DE20009234U1 - Fluidisches Anschlusssystem - Google Patents
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Description
"23. Mai 2000
Die Erfindung betrifft die Weiterentwicklung des unter Gebrauchsmuster Nr. 297 03 788.9 eingetragenen modularen Steuerblocks. Er besteht aus einzelnen Modulen, die in variabler Anzahl aneinander gereiht werden können. Die Module sind mit unterschiedlichen Bohrungen versehen und mit Wippen Magnetventilen bestückt .Die Kontur für den Ventilsitz ist in den Modulen eingearbeitet; in einer weiteren Ausführungsform sind die Ventilsitze in dem Flanschgehäuse des Magnetventils enthalten und die Module haben an ihrer Oberseite lediglich Anschlussbohrungen, auf die das Magnetventil aufgeflanscht wird.
Durch Kombination einer Vielzahl von unterschiedlichen Modulen lässt sich ein höchst variabler Steuerblock zusammenbauen. Die Module werden vorzugsweise im kostengünstigen Spritzgussverfahren vorgefertigt, wobei anschliessend durch Einbringen von zusätzlichen Bohrungen aus den wenigen, vorgefertigten Modulen eine Vielzahl von Modulen mit unterschiedlichen Fluidverläufen herstellbar sind. Die Module werden linear angeordnet und durch einen ebenfalls aus Einzelelementen aufgebauten Rahmen zusammengehalten. Der Rahmen besteht aus den Rahmenelementen und den beiden identischen Endstücken. Die Rahmenelemente und die Endstücke enthalten die Anschlussgewinde für den Anschluss an die Kanäle des Steuerblocks. In einer weiteren Anordnung werden die Module tangential kreisförmig auf einer Trägerplatte angeordnet, wobei die Anschlussgewinde in der Trägerplatte enthalten sind.
Figuri zeigt linear angereihte, sich durch unterschiedliche Bohrungsverläufe (2a - 2h) voneinander unterscheidende Module (1a, 1b, 1c). Durch Drehen des Moduls (1a) um 180° Hesse sich die Eingangsbohrung von der Seite (3a) nach unten (3b) verlegen. Das 3-Wege Modul (1 c) ermöglicht das Mischen von 2 verschiedenen Medien oder das Verteilen eines Mediums in verschiedene Richtungen.
Figur 2 zeigt 3 linear angereihte Module (1a - 1c), die durch zu einem Rahmen zusammengefasste Rahmenelemente (4) zusammengehalten werden. Die Rahmenelemente sind in einer Ausführungsform durch eine schwalbenschwanzähnliche Kontur (5) untereinander und mit den Endstücken (6) verbunden. Die Gewindeanschlüsse (7) sind jeweils in den Endstücken (6) und in jedem Rahmenelement (4) enthalten.
Figur 3 zeigt die in den Modulen (1a, 1b, 1c) auf beiden Breitseiten eingebrachten Vertiefungen (8) zur Aufnahme eines speziellen, totraumfreien Dichtelements (9), so dass die Module auch um 180" gedreht angeordnet werden können. Das Dichtelement (9) ist mit einer sich in unmittelbarer Nähe des Durchlasskanals befindlichen Dichtlippe (9a) versehen, die einen totraum- und spaltfreien Fliessübergang zwischen den Modulen ermöglicht. Die Vertiefungen (8) sind so gestaltet, dass für den fluidischen Anschluss an den Endstücken (6) ohne Veränderung an den Modulen marktübliche Verschraubungen (10) verwendet werden können.
Figur 4 zeigt einen Steuerblock (28), bei dem ein weiteres Endstück (6) an der Unterseite des Steuerblocks (28) befestigt ist, um den fluidischen Anschluss eines Moduls von unten zu ermöglichen.
Figur 5 zeigt beispielhaft ein auf ein 2-Wege Modul (1) aufgesetztes Wippenventil (11). Beim Anlegen einer Spannung an das Wippenventil (11) wird der Anker (15) von dem in der Spule (16) erzeugten Magnetfeld gegen die Kraft der Rückstellfeder (17) angezogen. Durch die Kraft der Druckfeder (18) wird die Wippe (19) um den Drehpunkt (20) gedreht; dabei öffnet die Membran (21) jeweils die stromlos geschlossene Bohrung (12) und verschliesst die stromlos geöffnete Bohrung (13). Die beiden Ventilsitzbereiche sind bei der 2-Wege Variante durch einen Steg (14) voneinander abgetrennt. Dadurch können beide Ventilsitzbereiche z.B. von verschiedenen Medien durchspült werden, wobei zu einem
«ft·» C*
Zeitpunkt immer nur einer der beiden Ventilsitze geöffnet ist, während der gegenüberliegende Ventilsitz geschlossen ist.
Figur 6.1 zeigt die tangentiale, kreisförmige Anordnung von auf Module montierten Magnetventilen (24, 25) auf einer Grundplatte (22), in der die Anschlussgewinde (23, 26) für die fluidischen Ein- und
Ausgänge enthalten sind. Zur Vereinfachung sind nur 2 der 4 Module dargestellt. Figur 6.2 zeigt die
Unterseite der Grundplatte (22) mit den Eingängen (23) und dem gemeinsamen Ausgang (26) bzw. je
nach Durchflussrichtung dem gemeinsamen Eingang und den vier Ausgängen.
Ausgänge enthalten sind. Zur Vereinfachung sind nur 2 der 4 Module dargestellt. Figur 6.2 zeigt die
Unterseite der Grundplatte (22) mit den Eingängen (23) und dem gemeinsamen Ausgang (26) bzw. je
nach Durchflussrichtung dem gemeinsamen Eingang und den vier Ausgängen.
Figur 7 zeigt die tangentiale, kreisförmige Anordnung von sechs Modulen (27) bzw. Magnetventilen (28) auf einer Grundplatte (22).
Claims (20)
1. Anschlussplatte, bestehend aus mehreren fluidischen Modulen (1a, 1b, 1c), die aufgrund von Bohrungen (2a-2g), die an verschiedenen Stellen eingebracht sind, unterschiedliche Fluidverläufe gestatten und auf denen jeweils ein Magnetventil (11) aufgeflanscht ist, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Module tangential zu einem Kreis angeordnet (Fig. 7) auf einer Grundplatte (22) befestigt werden, wobei alle Module den gleichen Abstand zum Mittelpunkt der Grundplatte aufweisen.
2. Anschlussplatte nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, dass eine beliebige Anzahl von Modulen (1) linear angereiht werden kann, um eine Anschlussplatte (28) mit komplexen fluidischen Funktionen zu erhalten (Fig. 2).
3. Anschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei linearer Anordnung die Module (1) untereinander bzw. bei radialer Anordnung jedes Modul zur Grundplatte (22) hin mit einem speziell gestalteten Dichtelement (9) abgedichtet werden, das in unmittelbarer Nähe des Durchlasskanals eine Dichtlippe (9a) aufweist und so einen totraum- und spaltfreien Fliessübergang ermöglichst.
4. Anschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen/ Vertiefungen (8) für das Dichtelement (9) auf jeweils beiden Seiten der Module (1a, 1b, 1c) eingebracht sind, um auch einen um 180° gedrehten Einbau der Module (1) zu ermöglichen.
5. Anschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen für das Dichtelement (8) so gestaltet sind, dass für den Anschluss der Anfangs- und Endmodule (1a, 1c) ohne Veränderung der Module handelsübliche Verschraubungen mit Nippel und Konushülsen (10) eingesetzt werden können.
6. Anschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dabei Module als 3-Wege Module (1c) mit 2 gegenüberliegenden Ventilsitzbereichen in Verbindung mit Wippenventilen (11) z. B. für Mischer oder Verteilerfunktion ausgebildet sein können, so dass die gesamte vertiefte Kontur des Moduls (29) durchströmt wird oder dass Module als 2-Wege Module (1a, 1b) ausgebildet sind, so dass nur eine Seite der Module (12, 13) durchströmt wird.
7. Anschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen um 180° verdrehten Einbau eines 2-Wege Moduls (1a), bei dem die beiden Ventilsitzbereiche (12, 13) sich durch jeweils andere Bohrungsverläufe (3a, 3b) unterscheiden, 2 verschiedene 2-Wege Funktionen realisiert werden können, wodurch mit einem Modul durch geänderten Einbau jeweils 2 verschiedene Fluidfunktionen darstellbar sind.
8. Anschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem 2-Wege Modul (1a, 1b) die beiden Ventilsitzbereiche (12, 13) durch einen Steg (14) voneinander getrennt sind und keine fluidische Verbindung miteinander haben, so dass bei 2-Wege Funktion nur ein Ventilsitzbereich durchströmt wird, oder in einer weiteren vorteilhaften Ausführung in den beiden Bereichen verschiedenen Medien hindurchgeleitet werden können, wobei aufgrund der Ventilfunktion immer nur der Ventilsitz einer Seite geöffnet ist (13), während der Ventilsitz der anderen Seite (12) geschlossen ist.
9. Anschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die linear angereihten Module (1a, 1b, 1c) mittels eines Rahmens, bestehend aus Rahmenelementen (4) und Endstücken (6), zusammengehalten werden.
10. Anschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenelemente (4) und die Endstücke (6) des Rahmens in nahezu beliebiger Anzahl z. B. durch eine schwalbenschwanzähnliche Kontur (5) miteinander verbunden werden können.
11. Anschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn und am Ende einer aus linear angereihten Modulen (1) und Rahmenelementen (4) zusammengesetzten Anschlussplatte (28) ein Endstück (6) eingesetzt wird, das auch um 180° gedreht eingebaut werden kann und das somit als Anfangs- und Endstück eingesetzt werden kann.
12. Anschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Anschlussplatte (28) erforderlichen Anschlusselemente wie z. B. Gewinde (7) oder Schlauchstutzen in den jeweiligen Rahmenelementen (4) und in den Endstücken (6) enthalten sind.
13. Anschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der aus Rahmenelementen (4) bestehende Rahmen so gestaltet ist, dass das Endstück (6) auch an der Unterseite der Anschlussplatte (28) angebracht werden kann, um fluidische Anschlüsse nach unten zu ermöglichen (Fig. 4).
14. Anschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Lösen eines Endstücks (6) die Anschlussplatte (28) um weitere Module (1) erweitert bzw. verkürzt werden kann.
15. Anschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das Modul die Ventilsitze bereits eingearbeitet sind oder in einer weiteren Ausführungsform das Modul lediglich Anschlussbohrungen enthält, mit denen das angeflanschte Ventil verbunden ist.
16. Anschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendeten Module aus Basismodulen, die in wenigen Varianten und in hohen Stückzahlen produziert werden können, dadurch hergestellt werden, dass in diese Basismodule in einem weiteren Arbeitsgang zusätzliche Kanäle und Bohrungen eingebracht werden und dass dadurch mit einfachen standardisierten Arbeitsgängen eine Vielzahl von Varianten an fertigen Modulen herstellbar sind.
17. Anschlussplatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Modulen (1) statt Magnetventilen (11) auch Sensoren und Pumpen angeflanscht werden können.
18. Fluidisches Anschlusssystem mit einer aus anreihbaren Modulen zusammensetzbaren Anschlussplatte, insbesondere nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche.
19. Anschlusssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Module quaderförmig sind und an ihren Flächen Anschlussöffnungen aufweisen, an denen innere Verbindungskanäle münden.
20. Anschlusssystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussöffnungen an den Flächen der Module nach einem für alle Module gleichen Raster angeordnet sind und die Module mit unterschiedlichen Orientierungen zueinander und/oder zu auf die Fläche der Module aufgesetzten fluidischen Steuereinheiten anreihbar sind.
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