DE202006015673U1

DE202006015673U1 - Modularer Ventilblock

Info

Publication number: DE202006015673U1
Application number: DE200620015673
Authority: DE
Original assignee: Buerkert Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Buerkert Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2016-10-13

Abstract

Modularer Ventilblock (10) mit anreihbaren Ventilmodulen, die jeweils einen quaderförmigen fluidischen Verteilerkörper (12) und ein zugeordnetes Ventil (14) aufweisen, mit den folgenden Merkmalen:
a) die Verteilerkörper (12) haben jeweils zwei einander gegenüberliegende parallele Verbindungsflächen (20);
b) die Verteilerkörper (12) haben jeweils mehrere von einer Verbindungsfläche (20) zur anderen durchgeführte Strömungskanäle (26a, b, c), die in den Verbindungsflächen (20) mit Verbindungsöffnungen münden;
c) die Verteilerkörper (12) haben jeweils einen in einer der Verbindungsflächen (20) mit einer Verbindungsöffnung mündenden und zu dem zugehörigen Ventil (14) führenden Zuleitungskanal (28);
d) zwischen die aneinandergefügten Verbindungsflächen (20) benachbarter Verteilerkörper (12) ist eine Dichtung (34) eingefügt, die eine abgedichtete Verbindung einer der Verbindungsöffnungen der Strömungskanäle (26a, b, c) mit der Verbindungsöffnung des Zuleitungskanals (28) und eine abgedichtete Verbindung der Verbindungsöffnungen jeweils mit einer gegenüberliegenden Verbindungsöffnung eines benachbarten Verteilerkörpers (12) zuläßt.

Description

Die Erfindung betrifft einen modularen Ventilblock mit anreihbaren Ventilmodulen, die jeweils einen quaderförmigen fluidischen Verteilerkörper und ein zugeordnetes Ventil aufweisen.
Es ist bekannt, Ventilblöcke modular aufzubauen, so daß eine individuelle Anpassung an den jeweiligen Verwendungszweck durch die Auswahl geeigneter Ventilmodule möglich wird. Bei Anwendungen, in denen im Ventilblock mehrere, beispielsweise drei verschiedene Medien in getrennten Kanälen geführt werden, und die vorhandenen Ventile jeweils eines der Medien an einen Arbeitsausgang schalten, wird durch geeignete Auswahl der Module das jeweils gewünschte Medium dem Ventil zugeführt. Hierzu umfaßt ein Modulsystem unterschiedliche Verteilerkörper, die jeweils den Zugriff auf ein anderes Medium erlauben.
Das bedeutet, daß in einem Ventilmodulsystem, in dem drei verschiedene Medien geführt werden, mindestens drei verschiedene Verteilerkörper vorzusehen sind. Je mehr unterschiedliche Module jedoch ein Modulsystem umfaßt, desto teurer werden Fertigung und Lagerhaltung. Außerdem muß der Anwender bei einer Änderung seiner Anwendung, die eine Änderung des verwendeten Mediums beinhaltet, den vorhandenen Verteilerkörper durch einen neuen ersetzen.
Es wird ein Ventilmodulsystem der eingangs genannten Art benötigt, das kostengünstiger herzustellen und für den Anwender flexibler ist. Insbesondere soll mit dem Ventilmodulsystem auf einfache Weise die Zuleitung eines gewünschten Mediums zu einem Ventil bewerkstelligt werden, ohne dafür unterschiedliche Verteilerkörper zu benötigen.
Hierfür stellt die Erfindung einen modularen Ventilblock mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zur Verfügung. Insbesondere wird zwischen die aneinandergefügten Verbindungsflächen benachbarter Verteilerkörper eine Dichtung eingefügt, die eine abgedichtete Verbindung einer der Verbindungsöffnungen der Strömungskanäle, in denen die verschiedenen Medien geführt werden, mit der Verbindungsöffnung eines Zuleitungskanal zum entsprechenden Ventil und eine abgedichtete Verbindung der Verbindungsöffnungen der Strömungskanäle jeweils mit einer gegenüberliegenden Verbindungsöffnung eines benachbarten Verteilerkörpers zuläßt. Die Dichtung gewährleistet damit sowohl die Abdichtung der durch den Verteilerkörper durchgeführten Strömungskanäle als auch eine abgedichtete Ableitung des Mediums, das durch das diesem Verteilerkörper zugeordnete Ventil geschaltet wird. Bei dem erfindungsgemäßen modularen Ventilblock können daher die benachbarten Verteilerkörper gleich ausgebildet sein, und die Zuordnung, welches der Medien zum Ventil und damit zum Arbeitsanschluß geleitet wird, erfolgt über die eingelegte Dichtung.
In einer bevorzugten Ausführungsform verbindet die Dichtung in verschiedenen Einbaulagen verschiedene Verbindungsöffnungen der Strömungskanäle mit der Verbindungsöffnung des Zuleitungskanals. Es wird daher nur eine Dichtung einer einzigen Bauform benötigt, erst die Einbaulage entscheidet, welches Medium dem Ventil zugeführt wird. Damit wird die Anzahl benötigter verschiedener Teile im modularen Ventilblock weiter beschränkt.
Vorzugsweise umfaßt der Ventilblock ein End-Einspeisemodul, das an die Verbindungsfläche eines Verteilerkörpers an einem der beiden Enden des Ventilblocks angesetzt ist und Einspeiseanschlüsse aufweist, die durch das Einspeisemodul mit den Strömungskanälen des Verteilerkörpers verbunden sind, sowie eine Blindplatte, die an die Verbindungsfläche eines Verteilerkörpers am anderen der beiden Enden des Ventilblocks angesetzt ist. Damit haben die Strömungskanäle jeweils eine Einspeisung und werden nach Durchlauf einer beliebigen Anzahl von Verteilerkörpern durch die Blindplatte abgeschlossen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Ventilblock ferner ein Zwischen-Einspeisemodul, das zwischen zwei Verbindungsflächen zweier benachbarter Verteilerkörper angeordnet ist und wenigstens einen Einspeiseanschluß aufweist, der durch das Zwischen-Einspeisemodul mit einem der Strömungskanäle eines benachbarten Verteilerkörpers verbunden ist. Damit kann ein Strömungskanal oder können auch mehrere Strömungskanäle nach Durchlaufen einer Anzahl von Verteilerkörpern für ein anderes Medium/für andere Medien genutzt werden. Das Zwischen-Einspeisemodul kann in diesem Fall in einer Richtung als Blindplatte für den entsprechenden Kanal dienen. Alternativ weisen die benachbarten Verteilerkörper, zwischen denen das Zwischen-Einspeisemodul angeordnet ist, eine unterschiedliche Anzahl von Strömungskanälen auf, so daß über das Zwischen-Einspeisemodul ein zusätzliches Medium bzw. zusätzliche Medien eingespeist werden.
Die Dichtung ist vorzugsweise aus geschlossenen Ringelementen gebildet, von denen eines in den Verbindungsflächen zweier benachbarter Verteilerkörper jeweils die Verbindungsöffnung des Zuleitungskanals und die Verbindungsöffnung eines der Strömungskanäle umschließt, während die anderen Ringelemente jeweils nur die Verbindungsöffnung eines der Strömungskanäle umschließen. Die Dichtung ist vorzugsweise als Formdichtung aus einteilig verbundenen, länglich gestreckten Ringelementen ausgebildet und aus einem Elastomer, einem thermoplastischen Elastomer oder aus PTFE. Sie ist damit fest genug, um im eingebauten Zustand einen Kanal zwischen der Verbindungsöffnung des Zuleitungskanals und der Verbindungsöffnung eines der Strömungskanäle zu gewährleisten, und elastisch genug, um eine gute Abdichtung zu garantieren.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Dichtung als Flachdichtung ausgebildet, die besonders kostengünstig als gestanzte Scheibe oder Platte hergestellt werden kann.
Weitere Vorteile und Besonderheiten des erfindungsgemäßen modularen Ventilblocks ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der beigefügten Figuren, in denen zeigen
1 eine perspektivische Gesamtansicht eines modularen Ventilblocks;
2 eine schematische Darstellung eines Verteilerkörpers;
3 eine erfindungsgemäße Dichtung; und
4A, 4B und 4C verschiedene Einbaulagen der Dichtung.
1 zeigt einen modularen Ventilblock 10 mit neun anreihbaren Ventilmodulen, die jeweils einen quaderförmigen fluidischen Verteilerkörper 12 und ein zugeordnetes Ventil 14 aufweisen. Der Übersichtlichkeit wegen sind für gleiche Bauteile immer nur einige der Bezugskennzeichen in 1 eingetragen. Bei den Ventilen kann es sich um Magnetventile mit einer Spule handeln. Es sind sowohl sogenannte on/oft-Ventile als auch Proportionalventile verwendbar. Die Verteilerkörper 12 sind lösbar miteinander verbunden, beispielsweise verschraubt oder über Schnapphaken. In 1 auf der rechten Seite befindet sich ein End-Einspeisemodul 16, das Einspeiseanschlüsse 16a, 16b und 16c aufweist, in die unterschiedliche Medien eingespeist werden können. Hierbei kann es sich beispielsweise um Wasser und Luft in unterschiedlichen Druckstufen handeln. In 1 auf der linken Seite ist der Ventilblock 10 mit einer Blindplatte 18 abgeschlossen. Blindplatte und End-Einspeisemodul sind mit dem jeweils daneben liegenden Verteilerkörper 12 ebenfalls lösbar verbunden, in gleicher oder ähnlicher Weise wie die Verteilerkörper untereinander. Die Verteilerkörper 12 haben jeweils zwei einander gegenüberliegende parallele Verbindungsflächen 20 und eine in der 1 nach vorn zeigende Anschlußfläche 22, in der jeweils eine Anschlußöffnung 24 zu erkennen ist. Bei den Anschlußöffnungen 24 handelt es sich um die Arbeitsanschlüsse, die von den jeweiligen Ventilen 14 bereitgestellt werden.
In 2 ist schematisch ein einzelner Verteilerkörper 12 mit seinen innenliegenden Kanälen dargestellt, wobei vorn und hinten jeweils die Verbindungsflächen 20 liegen und rechts die Anschlußfläche 22. Der Verteilerkörper 12 zeigt drei von der einen Verbindungsfläche 20 zur anderen durchgeführte Strömungskanäle 26a, b, c, die in den Verbindungsflächen 20 mit Verbindungsöffnungen münden. Selbstverständlich sind auch mehr oder weniger Strömungskanäle denkbar. Die in 2 dargestellten Einzelheiten sind für alle Verteilerkörper 12 des Verteilerblocks 10 gleich. Über das End-Einspeisemodul 16 werden die Medien in die Strömungskanäle eingespeist. Ein Zuleitungskanal 28 hat in der vorn liegenden Verbindungsfläche 20 eine Verbindungsöffnung und führt über einen fluidischen Ventilanschluß 30 zu einem dem Verteilerkörper zugehörigen Ventil, das in 2 nicht dargestellt ist. Ein Ableitungskanal 32 führt von dem fluidischen Ventilanschluß 30 zu der Anschlußöffnung 24 in der Anschlußfläche 22.
Bei der Anschlußöffnung 24 handelt es sich wie bereits erläutert um den Arbeitsanschluß, an dem eines der in den Strömungskanälen fließenden Medien zur Verfügung gestellt wird. Welches der Medien in den Zuleitungskanal 28 eingespeist wird und damit über das zugehörige Ventil 14 und den Ableitungskanal 32 an die Anschlußöffnung 24, d.h. an den Arbeitsanschluß, gelangt, ist abhängig davon, wie die in 3 dargestellte Dichtung zwischen den aneinandergefügten Verbindungsflächen 20 benachbarter Verteilerkörper eingefügt wird. Die Dichtung 34 besteht aus geschlossenen, einteilig verbundenen Ringelementen 36a, 36b und 36c, die länglich gestreckt sind. Ringelement 36a ist größer als die beiden Ringelemente 36b und 36c und umschließt auch den mittleren Bereich. Dichtung 34 ist als Formdichtung aus Elastomer, thermoplastischen Elastomer oder aus PTFE gebildet, sie kann aber auch eine Flachdichtung sein, die als gestanzte Scheibe oder Platte ausgebildet ist.
4A zeigt schematisch eine Verbindungsfläche 20 eines Verteilerkörpers 12 mit angedeutetem Ventil 14 und den Verbindungsöffnungen der Strömungskanäle 26a, b, c. In der Mitte liegt die Verbindungsöffnung des Zuleitungskanal 28. Dichtung 34 stellt in einer ersten in 4A dargestellten Einbaulage mit dem Ringelement 36a eine abgedichtete Verbindung zwischen der Verbindungsöffnung des Strömungskanals 26c mit der Verbindungsöffnung des Zuleitungskanals 28 her. Damit wird eine Abzweigung aus dem Strömungskanal 26c in den Zuleitungskanal 28 geschaffen, die Ableitung des Mediums ist durch einen Pfeil verdeutlicht. Ringelement 36b umschließt die Verbindungsöffnung des Strömungskanals 26a, und das Ringelement 36c umschließt die Verbindungsöffnung des Strömungskanals 26b. Alle Ringelemente 36a, b und c stellen eine abgedichtete Verbindung der beiden Verbindungsöffnungen jeweils mit einer gegenüberliegenden Verbindungsöffnung eines benachbarten, lösbar verbundenen Verteilerkörpers sicher. Die Dichtung 34 dichtet die Module nach außen ab und verhindert den Medientransport der nicht ausgewählten Medien zum jeweiligen Ventil.
In den 4B und 4C sind jeweils andere Einbaulagen der Dichtung 34 gezeigt. In 4B wird das Medium, das im Strömungskanal 26b fließt in den Zuleitungskanal 28 abgezweigt, da das größere Ringelement 36a eine abgedichtete Verbindung zwischen diesen beiden Kanälen herstellt. Bei der in 4C dargestellten Orientierung der Dichtung 34 umschließt das Ringelement 36a die Verbindungsöffnungen des Strömungskanals 26a und des Zuleitungskanals 28, so daß die Ableitung hin zum Ventil 14 aus dem Strömungskanal 26a erfolgt.
Damit ist mit dem erfindungsgemäßen Ventilblock 10 allein durch die Einbaulage der Dichtung 34 zwischen zwei benachbarten Verteilerkörpern 12 auswählbar, welches Medium von mehreren durch den Ventilblock geführten Medien am Arbeitsanschluß eines Verteilerkörpers 12 zur Verfügung steht. Im Ventilblock 10 in 1 liegen zwischen allen Verteilerkörpern 12 die gleichen Dichtungen 34. Ausgehend vom Einspeisemodul 16 bis hin zur Blindplatte 18 durchströmen alle drei eingespeisten Medien, beispielsweise Wasser und Luft in unterschiedlichen Druckstufen, alle Verteilerkörper 12. Allein die Einbaulage der Dichtungen 34 entscheidet, welches Medium an den jeweiligen Arbeitsanschlüssen 24 zur Verfügung steht. Für eine Änderung des gewünschten Mediums an einem der Arbeitsanschlüsse genügt es, die lösbaren Verbindungen zwischen dem entsprechenden Verteilerkörper 12 und dem davor liegenden Verteilerkörper 12 zu trennen, die Einbaulage der Dichtung in gewünschter Weise zu ändern und die Verbindung wieder herzustellen.
Ein möglicher Einsatzbereich des erfindungsgemäßen Ventilblocks liegt beispielsweise im Dentalbereich, wo verschiedene Instrumente wie Bohrer, Mundspülung, Schleifer, usw. an den Ventilblock angeschlossen werden.

Claims

Modularer Ventilblock (10) mit anreihbaren Ventilmodulen, die jeweils einen quaderförmigen fluidischen Verteilerkörper (12) und ein zugeordnetes Ventil (14) aufweisen, mit den folgenden Merkmalen: a) die Verteilerkörper (12) haben jeweils zwei einander gegenüberliegende parallele Verbindungsflächen (20); b) die Verteilerkörper (12) haben jeweils mehrere von einer Verbindungsfläche (20) zur anderen durchgeführte Strömungskanäle (26a, b, c), die in den Verbindungsflächen (20) mit Verbindungsöffnungen münden; c) die Verteilerkörper (12) haben jeweils einen in einer der Verbindungsflächen (20) mit einer Verbindungsöffnung mündenden und zu dem zugehörigen Ventil (14) führenden Zuleitungskanal (28); d) zwischen die aneinandergefügten Verbindungsflächen (20) benachbarter Verteilerkörper (12) ist eine Dichtung (34) eingefügt, die eine abgedichtete Verbindung einer der Verbindungsöffnungen der Strömungskanäle (26a, b, c) mit der Verbindungsöffnung des Zuleitungskanals (28) und eine abgedichtete Verbindung der Verbindungsöffnungen jeweils mit einer gegenüberliegenden Verbindungsöffnung eines benachbarten Verteilerkörpers (12) zuläßt.
Ventilblock nach Anspruch 1, bei dem die Verteilerkörper (12) jeweils einen Ableitungskanal (32) aufweisen, der von einer Anschlußöffnung in einer von den Verbindungsflächen verschiedenen Anschlußfläche (22) ausgehend durch den Verteilerkörper (12) zum zugehörigen Ventil (14) geführt ist.
Ventilblock nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Dichtung (34) in verschiedenen Einbaulagen verschiedene Verbindungsöffnungen der Strömungskanäle (26a, b, c) mit der Verbindungsöffnung des Zuleitungskanals (28) verbindet.
Ventilblock nach Anspruch 3, bei dem die Verbindungsöffnung des Zuleitungskanals (28) mittig zwischen den Verbindungsöffnungen der Strömungskanäle (26a, b, c) angeordnet ist.
Ventilblock nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem End-Einspeisemodul (16), das an die Verbindungsfläche (20) eines Verteilerkörpers (12) an einem der beiden Enden des Ventilblocks (10) angesetzt ist und Einspeiseanschlüsse (16a, b, c) aufweist, die durch das End-Einspeisemodul mit den Strömungskanälen (26a, b, c) des Verteilerkörpers (12) verbunden sind.
Ventilblock nach Anspruch 5, in dem wenigstens ein Zwischen-Einspeisemodul vorgesehen ist, das zwischen zwei Verbindungsflächen (20) zweier benachbarter Verteilerkörper (12) angeordnet ist und wenigstens einen Einspeiseanschluß aufweist, der durch das Zwischen-Einspeisemodul mit einem der Strömungskanäle (26a, b, c) eines der benachbarten Verteilerkörper (12) verbunden ist.
Ventilblock nach Anspruch 5 oder 6, mit einer Blindplatte (18), die an die Verbindungsfläche (20) eines Verteilerkörpers (12) am anderen der beiden Enden des Ventilblocks (10) angesetzt ist.
Ventilblock nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Dichtung aus geschlossenen Ringelementen (36a, b, c) gebildet ist, von denen eines in den Verbindungsflächen (20) zweier benachbarter Verteilerkörper (12) jeweils die Verbindungsöffnung des Zuleitungskanals (28) und die Verbindungsöffnung eines der Strömungskanäle (26a, b, c) umschließt, während die anderen Ringelemente (36b, c) jeweils nur die Verbindungsöffnung eines der Strömungskanäle umschließen.
Ventilblock nach Anspruch 8, bei dem die Dichtung als Formdichtung aus einteilig verbundenen, länglich gestreckten Ringelementen ausgebildet ist.
Ventilblock nach Anspruch 9, bei dem die Formdichtung aus einem Elastomer, einem thermoplastischen Elastomer oder aus PTFE gebildet ist.
Ventilblock nach Anspruch 8, bei dem die Dichtung als Flachdichtung aus einteilig verbundenen, länglich gestreckten Ringelementen ausgebildet ist.
Ventilblock nach Anspruch 11, bei dem die Flachdichtung als gestanzte Scheibe oder Platte ausgebildet ist.