströmöffnungen 26 plaziert sind. Wäre statt dessen nur ei­ ne Ausströmöffnung 26 vorhanden, könnte auf eine zweite Schalldämpfpatrone 32 verzichtet werden.

Alle Schalldämpfpatronen sind durch geeignete, nicht näher dargestellte Sicherungsmittel im Innern des zentralen Abluft­ kanals 23 fixiert. Dabei kann es bereits ausreichen, die be­ treffende Schalldämpfpatrone 32 mit geringem Übermaß auszu­ führen und durch Einpressen im zentralen Abluftkanal 23 fest­ zulegen.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist wiederum der Aus­ strömöffnung 26 eine in den zentralen Abluftkanal 23 einge­ setzte Schalldämpfpatrone 32 zugeordnet. Zusätzlich ist aber auch jedem einzelnen Abluftkanal 24 eine individuelle Schall­ dämpfeinheit 33 zugeordnet, die, vorzugsweise auch patronen­ artig, unmittelbar in den betreffenden einzelnen Abluftkanal 24 eingesetzt ist. Wirkungsmäßig haben diese Schalldämpfein­ heiten 33 die Funktion von Vorschalldämpfern, da sie der im zentralen Abluftkanal 23 angeordneten Schalldämpfpatrone 32 vorgeschaltet sind. Man kann auf diese Weise eine Optimierung der geräuschdämpfenden Wirkung erzielen.

Es versteht sich, daß die den einzelnen Abluftkanälen 24 zu­ geordneten Schalldämpfeinheiten 33 auch allein, ohne weitere Schalldämpfmaßnahmen und insbesondere ohne eine im zentralen Abluftkanal 23 plazierte Schalldämpfeinrichtung eingesetzt werden können.

Die Erläuterung der verschiedenen Ausführungsbeispiele von Schalldämpfeinrichtungen 28 erfolgte zwar anhand unterschied­ licher Ventilbatteriekonzepte. Es versteht sich jedoch, daß die erläuterten Maßnahmen einzeln oder in beliebiger Kombina­ tion bei jedem Ventilbatteriekonzept zur Anwendung gelangen können.

Claims (12)

1. Ventilbatterie, mit einem Fluidverteiler (3), der mit einer Mehrzahl von Ventilen (2) versehen ist und der ein mit den Ventilen (2) kommunizierendes Abluftkanalsystem (22) ent­ hält, dem eine Schalldämpfeinrichtung (28) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämpfeinrichtung (28) komplett im Innern des Abluftkanalsystems (22) plaziert ist.

2. Ventilbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (2) zumindest teilweise in den Fluidverteiler (3) integriert sind.

3. Ventilbatterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Abluftkanalsystem (22) mindestens einen mit einer Mehrzahl und vorzugsweise mit sämtlichen der Ventile (2) kommunizierenden zentralen Abluftkanal (23) aufweist.

4. Ventilbatterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Abluftkanal (24) die zugeordneten Ventile (2) in einzelnen Kommunikationsbereichen (25) zumindest par­ tiell unmittelbar durchsetzt.

5. Ventilbatterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Abluftkanal (23) über in einzelnen Kommuni­ kationsbereichen (25) abzweigende einzelne Abluftkanäle (24) mit den zugeordneten Ventilen (2) verbunden ist.

6. Ventilbatterie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämpfeinrichtung (28) über in den einzelnen Ab­ luftkanälen (24) plazierte Schalldämpfeinheiten (33) verfügt.

7. Ventilbatterie nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämpfeinrichtung (28) in den zentralen Abluftkanal (23) integriert ist.

8. Ventilbatterie nach Anspruch 7 in Verbindung mit An­ spruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämpf­ einrichtung (28) derart ausgebildet und angeordnet ist, daß sie sich über sämtliche Kommunikationsbereiche (25) hinweg erstreckt.

9. Ventilbatterie nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schalldämpfeinrichtung (28) mindestens eine in den zentralen Abluftkanal (23) eingesetzte Schalldämpfpa­ trone (32) enthält.

10. Ventilbatterie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämpfpatrone (32) bedarfsgemäß entnehmbar in dem zentralen Abluftkanal (23) plaziert ist.

11. Ventilbatterie nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine hohlzylindrische oder vollzylindrische Ausgestal­ tung der Schalldämpfpatrone (32).

12. Ventilbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß sich der Fluidverteiler (3) aus ei­ ner Mehrzahl insbesondere lösbar aneinandergesetzter Fluid­ verteilermodule (7) zusammensetzt, denen zumindest teilweise mindestens ein Ventil (2) zugeordnet ist.