DE202005005906U1

DE202005005906U1 - Drucküberwachungseinrichtung in einer Ventilbatterie sowie zugehörige Ventilbatterie

Info

Publication number: DE202005005906U1
Application number: DE200520005906
Authority: DE
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2015-04-08

Abstract

Drucküberwachungseinrichtung für den in mindestens einem Verteilerkanal (15) einer fluidtechnischen Ventilbatterie (1) herrschenden Fluiddruck, mit einem ein Modulgehäuse (36) und mindestens einen Drucksensor (46) aufweisenden Überwachungsmodul (25), das in einer Montagerichtung (26) an einen Verteiler (8) der Ventilbatterie (1) ansteckbar ist, der, mit zueinander parallelem und zu der Montagerichtung (26) rechtwinkeligem Verlauf, mehrere Verteilerkanäle (15) und einen elektrischen Verkettungsstrang (24) aufweist, wobei an dem Überwachungsmodul (25) in der Montagerichtung (26) orientierte erste elektrische Steckverbindungsmittel (34) und mindestens ein Druckabgriffsstutzen (48) vorgesehen sind, die bei der Steckmontage am Verteiler (8) mit dem Verkettungsstrang (24) zugeordneten zweiten elektrischen Steckverbindungsmitteln (35) und mit einer mit einem Verteilerkanal (15) kommunizierenden Druckabgriffsöffnung (28) des Verteilers (8) in Steckeingriff gelangen, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten elektrischen Steckverbindungsmittel (34) Bestandteil eines Kontaktierungsteils (47) und der Druckabgriffsstutzen (48) Bestandteil eines den mindestens einen Drucksensor (46) aufweisenden Detektionsteils (45) sind, wobei Kontaktierungsteil (47) und Detektionsteil (45) derart vom...

Description

Die Erfindung betrifft eine Drucküberwachungseinrichtung für den in mindestens einem Verteilerkanal einer fluidtechnischen Ventilbatterie herrschenden Fluiddruck, mit einem ein Modulgehäuse und mindestens einen Drucksensor aufweisenden Überwachungsmodul, das in einer Montagerichtung an einen Verteiler der Ventilbatterie ansteckbar ist, der, mit zueinander parallelem und zu der Montagerichtung rechtwinkeligem Verlauf, mehrere Verteilerkanäle und einen elektrischen Verkettungsstrang aufweist, wobei an dem Überwachungsmodul in der Montagerichtung orientierte erste elektrische Steckverbindungsmittel und mindestens ein Druckabgriffsstutzen vorgesehen sind, die bei der Steckmontage am Verteiler mit dem Verkettungsstrang zugeordneten zweiten Steckverbindungsmitteln und mit einer mit einem Verteilerkanal kommunizierenden Druckabgriffsöffnung des Verteilers in Steckeingriff gelangen. Außerdem betrifft die Erfindung eine mit einer solchen Drucküberwachungseinrichtung ausgestattete Ventilbatterie.
Eine aus der DE 103 16 129 A1 bekannte Drucküberwachungseinrichtung dieser Art ist Bestandteil einer mehrere elektrisch betätigbare Steuerventile aufweisenden Ventilbatterie. Die Ventilbatterie enthält einen von mehreren Verteilerkanälen und einem elektrischen Verkettungsstrang durchzogenen Verteiler, auf dem mehrere Steuerventile montiert sind, die mit den Verteilerkanälen in Verbindung stehen und zur elektrischen Ansteuerung mit dem elektrischen Verkettungsstrang kontaktiert sind. Eine zur Erfassung des in mindestens einem Verteilerkanal herrschenden Fluiddruckes dienende Drucküberwachungseinrichtung enthält ein vergleichbar den Steuerventilen im Rahmen einer Steckmontage an dem Verteiler montierbares Überwachungsmodul, das einen Drucksensor aufweist. Bei der Steckmontage taucht ein dem Drucksensor zugeordneter Druckabgriffsstutzen in eine Druckabgriffsöffnung des Verteilers ein. Gleichzeitig werden der Signalübertragung dienende erste elektrische Steckverbindungsmittel mit zweiten elektrischen Steckverbindungsmitteln des verteilerseitigen elektrischen Verkettungsstranges in Steckeingriff gebracht.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen vorzuschlagen, die eine einfache und kostengünstige Herstellung und Installation der Drucküberwachungseinrichtung ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Drucküberwachungseinrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die ersten elektrischen Steckverbindungsmittel Bestandteil eines Kontaktierungsteils und der Druckabgriffsstutzen Bestandteil eines den mindestens einen Drucksensor aufweisenden Detektionsteils sind, wobei Kontaktierungsteil und Detektionsteil derart vom Modulgehäuse getragen sind, dass sie wenigstens in einer zur Montagerichtung rechtwinkeligen Schwimmebene relativ zueinander und jeweils auch relativ zum Modulgehäuse allseits begrenzt beweglich sind, wobei zur elektrischen Verbindung zwischen Kontaktierungsteil und Detektionsteil mindestens ein flexibles elektrisches Verbindungskabel vorhanden ist.
Die Erfindung wird außerdem durch eine Ventilbatterie gelöst, die mindestens eine derart konzipierte Drucküberwachungseinrichtung aufweist und die einen gleichzeitig mit mehreren Steuerventilen und mit mindestens einem Überwachungsmodul bestückten Verteiler enthält.
Auf diese Weise ist gewährleistet, dass sich die ersten elektrischen Steckverbindungsmittel und der mindestens eine Druckabgriffsstutzen relativ zu den verteilerseitigen Gegenstücken selbsttätig ausrichten können. Fertigungstoleranzen werden also durch die bewusste schwimmende Lagerung ohne Wei teres kompensiert und es wird verhindert, dass feingliedrige elektrische Steckkontakte als Folge einer nicht exakten gegenseitigen maßlichen Abstimmung beschädigt werden und die Funktionsfähigkeit der Drucküberwachungseinrichtung beeinträchtigen. Die elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktierungsteil und dem Detektionsteil erfolgt über mindestens ein flexibles elektrisches Kabel, das die erwähnten Relativbewegungen uneingeschränkt zulässt und dennoch stets die notwendige elektrische Verbindung zwischen den Komponenten gewährleistet.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Zweckmäßigerweise sind das Kontaktierungsteil und das diesbezüglich separate Detektionsteil auch in der Montagerichtung relativ zueinander und jeweils relativ zum Modulgehäuse begrenzt beweglich aufgehängt. Die Bewegungsfreiheitsgrade werden dadurch um ein weiteres Maß erhöht. Außerdem wird durch diese Beweglichkeit sichergestellt, dass die Ausgleichsbewegungen in der als Schwimmebene bezeichneten, zur Montagerichtung rechtwinkeligen Ebene von Herstellungstoleranzen unbeeinflusst sehr einfach gewährleistet werden können.
Bei dem Modulgehäuse handelt es sich vorzugsweise um ein haubenartiges Teil, das an der in der Montagerichtung weisenden Unterseite zum Verteiler hin offen ist. Um ein Eindringen von Verunreinigungen zu verhindern, ist zwischen dem Modulgehäuse und dem Verteiler zweckmäßigerweise eine Dichtung platziert.
Das Detektionsteil besitzt als tragendes Element für seine diversen Komponenten zweckmäßigerweise eine Platine, die insbesondere als Leiterplatte oder als MID-Teil ausgebildet ist und die den mindestens einen Drucksensor trägt. In vergleichbarer Weise ist zweckmäßigerweise auch das Kontaktierungsteil mit einer Platine ausgestattet, wobei die beiden Platinen über das flexible elektrische Verbindungskabel miteinander verbunden sind und ansonsten keine mechanische Verbindung zwischen sich aufweisen.
Die Platine des Detektionsteils verläuft zweckmäßigerweise in einer zur Montagerichtung rechtwinkeligen Ausdehnungsebene. Die Ausdehnungsebene der Platine des Kontaktierungsteils hat zweckmäßigerweise einen hierzu rechtwinkeligen Verlauf.
Die Platine des Detektionsteils wird zweckmäßigerweise durch mindestens einen mit dem Modulgehäuse integralen Rasthaken gehalten. Zusätzlich oder alternativ kann auch das Kontaktierungsteil als Halteelement in Bezug auf das Detektionsteil fungieren und einen Anschlag bilden, der das Detektionsteil am Herausfallen aus dem Modulgehäuse hindert.
Es kann insbesondere vorgesehen werden, dass die Platine des Kontaktierungsteils an der der Platine des Detektionsteils zugewandten Oberseite einen U-förmigen Endabschnitt aufweist, der einen Steg der Platine des Detektionsteils übergreift und mit seinen Schenkeln am Modulgehäuse verankert ist, wobei sich die Platine des Detektionsteils mit ihrem Steg an der Platine des Kontaktierungsteils abstützen kann.
Die Platine des Kontaktierungsteils ist zweckmäßigerweise durch mit dem Modulgehäuse einstückige Rasthaken am Modulgehäuse gehalten.
Bei dem flexiblen Verbindungskabel handelt es sich vorzugsweise um ein mehradriges Flachbandkabel. Es kann einen in der Montagerichtung ausgerichteten, die Installation vereinfachenden und für eine hohe Flexibilität sorgenden Bogenabschnitt aufweisen.
An dem Detektionsteil können insbesondere zwei parallel zueinander ausgerichtete Drucküberwachungsstutzen vorgesehen sein. Über einen dieser Drucküberwachungsstutzen wird einem zugehörigen Drucksensor atmosphärischer Druck zugeführt, der als Differenzdruck zu dem in einem Verteilerkanal erfassten Fluiddruck herangezogen werden kann.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 eine mit einer Drucküberwachungseinrichtung ausgestattete Ventilbatterie bevorzugten Aufbaus in einer Draufsicht, wobei sich die Drucküberwachungseinrichtung in dem markierten Bereich II befindet,
2 den der Drucküberwachungseinrichtung zugeordneten Bestandteil des Verteilers in einer perspektivischen Einzeldarstellung,
3 das Überwachungsmodul der Drucküberwachungseinrichtung in einer perspektivischen Einzeldarstellung mit Blick von schräg unten her und derart orientiert, dass sich das hier abgeschnitten dargestellte Kontaktierungsteil im Vordergrund befindet,
4 das Überwachungsmodul in einem Längsschnitt gemäß Schnittlinie IV-IV aus 3, und
5 eine Einzeldarstellung des Detektionsteils, des mit diesem kombinierten Kontaktierungsteils und eines Ausschnittes des zugehörigen elektrischen Verkettungsstranges, das Ganze in perspektivischer Darstellung.
Die 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer mit einer Drucküberwachungseinrichtung 2 ebenfalls bevorzugten Aufbaus ausgestatteten fluidtechnischen Ventilbatterie 1 in einer Draufsicht von oben.
Die Ventilbatterie 1 besitzt einen elektronischen Ansteuerteil 3, an den in Richtung einer Aufreihungsachse 5 ein Arbeitsteil 4 angebaut ist.
Der Ansteuerteil 3 verfügt über eine elektrische Versorgungsschnittstelle 6 für die Einspeisung der für den Betrieb erforderlichen elektrischen Energie. Außerdem ist er mit einer oder mehreren elektrischen Steuerschnittstellen 7 ausgestattet, die beispielsweise den Anschluss eines Feldbusses und über diesen den Anschluss einer zentralen elektronischen Steuereinrichtung ermöglichen.
Der Arbeitsteil 4 enthält einen in 1 von den darüber liegenden Komponenten verdeckten, sich in Richtung der Aufreihungsachse 5 erstreckenden elektrofluidischen Verteiler 8. Er setzt sich beim Ausführungsbeispiel aus mehreren aneinandergereihten und fest miteinander verbundenen Verteilermodu len 12 zusammen, von denen dasjenige, welches der Drucküberwachungseinrichtung 2 zugeordnet ist, in 2 in einer Einzeldarstellung gezeigt ist. Dem Verteilermodul 12 in der Aufreihungsrichtung benachbarte Verteilermodule 12a, 12b sind in 2 strichpunktiert schematisch angedeutet.
Anstelle mehrerer zu einer Baugruppe zusammengefasster Verteilermodule könnte der Verteiler 8 auch einstückig platten- bzw. leistenförmig ausgebildet sein.
Der Verteiler 8 besitzt beim Ausführungsbeispiel an seiner in 1 dem Betrachter zugewandten Oberseite eine Montagefläche 13 für die lösbare Bestückung mit Arbeitskomponenten 14. Im Innern des Verteilers 8 verlaufen mehrere zu der Aufreihungsachse 5 parallele Verteilerkanäle 15, von denen in einem bestimmten Muster Zweigkanäle ausgehen, die zu der Montagefläche 13 ausmünden und dort mit den angesetzten Arbeitskomponenten 14 in fluidischer Verbindung stehen.
Der Verteiler 8 ist, beim Ausführungsbeispiel längsseits, mit mehreren fluidischen Einspeiseanschlüssen 16 ausgestattet, die mit den den Verteiler 8 durchziehenden Verteilerkanälen 15 in Verbindung stehen. Sie dienen beim Ausführungsbeispiel der Einspeisung des Versorgungsmediums, bei dem es sich vorzugsweise um Druckluft handelt. Ein Betrieb mit einem anderen gasförmigen Medium oder auch mit einem hydraulischen Medium wäre allerdings ebenfalls möglich.
Bei den auf der Montagefläche 13 installierten Arbeitskomponenten 14 handelt es sich teilweise um Steuerventile 17, über die nicht näher dargestellte fluidische Verbraucher, beispielsweise fluidbetätigte Antriebe, angesteuert werden können. Die Steuerventile 17 besitzen hierzu zweckmäßigerweise jeweils ein fluidisch betätigbares Hauptventil 18 und mindestens ein die fluidische Ansteuerung des Hauptventils 18 übernehmendes, elektrisch betätigbares Vorsteuerventil 19. Da der Aufbau solcher Steuerventile als solches bekannt ist, beispielsweise aus der DE 103 16 129 A1 – kann an dieser Stelle auf die Beschreibung von Einzelheiten verzichtet werden.
Die Einspeiseanschlüsse 16 dienen teilweise dazu, ein Versorgungsmedium in einen Haupt-Speisekanal 15a einzuspeisen, der über die Hauptventile 18 selektiv mit Verbraucheranschlüssen 22 verbindbar ist, an denen sich die schon erwähnten Verbraucher anschließen lassen. Mindestens ein weiterer Einspeiseanschluss 16 liefert Versorgungsmedium in einen als Vorsteuer-Speisekanal 15b ausgebildeten Verteilerkanal 15, der von den Vorsteuerventilen 19 abgegriffen wird und über dessen Druck das Ventilglied des jeweils zugeordneten Hauptventils 18 betätigt werden kann.
Ein oder mehrere der Verteilerkanäle 15 sind Abluftkanäle 15c, über die von den angeschlossenen Verbrauchern zurückströmendes Versorgungsmedium abgeführt wird. Abluftanschlüsse 23 ermöglichen hierzu eine gefasste Abfuhr der Abluft. Alternativ könnten auch Schalldämpfer vorgesehen werden.
Die elektrische Aktivierung der Vorsteuerventile 19 erfolgt über einen den Verteiler 8 parallel zu den Verteilerkanälen 15 durchziehenden und von dem Ansteuerteil 3 ausgehenden elektrischen Verkettungsstrang 24. Dieser besteht beispielsweise aus einer durchgehenden oder entsprechend den einzelnen Verteilermodulen 12 segmentierten Platine, die auf Höhe der einzelnen Vorsteuerventile 19 mit nicht näher gezeigten elektrischen Kontaktmitteln bestückt ist, die mit den elektrischen Anschlüssen der angebauten Steuerventile 17 in elektrischer Verbindung stehen.
Der Ansteuerteil 3 kann entsprechend einem vorgegebenen Steuerprogramm Steuersignale über den elektrischen Verkettungsstrang 24 ausgeben, auf deren Basis die Vorsteuerventile 19 dem gewünschten Betriebsablauf entsprechend betätigt werden. Die elektrische Versorgungsenergie kann ebenfalls über den elektrischen Verkettungsstrang 24 zu den einzelnen Arbeitskomponenten geführt werden.
Die Drucküberwachungseinrichtung 2 ermöglicht die Erfassung des in mindestens einem Verteilerkanal 15 herrschenden Fluiddruckes und die Meldung desselben über den elektrischen Verkettungsstrang 24 an den Ansteuerteil 3. Auf diese Weise können in Abhängigkeit vom erfassten Fluiddruck bestimmte Maßnahmen veranlasst werden, seien dies Notmaßnahmen oder gezielte Ansteuerungsmaßnahmen. Die Auswertung der Meldesignale der Drucküberwachungseinrichtung 2 kann in einer an den Ansteuerteil 3 angeschlossenen elektronischen Steuereinrichtung erfolgen oder unmittelbar in dem Ansteuerteil 3 selbst, wenn dieses mit einer geeigneten Auswerteelektronik ausgestattet ist.
Die Drucküberwachungseinrichtung 2 enthält ein in 3 und 4 gesondert abgebildetes Überwachungsmodul 25, das im betriebsbereiten Zustand an die Montagefläche 13 des Verteilers 8 angesetzt und daran lösbar befestigt ist. Die Montage ist eine Steckmontage, wobei das Überwachungsmodul 25 in einer zu der Montagefläche 13 rechtwinkeligen Montagerichtung 26 an den dafür auserkorenen Modul-Bestückungsplatz 27 der Montagefläche 13 angesteckt wird.
Der Verteiler 8 besitzt eine zu dem Modul-Bestückungsplatz 27 ausmündende Druckabgriffsöffnung 28, die intern im Verteiler 8 mit demjenigen der Verteilerkanäle 15 kommuniziert, dessen Druck erfasst werden soll. Beim Ausführungsbeispiel ist dies ein Vorsteuer-Speisekanal 15b, es könnte sich aber genauso gut auch um einen Haupt-Speisekanal 15a oder um einen noch anderen Verteilerkanal handeln.
Zu dem Modul-Bestückungsplatz 27 mündet außerdem ein sich im Verteiler 8 in Höhenrichtung erstreckender Kontaktierungsschacht 32 aus, der einen in der Richtung der Aufreihungsachse 5 verlaufenden Verkettungskanal 33 trifft, der vom elektrischen Verkettungsstrang 24 durchsetzt ist. Fluchtend mit dem Kontaktierungsschacht 32 ist der elektrische Verkettungsstrang 24 mit nach oben weisenden zweiten elektrischen Steckverbindungsmitteln 35 versehen, über die das Überwachungsmodul 25 lösbar an den elektrischen Verkettungsstrang 24 angeschlossen werden kann.
Das Überwachungsmodul 25 besitzt ein Modulgehäuse 36, das beim Ausführungsbeispiel haubenartig ausgebildet und an der in der Montagerichtung 26 orientierten Unterseite offen ist. Es wird mit der offenen Unterseite voraus an den Modul-Bestückungsplatz 27 angebaut.
Zur lösbaren Befestigung am Verteiler 8 dienen Schraubverbindungsmittel 37. Mehrere Befestigungsschrauben durchsetzen das Modulgehäuse 36 in der Höhenrichtung und sind in Gewindeboh rungen 38 des Modul-Bestückungsplatzes 27 eingeschraubt. Damit der Innenraum 42 des Modulgehäuses 36 von Verunreinigungen freigehalten wird, sitzt zwischen dem Modulgehäuse 36 und dem Verteiler 8 eine die unterseitige Öffnung 43 des Modulgehäuses 36 umrahmende Dichtung 44.
In dem Innenraum 42 ist eine als Detektionsteil 45 bezeichnete Komponente gehalten, die einen Drucksensor 46 aufweist. Ebenfalls in dem Innenraum 42 ist eine bezüglich dem Detektionsteil 45 gesonderte zweite Komponente gehalten, die als Kontaktierungsteil 47 bezeichnet sei.
Das Detektionsteil 45 enthält einen beim Ausführungsbeispiel unmittelbar an dem Drucksensor 46 angeordneten Druckabgriffsstutzen 48, der sich in der Montagerichtung 26 nach unten über das Modulgehäuse 36 hinaus erstreckt. Beim Ansetzen des Überwachungsmoduls 25 an den Modul-Bestückungsplatz 27 taucht der vorstehende Druckabgriffsstützen 48 unter Abdichtung in die gegenüberliegend platzierte Druckabgriffsöffnung 28 ein. Die Steckverbindung ist wegen der notwendigen Abdichtung praktisch spielfrei. Für die Abdichtung kann der Druckabgriffsstutzen 48 bei Bedarf eine integrierte oder gesonderte, nicht näher dargestellte ringförmige Dichtung aufweisen.
Das Kontaktierungsteil 47 ragt ebenfalls über die unterseitige Öffnung 43 hinaus und taucht in den Kontaktierungsschacht 32 ein. Insbesondere an seinem dem Modulgehäuse 36 entgegengesetzten äußeren Endbereich ist das Kontaktierungsteil 47 mit ersten elektrischen Steckverbindungsmitteln 34 ausgestattet, die bei der Steckmontage des Überwachungsmoduls 25 mit den zweiten elektrischen Steckverbindungsmitteln 35 des elektrischen Verkettungsstrangs 34 in elektrisch leitenden Steckeingriff gelangen. Damit hierbei eine zuordnungsrichtige Kontaktierung zwischen den einzelnen elektrischen Leitern stattfinden kann, erfordert die Steckverbindung eine sich in der Montagerichtung exakt gegenüberliegende Ausrichtung der Kontaktelemente der ersten und zweiten elektrischen Steckverbindungsmittel 34, 35.
Bevorzugt ist die Anordnung so getroffen, dass beim Anstecken des Überwachungsmoduls 25 zunächst der Druckabgriffsstutzen 48 in die Druckabgriffsöffnung 28 eintaucht und erst kurz danach der elektrische Steckverbindungsvorgang beginnt.
Damit ungeachtet der vorhandenen Herstellungs- und Montagetoleranzen eine problemlose und beschädigungsfreie Herstellung der Steckverbindungspaarungen 48, 28; 34, 35 möglich ist, sind das Detektionsteil 45 und das Kontaktierungsteil 47 in einer zu der Montagerichtung 26 rechtwinkeligen, als Schwimm ebene 53 bezeichneten Ebene sowohl relativ zueinander als auch jeweils relativ zum Modulgehäuse 36 allseits begrenzt beweglich aufgehängt. Man kann von einer in der Schwimmebene 53 schwimmenden Lagerung sprechen. Der Druckabgriffsstutzen 48 und die ersten elektrischen Steckverbindungsmittel 34 sind somit derart bezüglich dem Modulgehäuse 36 ausgerichtet, dass sie in der Montagerichtung 26 im Wesentlichen in einer Flucht mit der Druckabgriffsöffnung 28 bzw. den zweiten elektrischen Steckverbindungsmitteln 35 liegen, so dass sie beim Anstecken ihren Gegenpart auf jeden Fall finden, wobei durch die schwimmende Aufhängung gewährleistet ist, dass sich jede Komponente bezüglich ihrem Steckverbindungs-Gegenpart individuell und selbsttätig ausrichten kann.
Um trotz dieser zwischen dem Detektionsteil 45 und dem Kontaktierungsteil 47 vorhandenen relativen Beweglichkeit die notwendige elektrische Verbindung zwischen dem Drucksensor 46 und den ersten elektrischen Steckverbindungsmitteln 34 zu ermöglichen, ist mindestens ein flexibles elektrisches Verbindungskabel 54 vorhanden, das einenends am Detektionsteil 45 und andernends am Kontaktierungsteil 47 elektrisch leitend befestigt ist und zwischen diesen Anschlussstellen über flexible Eigenschaften verfügt. Um eine ausreichend große Anzahl von elektrischen Verbindungen zu ermöglichen, ist beim Ausführungsbeispiel ein flexibles Verbindungskabel 54 vorgese hen, das als mehradriges, sogenanntes Flachbandkabel ausgebildet ist. Auf Grund seiner Flexibilität wird die relative Beweglichkeit zwischen Detektionsteil 45 und Kontaktierungsteil 47 nicht beeinträchtigt und trotzdem die elektrische Verbindung über die einzelnen, von einem Isolationsmantel umgebenen Litzen gewährleistet.
Das Detektionsteil 45 besitzt eine Tragstruktur in Gestalt einer bevorzugt ebenen ersten Platine 55, die zweckmäßigerweise als Leiterplatte oder als MID-Teil (MID = Moulded Interconnect Device) ausgebildet ist. Sie ist mit dem Drucksensor 46 bestückt und außerdem noch mit nicht näher gezeigten elektrischen Leitern, die zu einer ersten Anschlussstelle 56 verlaufen, wo das Verbindungskabel 54 einenends durch Anlöten oder durch eine andere Verbindungsart kontaktiert und befestigt ist. Zusätzlich zu dem Drucksensor 46 kann das Detektionsteil 45 noch weitere Elektronikkomponenten aufweisen, die für die Drucküberwachung notwendig oder vorteilhaft sind, beispielsweise Leuchtdioden bzw. LED's. Auch ein Mikrocomputer kann vorhanden sein.
Die erste Platine 55 ist in einer zur Montagerichtung 26 rechtwinkeligen Ebene ausgerichtet, was eine niedrige Bauweise des Modulgehäuses 36 ermöglicht.
Das Kontaktierungsteil 47 besitzt als Träger für die ersten elektrischen Steckverbindungsmittel 34 zweckmäßigerweise ebenfalls eine Platine, die zur besseren Unterscheidung als zweite Platine 57 bezeichnet sei. Ihr Aufbau kann grundsätzlich demjenigen der ersten Platine 55 entsprechen. Ihre Ausdehnungsebene verläuft zweckmäßigerweise parallel zur Montagerichtung 26 und mithin rechtwinkelig zu derjenigen der ersten Platine 55.
Das Überwachungsmodul 25 hat insgesamt eine längliche Gestalt, wobei ihre Längsachse rechtwinkelig zu der Aufreihungsachse 5 in der Breitenrichtung der Ventilbatterie 1 verläuft. Die zweite Platine 57 erstreckt sich bevorzugt in einer gemeinsam von der Längsachse des Überwachungsmoduls 25 und der Montagerichtung 26 aufgespannten Ausdehnungsebene.
An seinem in den Kontaktierungsschacht 32 hineinragenden äußeren Endbereich trägt die zweite Platine 57 die ersten elektrischen Steckverbindungsmittel 54. Von diesen ausgehende elektrische Leiter verlaufen zu einer zweiten Anschlussstelle 58 des Kontaktierungsteils 47, wo das flexible Verbindungskabel 54 mit seinem zweiten Ende unter elektrischer Kontaktierung befestigt ist, beispielsweise wiederum durch Anlöten.
Zwischen dem Detektionsteil 45 und dem Kontaktierungsteil 47 liegt keine starre, mechanische Verbindung vor. Die einzige Verbindung findet über das flexible Verbindungskabel 54 statt.
Der Drucksensor 46 generiert ein Sensorsignal aus der Druckdifferenz zwischen dem in der Druckabgriffsöffnung 28 herrschenden Betriebsdruck und dem in der Umgebung des Drucksensors 46 herrschenden atmosphärischen Druck. Für die Ermittlung des atmosphärischen Druckes ist der Drucksensor 46 mit einem weiteren Druckabgriffsstutzen 62 versehen, der mit gleicher Ausrichtung neben dem Druckabgriffsstutzen angeordnet ist und der bei installiertem Überwachungsmodul 25 mit dem Innenraum 42 kommuniziert. In letzterem herrscht atmosphärischer Druck, weil er über eine, bevorzugt mit einem Filtereinsatz ausgestattete Wanddurchbrechung 63 des Modulgehäuses 36 mit der unmittelbaren atmosphärischen Umgebung des Überwachungsmoduls 25 in Verbindung steht.
Damit der weitere Druckabgriffsstutzen 62 bei der Steckmontage des Überwachungsmoduls 25 nicht hinderlich ist, ist ihm in der Montagerichtung 26 gegenüberliegend eine Aussparung 64 am Verteiler 8 vorgesehen, in der er spielbehaftet und ohne Abdichtung eintauchen kann.
Das Überwachungsmodul 25 ist in einer Reihe mit den Steuerventilen 17 auf dem Verteiler 8 platziert. Bei Bedarf kann ein und dieselbe Ventilbatterie 1 gleichzeitig mit mehreren Drucküberwachungseinrichtungen 2 ausgestattet sein, um gleichzeitig die in mehreren Verteilerkanälen 15 herrschenden Drücke erfassen zu können.
Für die Fixierung des Detektionsteils 45 enthält das Modulgehäuse 36 in seinem Innenraum 42 mehrere in der Montagerichtung 26 orientierte Stützflächen 65. Sie sind zweckmäßigerweise einstückig mit der Wandung des Modulgehäuses 36 ausgebildet und können von Vorsprüngen 66 definiert sein, die ausgehend von der Seitenwand des Modulgehäuses 36 nach innen vorstehen und/oder die ausgehend von der oben liegenden Deckenwand 67 in Richtung zu der unterseitigen Öffnung 43 ragen. Das Detektionsteil 45 kann sich an den Stützflächen 65 mit seiner ersten Platine 55 entgegen der Montagerichtung 26 abstützen.
An der den Stützflächen 65 entgegengesetzten, in der Montagerichtung 26 weisenden Unterseite ist die erste Platine 55 von mindestens einem elastisch federnden, integral mit dem Modulgehäuse 36 ausgebildeten Rasthaken 68 spielbehaftet untergriffen. Konkret ist die Anordnung so getroffen, dass der Rasthaken 68 einer Schmalseite der eine geringere Länge als der Innenraum 42 aufweisenden ersten Platine 55 zugeordnet ist, während die erste Platine 55 mit ihrer anderen Schmalseite und ihren beiden Längsseiten jeweils mit geringem Abstand vor der Seitenwand des Modulgehäuses 36 endet. Auf diese Weise ist die erste Platine 55 in ihrer Ausdehnungsebene allseits bezüglich dem Modulgehäuse 36 begrenzt beweglich, d.h. schwimmend gelagert.
Zum Zurückhalten der ersten Platine 55 im Innenraum 42 könnten entlang ihres Außenumfanges verteilt mehrere modulgehäusefeste Rasthaken vorgesehen sein. Beim Ausführungsbeispiel kommt allerdings eine noch einfachere Bauweise zum Tragen, indem hier das Detektionsteil 45 auch von dem am Modulgehäuse 36 verankerten Kontaktierungsteil 47 gehalten und am Herausfallen aus dem Innenraum 42 gehindert wird. Beim Ausführungsbeispiel genügt daher ein zusätzlicher Rasthaken 68 für die Lagesicherung des Detektionsteils 45. Man könnte auch vorsehen, dass das Detektionsteil 45 ausschließlich durch das Kontaktierungsteil 47 im Modulgehäuse 36 gehalten wird.
Die zum Kontaktierungsteil 47 gehörende zweite Platine 57 hat an ihrem dem Innenraum 42 zugewandten inneren Endbereich einen U-förmigen Endabschnitt 69 mit zwei nach oben ragenden Schenkeln 72. Diese beiden Schenkel 72 durchgreifen zwei Aussparungen 73 der ersten Platine 55, wobei der zwischen ihnen verlaufend Bereich des U-förmigen Endabschnittes 69 eine Abstützpartie 74 definiert, an der sich die erste Platine 55 mit einem sich zwischen den beiden Aussparungen 73 erstreckenden Stegabschnitt 75 in der Montagerichtung 26 abstützen kann.
Das Kontaktierungsteil 47 ist über seine zweite Platine 57 im Modulgehäuse 36 lösbar verankert. Hierzu taucht die zweite Platine 57 mit ihren Schenkeln 72 jeweils zwischen zwei zueinander beabstandete Führungsleisten 76a, 76b ein, die mit einem geringen seitlichen Versatz ausgehend von der Innenfläche der Deckenwand 67 in Richtung zu der unterseitigen Öffnung 43 ragen. Dadurch ist die winkelmäßige Ausrichtung der zweiten Platine 57 vorgegeben.
Von den beiden Führungsleistenpaaren bildet jeweils eine Führungsleiste 76b einen die Einstecktiefe der zweiten Platine 57 begrenzenden Einsteckanschlag. Sie trägt zu diesem Zweck einen in den Einschubweg des jeweils zugeordneten Schenkels 72 ragenden Vorsprung 77. Die jeweils andere Führungsleiste 76a ist als federelastischer Rasthaken ausgebildet, der den zugeordneten Schenkel 72 mit einem Rastvorsprung 79 untergreift. Um dies zu ermöglichen, ist die zweite Platine 57 im Anschluss an jeden Schenkel 72 längsseits mit einer den Ein griff des Rastvorsprunges 79 ermöglichenden Aussparung 78 versehen.
Der Abstand zwischen den beiden Führungsleisten 76a, 76b eines jeweiligen Führungsleistenpaares ist etwas größer als die Dicke der zweiten Platine 57. Außerdem sind die Aussparungen 78 mit ausreichender Tiefe versehen, um einen Kontakt mit den Rastvorsprüngen 79 in der Richtung der Längsachse des Überwachungsmoduls 25 auszuschließen. Dadurch ist die zweite Platine 57 und mithin das gesamte Kontaktierungsteil 47 in der schon erwähnten Schwimmebene 53 relativ zum Modulgehäuse 36 und auch relativ zum Detektionsteil 45 frei beweglich.
Zweckmäßigerweise sind die Bewegungsfreiheitsgrade so gewählt, dass das Kontaktierungsteil 47 und das Detektionsteil 45 auch in und entgegen der Montagerichtung 26 relativ zueinander und jeweils relativ zum Modulgehäuse 36 begrenzt beweglich aufgehängt sind. Bei dem Kontaktierungsteils 47 geschieht dies dadurch, dass die Länge der Schenkel 72 etwas geringer ist als der Abstand zwischen den abstützend wirkenden Vorsprüngen 77 und den Rastvorsprüngen 79.
Beim Detektionsteil 45 ist hierzu vorgesehen, dass die erste Platine 55 zwischen einerseits den Stützflächen 65 und andererseits dem Rastvorsprung 68' des Rasthakens 68 sowie der Abstützpartie 74 der zweiten Platine 57 mit in der Montagerichtung 26 gemessenem Spiel aufgenommen ist.
Im zusammengebauten Zustand des Überwachungsmoduls 25 sind somit Detektionsteil 45 und Kontaktierungsteil 47 zwar an Ort und Stelle am Modulgehäuse 36 aufgehängt, können jedoch unabhängig voneinander "wackeln" und sich bei der Steckmontage unabhängig voneinander bezüglich dem Verteiler 8 und dem Modulgehäuse 36 ausrichten.
Beim Einbau in das Modulgehäuse 36 sind die beiden Platinen 55, 57 bereits über das Verbindungskabel 54 miteinander verbunden. Damit der notwendige Bewegungsfreiraum verbleibt, ist das Verbindungskabel 54 längenmäßig so gestaltet, dass es im zusammengebauten Zustand der Komponenten einen in der Montagerichtung 26 ausgerichteten Bogenabschnitt 80 aufweist. Vor der Vereinigung der beiden Platinen 55, 57 ist dieser Bogenabschnitt 80 noch gestreckt.

Claims

Drucküberwachungseinrichtung für den in mindestens einem Verteilerkanal (15) einer fluidtechnischen Ventilbatterie (1) herrschenden Fluiddruck, mit einem ein Modulgehäuse (36) und mindestens einen Drucksensor (46) aufweisenden Überwachungsmodul (25), das in einer Montagerichtung (26) an einen Verteiler (8) der Ventilbatterie (1) ansteckbar ist, der, mit zueinander parallelem und zu der Montagerichtung (26) rechtwinkeligem Verlauf, mehrere Verteilerkanäle (15) und einen elektrischen Verkettungsstrang (24) aufweist, wobei an dem Überwachungsmodul (25) in der Montagerichtung (26) orientierte erste elektrische Steckverbindungsmittel (34) und mindestens ein Druckabgriffsstutzen (48) vorgesehen sind, die bei der Steckmontage am Verteiler (8) mit dem Verkettungsstrang (24) zugeordneten zweiten elektrischen Steckverbindungsmitteln (35) und mit einer mit einem Verteilerkanal (15) kommunizierenden Druckabgriffsöffnung (28) des Verteilers (8) in Steckeingriff gelangen, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten elektrischen Steckverbindungsmittel (34) Bestandteil eines Kontaktierungsteils (47) und der Druckabgriffsstutzen (48) Bestandteil eines den mindestens einen Drucksensor (46) aufweisenden Detektionsteils (45) sind, wobei Kontaktierungsteil (47) und Detektionsteil (45) derart vom Modulgehäuse (36) getragen sind, dass sie wenigstens in einer zur Montagerichtung (26) rechtwinkeligen Schwimmebene (53) relativ zueinander und jeweils auch relativ zum Modulgehäuse (36) allseits begrenzt beweglich sind, wobei zur elektrischen Verbindung zwischen Kontaktierungsteil (47) und Detektionsteil (45) mindestens ein flexibles elektrisches Verbindungskabel (54) vorhanden ist.
Drucküberwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierungsteil (47) und das Detektionsteil (45) auch in und entgegen der Montagerichtung (26) relativ zueinander und jeweils relativ zum Modulgehäuse (36) begrenzt beweglich aufgehängt sind.
Drucküberwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Modulgehäuse (36) an der in Montagerichtung (26) weisenden Unterseite offen ist und eine haubenartige Gestalt aufweist.
Drucküberwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur lösbaren Befestigung des Überwachungsmoduls (25) am Verteiler (8) Schraubverbindungsmittel (37) vorgesehen sind.
Drucküberwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionsteil (45) eine insbesondere als Leiterplatte ausgebildete Platine (55) aufweist, die mit dem mindestens einen Drucksensor (46) bestückt ist.
Drucküberwachungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (55) des Detektionsteils (45) mit zur Montagerichtung (26) rechtwinkeliger Ausdehnungsebene in dem Modulgehäuse (36) angeordnet ist.
Drucküberwachungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (55) des Detektionsteils (45) spielbehaftet zwischen den Seitenwänden des Modulgehäuses (36) angeordnet ist.
Drucküberwachungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (55) des Detektionsteils (45) entgegen der Montagerichtung (26) von mit dem Modulgehäuse (36) einstückigen Stützflächen (65) abgestützt ist und auf der in Montagerichtung (26) weisenden Unterseite von mindestens einem modulgehäuseseitigen Rasthaken (68) untergriffen wird.
Drucküberwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionsteil (45) unter Mitwirkung des am Modulgehäuse (36) verankerten Kontaktierungsteils (47) im Modulgehäuse (36) gehalten ist.
Drucküberwachungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierungsteil (47) unabhängig vom Detektionsteil (45) am Modulgehäuse (36) beweglich verankert ist.
Drucküberwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierungsteil (47) eine Platine (57) aufweist, deren Ausdehnungsebene zur Montagerichtung (26) parallel verläuft und die zweckmäßigerweise ausschließlich über das flexible elektrische Verbindungskabel (54) mit der Platine (55) des Detektionsteils (45) in mechanischer Verbindung steht.
Drucküberwachungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (57) des Kontaktierungsteils (47) rechtwinkelig zu der Platine (55) des Detektionsteils (45) ausgerichtet ist.
Drucküberwachungseinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (57) des Kontaktierungsteils (47) an der der Platine (55) des Detektionsteils (45) zugewandten Oberseite einen U-förmigen Endabschnitt (69) aufweist, der einen Stegabschnitt (75) der Platine (55) des Detektionsteils (45) übergreift und mit seinen Schenkeln (72) am Modulgehäuse (36) verankert ist, wobei sich die Platine (55) des Detektionsteils (45) mit ihrem Stegabschnitt (75) an der Platine (57) des Kontaktierungsteils (47) abstützen kann.
Drucküberwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (57) des Kontaktierungsteils (47) durch Rasthaken (76a) am Modulgehäuse (36) gehalten ist.
Drucküberwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Verbindungskabel (54) ein mehradriges Flachbandkabel ist.
Drucküberwachungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Verbindungskabel (54) einen in der Montagerichtung (26) ausgerichteten Bogenabschnitt (80) aufweist.
Drucküberwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Verbindungskabel (54) am Kontaktierungsteil (47) und am Detektionsteil (45) jeweils festgelötet ist.
Drucküberwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch mindestens zwei parallel zueinander ausgerichtete Druckabgriffsstutzen (48, 62) an dem Detektionsteil (45), von denen wenigstens einer zweckmäßigerweise dem Abgriff des atmosphärischen Umgebungsdruckes dient.
Drucküberwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (8) mehrere Seite an Seite aneinander angesetzte, sowohl elektrisch als auch fluidisch miteinander verkettete Verteilermodule (12) aufweist, von denen mindestens eines einen Träger für das Überwachungsmodul (25) bildet.
Drucküberwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungsmodul (25) in einer Reihe mit mehreren elektrisch betätigbaren Steuerventilen (17) auf dem Verteiler (8) platziert ist.
Ventilbatterie, ausgestattet mit mindestens einer Drucküberwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, mit einem Verteiler (8), der gleichzeitig mit mehreren elektrisch betätigbaren Steuerventilen (17) und mindestens einem Überwachungsmodul (25) bestückt ist.