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Die
Erfindung betrifft ein modulares Fluidverteilsystem nach dem Oberbegriff
des Schutzanspruchs 1.
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In
der Industrie werden viele Prozesse bei erhöhter Temperatur
durchgeführt, oder es entstehen während eines
Prozesses hohe Temperaturen. Daher ist es wünschenswert,
diese Temperaturen nicht nur mittels eines Überwachungssystems
zu überwachen, sondern auch die Temperatur zu kontrollieren und
zu regulieren. Diese Regulierung erfolgt häufig durch Kühlung
des Prozesses mittels eines Kühlmittels von außen.
Bedeutsam ist dabei die Versorgung der Produktionsanlagen mit dem
entsprechenden Kühlmittel.
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Umgekehrt
kann es aber auch wichtig sein, eine Anlage mit einem Heizmedium
zu versorgen. Auch hier ist es wichtig, die Versorgung der Anlage mit
dem Heizmedium effektiv zu gestalten.
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Es
ist ein modulares Rohrsystem bekannt, das Module und Nebenmodule
aufweist, die je ein Endgerät mit einer relativ konstanten
Wasserdurchflussmenge bei einer modulierten Versorgungswassertemperatur
versorgen (
DE 101
06 531 A1 ). Dieses Rohrsystem findet in Heißwasserverteilungssystemen
Verwendung.
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Bekannt
ist ferner ein modulares Steuersystem für strömende
Medien mit mehreren anreihbaren Verteilermodulen, die jeweils aus
einem quaderförmigen Modulblock gebildet sind, wobei die
Modulblöcke im Wesentlichen die gleiche Form und die gleichen Abmessungen
haben und jeweils Kanäle für den Zu- und Abfluss
strömender Medien sowie mindestens zwei aneinander gegenüberliegende
Anschlussflächen mit Anschlussöffnungen aufweisen,
die jeweils durch die Mündungsöffnung eines an
der jeweiligen Anschlussfläche austretenden Kanals gebildet
sind (
EP 1 158 180
A1 ).
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Des
Weiteren ist ein modulares Fluidverteilsystem bekannt, welches mehrere
Modulblöcke aufweist, die auf einer Substratplatte angeordnet
werden können (
US 2006/0005891 A1 ). Zusammen mit Anschlussmodulen
bilden diese Module einen Verteilerblock für ein Fluid.
Dieser Verteilerblock weist einen Ausgang sowie einen Eingang für
ein Fluid auf.
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Ferner
ist ein Verteiler für Temperierfluide in Temperiersystemen
für Spritzgussmaschinen bekannt. Dieser Verteiler weist
ein Gehäuse auf, das von einem Vorlauf- und einem Rücklaufkanal
durchlaufen wird, und mit jeweils einer von dem Vorlauf- und dem
Rücklaufkanal abgehenden Zweigleitung zur Verbindung mit
einem Temperierkanal eines Werkzeugs, von denen wenigstens eine
Zweigleitung mit einem Durchflussreglerventil versehen ist, und wobei
in einer der Zweigleitungen ein Durchflussmesser vorgesehen ist
(
DE 203 04 841 U1 ).
In einer der Zweigleitungen ist dabei ein Temperatursensor vorgesehen.
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Schließlich
ist ein modular aufgebautes Rohrverteilersystem bekannt, das aus
mehreren Modulen besteht (
US 2006/0065317 A1 ). Durch Aneinanderfügen
dieser Module kann die Länge des Rohrverteilersystems variiert
werden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein modulares Fluidverteilsystem
bereitzustellen, das sehr kompakt ist und eine hohe Leistungsdichte
aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
Erfindung betrifft somit ein modulares Verteilersystem für
ein Fluid. Dieses Fluidverteilsystem weist mehrere Funktionsmodule
auf, die zwischen einem Grundmodul und einem Endmodul angeordnet
sind. Das Grundmodul weist ein Vorlaufventil und ein Rücklaufventil
für das Fluid sowie eine Druckluftleitung für
das Ausblasen der Funktionsmodule und eine Drainageleitung auf.
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Vorteilhaft
bei diesem modularen Fluidverteilsystem ist, dass es sehr kompakt
ist und deshalb nicht viel Platz beansprucht. Ferner weist das Fluidverteilsystem
eine hohe Leistungsdichte auf. Dadurch, dass jederzeit weitere Funktionsmodule
zwischen dem Grundmodul und dem Endmodul eingebaut werden können,
ist dieses Fluidverteilsystem sehr einfach erweiterbar. Vorzugsweise
sind das Endmodul, das Grundmodul sowie die Funktionsmodule standardisiert,
was die Erweiterung des Fluidverteilsystems sehr einfach gestaltet.
Auch die Wartung des Systems gestaltet sich dadurch einfach. Das
Fluidverteilsystem kann dabei vormontiert sein oder direkt vor Ort
aufgebaut werden. Vorteilhaft ist dabei, dass die Steuerung und Überwachung
des Prozesses direkt im Fluidverteilsystem integriert sind. Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass durch dieses Fluidverteilsystem
sehr wenige Dichtstellen vorhanden sind.
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Ein
Ausführungsbeispiel wird anhand von Figuren erläutert
und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines modularen Fluidverteilsystems;
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2 eine
weitere Ansicht des Fluidverteilsystems gemäß 1;
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3 einen
Schnitt durch die Ebene I-I des in 1 dargestellten
Fluidverteilsystems;
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4 das
Fluidverteilsystem gemäß 1 mit Blickrichtung
A;
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5 das
Fluidverteilsystem gemäß 1 mit Blickrichtung
B;
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6 einen Schaltplan des in den 1 bis 5 dargestellten
Fluidverteilsystems.
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1 zeigt
ein modulares Fluidverteilsystem 1, dass ein Grundmodul 2 mit
daran angeordneten Funktionsmodulen 3 bis 5 aufweist.
Diese Funktionsmodule 3 bis 5 sind zwischen dem
Grundmodul 2 und einem Endmodul 6 angeordnet.
Bei diesem Endmodul 6 kann es sich um eine Endplatte, wie
dies in 1 dargestellt ist, oder um ein
Einspeisungsmodul handeln. Wird ein Einspeisungsmodul anstelle der Endplatte 6 an
dem Fluidverteilsystem 1 angeordnet, so kann ein zusätzliches
Medium eingespeist werden. Bei diesem Medium kann es sich z. B.
um Warmwasser zur Temperierung des Fluidverteilsystems 1 handeln.
Das Grundmodul 2, die Funktionsmodule 3 bis 5 sowie
das Endmodul 6 haben vorzugsweise standardisierte Größe.
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Die
Funktionsmodule 3 bis 5 sind mit dem Grundmodul 2 über
mindestens zwei Zugstangen verbunden. Vorzugsweise weist das Fluidverteilsystem 1 jedoch
drei Zugstangen auf, die parallel im Fluidverteilsystem 1 oder
entlang des Fluidverteilsystems 1 angeordnet sind und von
dem Grundmodul 2 in Richtung des Endmoduls 6 verlaufen.
In dem in 1 dargestellten Fluidverteilsystem 1 verlaufen die
Zugstangen durch das Fluidverteilsystem 1 hindurch, das
heißt von dem Grundmodul 2 in Richtung des Endmoduls 6.
Da die Zugstangen innerhalb der Funktionsmodule 3 bis 5 angeordnet
sind, sind sie in 1 nicht zu erkennen. Das Grundmodul 2 wird
somit, wie auch die Funktionsmodule 3 bis 5, auf
die Zugstangen aufgesteckt. Die Zugstangen werden dann mit dem Grundmodul 2 und
dem Endmodul 6 fest verbunden.
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Ferner
ist in 1 eine Einkerbung 46 zu erkennen. An
der der Einkerbung 46 gegenüberliegenden Seite
ist eine weitere Einkerbung angeordnet, die jedoch in 1 nicht
zu erkennen ist. Diese Einkerbungen dienen zur Fixierung des Fluidverteilsystems 1 an
Montagegestellen oder Maschinengestellen, die in 1 jedoch
nicht dargestellt sind.
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An
dem Grundmodul 2 sind ein Vorlaufventil 7 sowie
ein Rücklaufventil 8 für ein Fluid, z.
B. Wasser, angeordnet. Vorlaufventil 7 und Rücklaufventil 8 sind
in 1 als Axial-Ventile ausgebildet. An dem Vorlaufventil 7 und
dem Rücklaufventil 8 ist jeweils eine Rohrleitung 64, 65 angeordnet.
Anstelle einer Rohrleitung kann jedoch auch ein Schlauch an dem Vorlaufventil 7 und
dem Rücklaufventil 8 angeordnet werden. Zu erkennen
sind auch eine Drainageleitung 9 sowie eine Druckluftleitung 10 für
das Ausblasen der Funktionsmodule, die ebenfalls an dem Grundmodul 2 angeordnet
sind. An diese Drainageleitung 9 beziehungsweise Druckluftleitung 10 ist
jeweils eine Leitung 66, 67 angeordnet. Bei dieser
Leitung 66, 67 kann es sich beispielsweise um
einen Schlauch handeln. In die Druckluftleitung 10 kann
somit bei Bedarf Luft eingebracht werden. Direkt an dem Grundmodul 2 ist
das Funktionsmodul 3 angeordnet. In diesem Funktionsmodul 3 ist
eine Vorrichtung angeordnet, mit der das Ausblasen von Fluiden (beispielsweise von
Kühlwasser) aus dem Fluidverteilsystem 1 gesteuert
werden kann. Eine solche Vorrichtung zum Steuern des Ausblasens
ist in 1 jedoch nicht zu erkennen.
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An
dem am Funktionsmodul 3 angeordneten Funktionsmodul 4 sind
mehrere Rücklaufleitungen 11 bis 14 angeordnet.
Zu erkennen sind auch Blindflansche 27 und 28 sowie
Gewindeflansche 25 und 26. Mit den Blindflanschen 27 und 28 können
nicht benötigte Vor- und Rücklaufleitungen abgedichtet
werden. Die Gewindeflansche 25 und 26 dienen zum
Anschluss an Vorlaufleitungen 50, 51. Über
die Rücklaufleitungen 11 bis 14 sowie
die Vorlaufleitungen 50, 51 kann eine Anlage mit
dem Fluid versorgt werden. Bei dem Fluid handelt es sich um ein
Fluid zum Kühlen beziehungsweise zum Heizen, vorzugsweise Wasser.
Dazu werden an den Rücklaufleitungen 11 bis 14 beziehungsweise
Vorlaufleitungen 50, 51 entsprechende Verbindungsstücke 52 bis 57 angeordnet,
an denen Leitungen, zum Beispiel Schläuche, angebracht
werden, die das Fluidverteilsystem 1 mit der Anlage verbinden.
In 1 sind die Leitungen als Schläuche 58 bis 63 ausgebildet.
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So
kann es sich bei dieser Anlage z. B. um eine Beschichtungsanlage
handeln, die mittels des Fluids gekühlt wird. Zu erkennen
sind auch Drosselblöcke 15 bis 18, die
jeweils an dem Funktionsmodul 4 angeordnet sind. Die Drosselblöcke 15 und 16 besitzen
dabei einen integrierten Messanschluss 21 bis 24.
An den beiden Drosselblöcken 15 und 16 sind Temperatursensoren 19 und 20 angeordnet.
Bei diesen Temperatursensoren 19 und 20 kann es
sich beispielsweise um Thermometer handeln. Mit diesen Temperatursensoren 19 und 20 kann
die Temperatur des Fluids gemessen werden. An den Drosselblöcken 15 bis 18 sind
ferner Durchflussmesser 21 bis 24 angeordnet,
mit denen die Durchflussmenge des Fluids gemessen werden kann. Des
Weiteren sind an den Funktionsmodulen 3 bis 5 die
Blindflansche 27 und 28 sowie die Gewindeflansche 25 und 26 angeordnet.
An denen Gewindeflanschen 25, 26 sind die Vorlaufleitungen 50, 51 angeordnet.
Das Fluidverteilsystem 1 kann entsprechend den Anforderungen
mit weiteren Bauteilen, wie zum Beispiel mit Ventilinseln, Busknoten,
Signaleingangsmodulen zur Prozessüberwachung sowie Kabeln,
versehen werden. Diese Bauteile sind jedoch in 1 der Übersicht
halber ebenfalls nicht dargestellt.
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Beim
Zusammenbau des in 1 dargestellten Fluidverteilsystems 1 werden
die Zugstangen zuerst an dem Grundmodul 2 angebracht. Anschließend
werden die Funktionsmodule 2 bis 5 auf die Zugstangen
aufgesteckt. Schließlich wird das Endmodul 6 an
den Zugstangen angebracht und mit diesen fest verbunden.
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Das
in 1 dargestellte Fluidverteilsystem 1 kann
ferner jederzeit durch das Anbringen weiterer Funktionsmodule erweitert
werden. Dies erfolgt dadurch, dass das Endmodul 5 abmontiert
wird und an die bereits vorhandenen Zugstangen Erweiterungszugstangen
angebracht werden. Die Erweiterungszugstangen werden dabei vorzugsweise
in das Innengewinde der Zugstangen angeordnet. Auf diese Erweiterungszugstangen
können weitere Funktionsmodule aufgesteckt werden. Anschließend
wird auf den Erweiterungszugstangen das Endmodul 6 angebracht.
Für einen Fachmann ist klar, dass er durch die Verwendung
von Zugstangen unterschiedlicher Länge auch die Größe
der Fluidverteilsysteme variieren kann. Vorteilhaft ist dabei, dass
auch bei einem sehr großen Fluidverteilsystem kaum ein
Druckabfall in dem Vorlauf und dem Rücklauf zu verzeichnen
ist.
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Das
Endmodul 6, das eine Endplatte oder ein Einspeisungsmodul
sein kann, das Grundmodul 2, die Zugstangen sowie die Blindflansche 27 und 28 sowie
Gewindeflansche 25 und 26 bestehen vorzugsweise
aus Edelstahl. Die Funktionsmodule bestehen hingegen aus Kunststoff,
vorzugsweise aus Polyoximethylen (POM). Da die Funktionsmodule aus
einem Kunststoff bestehen, weisen diese ein niedriges Gewicht auf,
womit auch das Fluidverteilsystem 1 ein sehr niedriges
Gewicht aufweist.
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Das
Funktionsmodul 5 stellt die einfachste Ausführung
eines Funktionsmoduls dar. Dieses Funktionsmodul 5 weist
dabei lediglich ein Vorlaufventil 37, die Hauptkanäle
für den Vor- und Rücklauf sowie für das
Ausblasen und die Drainage auf. Diese Hauptkanäle sind
jedoch in 1 nicht zu sehen. Das Funktionsmodul 5 ist
somit die kostengünstigste Variante eines Funktionsmoduls.
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In 2 ist
eine weitere Ansicht des in 1 dargestellten
Fluidverteilsystems 1 gezeigt, mit dem eine Anlage mit
einem Fluid, z. B. Reinwasser (DI-Wasser) oder Kühlwasser,
versorgt werden kann. Zu erkennen ist wiederum das Grundmodul 2 mit
den daran angeordneten Funktionsmodulen 3 bis 5 sowie dem
Endmodul 6. An dem Grundmodul 2 sind das Vorlaufventil 7 sowie
das Rücklaufventil 8 für das Fluid angeordnet.
Die Drainageleitung 9 sowie die Druckluftleitung 10 für
das Ausblasen der Funktionsmodule sind ebenfalls zu erkennen. An
dem Grundmodul 2 sind zudem ein Manometer 29 sowie
ein Temperatursensor 30, beispielsweise ein Thermometer,
angeordnet. Mit dem Manometer 29 kann der Druck im Vorlaufhauptkanal
und mit dem Temperatursensor 30 die Temperatur im Rücklaufhauptkanal gemessen
werden. Da der Vorlaufhauptkanal und Rücklaufhauptkanal
durch das Fluidverteilsystem verlaufen, sind diese Kanäle
in 1 nicht zu sehen.
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Wie
in 2 dargestellt, weist das Funktionsmodul 3 zwei
Ventile 31 und 32 auf. Dabei kann mit dem Ventil 31 die
Drainage und mit dem Ventil 32 das Ausblasen mit Druckluft
gesteuert werden. An dem Funktionsmodul 4 sind mehrere
Ventile 33 bis 36 angeordnet. Dabei kann mit dem
Ventil 34 die Drainage und mit dem Ventil 35 das
Ausblasen mit Druckluft gesteuert werden. Mit dem Ventil 33 kann hingegen
der Fluidstrom im Vorlauf und mit dem Ventil 36 der Fluidstrom
im Rücklauf zu- oder abgeschaltet werden. Auch das Funktionsmodul 5 weist
ein Ventil 37 auf, mit dem der Fluidstrom im Vorlauf geschaltet
werden kann. Vorzugsweise handelt es sich bei diesen Ventilen 31 bis 37 um
2/2-Wege-Sitzventile. Diese Ventile können pneumatisch
oder auch per Hand betätigt werden.
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Wie
in 2 zu erkennen, sind nicht alle möglichen
Stellen der Funktionsmodule 3 und 4 mit Ventilen
besetzt. So weist nämlich das Funktionsmodul 3 lediglich
zwei Ventile 31 und 32 auf. Die Stellen, die nicht
besetzt sind, sind mit Blindplatten 38 und 39 versehen.
Auch das Funktionsmodul 4 weist mehrere Blindplatten auf.
In 2 sind jedoch nur die Blindplatten 40 und 41 deutlich
zu erkennen. Mit diesem Blindplatten 38 bis 41 werden
somit die nicht benötigten Ventilplätze verschlossen.
Bei diesem Fluidverteilsystem 1 kann deshalb die Anzahl
der Ventile frei gewählt werden. Damit stellt dieses Fluidverteilsystem 1 ein
sehr flexibles System dar, dessen Einsatzgebiet sehr groß ist.
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3 zeigt
einen Schnitt durch die Ebene I-I des in 1 dargestellten
Fluidverteilsystems 1. An dem Funktionsmodul 4 sind
die Ventile 33 bis 36 sowie der Drosselblock 15 angeordnet.
An diesen Drosselblock 15 schließt sich der Durchflussmesser 21 an.
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Durch
das Funktionsmodul 4 verlaufen ein Vorlaufhauptkanal 68 sowie
ein Rücklaufhauptkanal 69. Zwischen dem Vorlaufhauptkanal 68 und
dem Rücklaufhaupt kanal 69 sind ein Hauptkanal 70 für
die Drainage sowie ein Hauptkanal 71 für das Ausblasen vorgesehen.
Der Vorlaufhauptkanal 68, der Rücklaufhauptkanal 69,
der Hauptkanal 70 für die Drainage sowie der Hauptkanal 71 für
das Ausblasen verlaufen dabei parallel zueinander durch das gesamte
Fluidverteilsystem 1, das heißt durch das Grundmodul 2 bis
hin zum Endmodul 6. Das Grundmodul 2, die Funktionsmodule 3 und 4 sowie
das Endmodul 6 sind in 3 nicht
zu sehen. Von dem Hauptkanal 70 für die Drainage
sowie von dem Vorlaufhauptkanal 68 führt eine
Nebenleitung 72 beziehungsweise 73 zu einer Leitung 74.
Diese Leitung 74 ist Teil einer Vorlaufleitung 75,
die durch ein an dem Funktionsmodul 4 angeordnetes Verbindungsstück 76 verläuft.
An diesem Verbindungsstück 76 ist eine weitere
Leitung 77 angeordnet, wobei es sich bei dieser Leitung 77 beispielsweise
um einen Schlauch handelt.
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In
der den Vorlaufhauptkanal 68 mit der Leitung 74 verbindenden
Nebenleitung 72 ist ein Ventilelement 78 des Ventils 33 angeordnet.
Auch das Ventil 34 weist ein Ventilelement 79 auf.
Dieses Ventilelement 79 ist in der Nebenleitung 73 angeordnet, die
den Hauptkanal 70 mit der Leitung 74 verbindet. Diese
Ventilelemente 78, 79 können in Richtung
der Pfeile 80 beziehungsweise 81 bewegt werden.
In 3 ist zu erkennen, dass sich das Ventil 33 durch die
Position des Ventilelements 78 in einer offenen Stellung
befindet, da die Nebenleitung 72 offen ist. Damit kann
das Fluid von dem Vorlaufhauptkanal 68 in den Kanal 74 und
somit in die Vorlaufleitung 75 gelangen. Wird hingegen
das Ventilelement 78 in Richtung des Pfeils 81,
das heißt in Richtung Vorlaufhauptkanals 68 bewegt,
so verschließt das Ventilelement 78 den Zugang
des Vorlaufhauptkanals 68 zu der Leitung 74. Das
in dem Vorlaufhauptkanal 68 befindliche Fluid kann somit
nicht mehr in die Leitung 74 und damit auch nicht mehr
in die Vorlaufleitung 75 gelangen.
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Das
Ventil 34 ist durch die Position des Ventilelements 79 hingegen
in einer geschlossenen Position, da das Ventilelement 79 die
Nebenleitung 73 verschließt. Das in dem Kanal 74 befindliche
Fluid kann somit nicht in den Hauptkanal 70 für
die Drainage gelangen. Wird das Ventilelement 79 in Richtung des
Pfeils 80 bewegt, so wird die Nebenleitung 73 geöffnet.
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Der
Hauptkanal 71 für das Ausblasen ist über
eine Nebenleitung 82 mit einer Leitung 83 verbunden.
In der Nebenleitung 82 ist ein Ventilelement 85 des
Ventils 35 angeordnet. Das Ventil 35 ist durch die
Stellung des Ventilelements 85 in einer geschlossenen Position.
Die Leitung 83 führt über eine Leitung 86 zu
der an dem Verbindungsstück 57 angeordneten Leitung 63.
Bei der Leitung 63 kann es sich um einen Schlauch handeln.
Die Leitung 86 bildet dabei einen Teil der Rücklaufleitung 11.
Zwischen der Leitung 83 und der Leitung 86 ist
ein Drosselventil 84 angeordnet. Das Drosselventil 84 wird
entsprechend der erforderlichen Fluidmenge (beispielsweise die Menge
an Kühlmittel) von Hand verstellt. Der aktuelle Durchflusswert
wird am Durchflussmesser 21 angezeigt. Mit diesem Drosselventil 84 kann
die Menge an Fluid, die über die Rücklaufleitung 11 in
den Rücklaufhauptkanal 69 geführt wird,
eingestellt werden. In dem Drosselblock 15 ist ferner der
Temperatursensor 19 angeordnet, mit dem die Temperatur
in der Rücklaufleitung 11 gemessen werden kann.
Zu erkennen ist, dass der Rücklaufhauptkanal 69 ebenfalls
eine Nebenleitung 87 aufweist. Über diese Nebenleitung 87 ist
der Rücklaufhauptkanal 69 mit der Leitung 83 verbunden.
Das Ventil 36 ist durch die Stellung eines zwischen dem
Rücklaufhauptkanal 69 und der Leitung 83 angeordneten
Ventilelements 88 in einer offenen Position. Damit kann
das über die Rücklaufleitung 11 kommende
Fluid in den Rücklaufhauptkanal 69 gelangen.
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Da
die Ventile 33 und 36 offen sind, gelangt das
vom Vorlaufhauptkanal 68 kommende Fluid über die
Vorlaufleitung 75 in die Leitung 77. Das Fluid
wird dabei in Richtung des Pfeils 89 zu einer Anlage 90,
z. B. einer Beschichtungsanlage, geführt. Handelt es sich
bei dem Fluid um ein Kühlmittel, so kann damit der Prozess
in der Anlage 90 gekühlt werden. Von dieser Anlage 90 wird
das Fluid in Richtung des Pfeils 91 über den Schlauch 63 in
die Rücklaufleitung 11 bewegt. Von dieser Rücklaufleitung 11 gelangt
das Fluid schließlich in den Rücklaufhauptkanal 69. Durch
das Drosselventil 84 kann die Menge an Fluid, die von der
Anlage 90 kommt, eingestellt werden. Werden nun die Ventile 33 und 36 durch
Bewegung der Ventilelemente 78 und 88 in Richtung
des Pfeils 81 geschlossen, so wird das Fluid in der Anlage 90 gehalten.
Es können dann die Ventilelemente 79, 85 der
Ventile 34 und 35 in Richtung des Pfeils 80 bewegt
werden, wodurch die Ventile 34 und 35 geöffnet werden.
Es kann sodann über den Hauptkanal 71 für das
Ausblasen Luft durch die Rücklaufleitung 11 in Richtung
des Pfeils 108 geblasen wer den. Die Luft wird somit auch
durch die Anlage 90 geführt und wird in Richtung
des Pfeils 110 zum Hauptkanal 70 für Drainage
bewegt, womit das Fluid aus der Anlage 90 entfernt wird.
Anschließend können die Ventile 34 und 35 wieder
geschlossen werden. Die Schläuche 63 und 77 können
von der Anlage 90 abgetrennt werden und bei Bedarf an eine
andere Anlage angeschlossen werden. Soll der neu angeschlossenen Anlage
ein Fluid zugeführt werden, so können die Ventile 33 und 36 wieder
geöffnet werden. Es ist aber auch möglich, dieser
Anlage kein Fluid zuzuführen. In diesem Fall bleiben die
Ventile 33 und 36 geschlossen.
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In 3 sind
ferner sind drei Zugstangen 112, 113, 114 zu
erkennen, die durch das Funktionsmodul 4 verlaufen. Über
diese Zugstangen 112, 113, 114 werden
die einzelnen Funktionsmodulen 3 bis 5 mit dem
Endmodul 6 sowie dem Grundmodul 2 verbunden.
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In 4 ist
das Fluidverteilsystem 1 gemäß 1 mit
Blickrichtung A gezeigt. Zu erkennen sind wiederum das Vorlaufventil 7,
das Rücklaufventil 8, die Drainageleitung 9 sowie
die Druckluftleitung 10, die an dem Grundmodul 2 angeordnet
sind. Das Manometer 29 sowie der Temperatursensor 30 des Grundmoduls 2 sowie
die beiden Ventile 31 und 32 des Funktionsmoduls 3 sind
ebenfalls zu erkennen. Das Funktionsmodul 3 selbst ist
jedoch nicht zu erkennen. An dem Grundmodul 2 ist die Einkerbung 46 angebracht,
die gegenüber einer weiteren Einkerbung 47 angeordnet
ist. Über diese Einkerbungen 46, 47 kann
das Fluidverteilsystem 1 in einem Montagerahmen oder einem
Maschinengestell fixiert werden. Ein Montagerahmen oder ein Maschinengestell
sind in 4 nicht dargestellt. Zu sehen
sind jedoch die Leitungen 14 und 12, die an dem
in 4 nicht zu sehenden Funktionsmodul 4 angeordnet
sind.
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5 zeigt
das Fluidverteilsystem 1 gemäß 1 mit
Blick in Richtung B. Deutlich zu erkennen ist das Endmodul 6,
das vier Öffnungen 42 bis 45 aufweist.
Diese Öffnungen 42 bis 45 können
bei Bedarf mittels Gewindestopfen verschlossen werden. Gewindestopfen
sind jedoch in 5 nicht dargestellt. Bei der Öffnung 43 handelt
es sich um die Öffnung für den Rücklaufhauptkanal 69 und
bei der Öffnung 42 um die Öffnung für
den Vorlaufhauptkanal 68. Die Öffnung 44 ist
dem Hauptkanal 70 für die Drainage zuzuordnen.
Die Öffnung 45 dient als Öffnung für
den Hauptkanal 71 für das Ausblasen.
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6 zeigt einen Schaltplan des in den 1 bis 5 dargestellten
modularen Fluidverteilsystems 1. Das Fluidverteilsystem 1 besteht
aus dem Grundmodul 2, den Funktionsmodulen 3 bis 5 sowie dem
Endmodul 6. An dem Grundmodul 2 sind das Vorlaufventil 7,
das Rücklaufventil 8, die Drainageleitung 9 sowie
die Druckluftleitung 10 angeordnet. An dem Grundmodul 2 sind
ferner der Temperatursensor 30 sowie das Manometer 29 angeordnet.
Mit dem Temperatursensor 30 kann die Temperatur des Fluids
in dem Rücklaufhauptkanal 69 gemessen werden.
Das Manometer 29 dient zum Messen des Drucks des Fluids
im Vorlaufhauptkanal 68. Der Rücklaufhauptkanal 69 sowie
der Vorlaufhauptkanal 68 verlaufen durch das gesamte modulare
Fluidverteilsystem 1. Auch der Hauptkanal 70 für
die Drainage sowie der Hauptkanal 71 für das Ausblasen
verlaufen durch das gesamte Fluidverteilsystem 1. Die am
Endmodul 6 angeordneten Öffnungen 43 bis 45 sind
durch Gewindestopfen 92 bis 95 verschlossen. An
dem Funktionsmodul 3 sind die beiden Ventile 31, 32 zu
erkennen. Dabei ist das Ventil 31 zwischen dem Hauptkanal 70 für
Drainage und einer Vorlaufleitung 96 angeordnet. Diese
Vorlaufleitung 96 verbindet den Vorlaufhauptkanal 68 mit
einem Ausgang 98, der allerdings durch einen Blindflansch 27 verschlossen
ist. Das Ventil 32 ist zwischen dem auf Hauptkanal 71 für
das Ausblasen und einer Rücklaufleitung 97 angeordnet.
Auch die Rücklaufleitung 97 weist einen Ausgang 111 auf,
der jedoch durch den Blindflansch 28 verschlossen ist.
Die Ventile 31, 32 sind dabei geschlossen, wodurch
das Fluid durch den Vorlaufhauptkanal 68 sowie den Rücklaufhauptkanal 69 strömen
kann. An dem Funktionsmodul 4 sind ferner zwei Ventile 99, 100 angeordnet.
Sind diese Ventile 99, 100 offen, kann das Fluid
aus dem Vorlaufhauptkanal 68 über die Vorlaufleitung 50 in
Richtung des Pfeils 102 zu einer Anlage 103 geführt
werden. Nachdem das Fluid durch die Anlage 103 gelaufen ist,
verlässt es die Anlage 103 und bewegt sich in Richtung
des Pfeils 101, das heißt in Richtung des Drosselblocks 18.
Nachdem es den Drosselblock 18 passiert hat, gelangt das
Fluid in den Rücklaufhauptkanal 69, über
den das Fluid das modulare Fluidverteilsystem 1 wieder
verlassen kann.
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Zu
erkennen sind ferner die Ventile 33 bis 36, die
an dem Funktionsmodul 4 angeordnet sind. Diese Ventile 33 bis 36 sind
geschlossen. Werden die Ventile 33 und 36 geöffnet,
kann das Fluid aus dem Vorlaufhauptkanal 68 über
die Vorlaufleitung 75 in den Schlauch 77 gelangen,
der das modulare Fluidverteilsystem 1 mit der Anlage 90 verbindet.
Nachdem das Fluid die Anlage 90 passiert hat, gelangt es über den
Schlauch 63 in den Drosselblock 15. Von dort aus
strömt das Fluid über die Leitung 83 in
den Rücklaufhauptkanal 69.
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An
dem Funktionsmodul 4 ist das Funktionsmodul 5 angeordnet.
Bei diesem Funktionsmodul 5 handelt es sich um die einfachste
Ausführung eines Funktionsmoduls. Dieses Funktionsmodul 5 weist
lediglich ein Ventil 37 auf, dass zwischen dem Vorlaufhauptkanal 68 und
einer Vorlaufleitung 104 angeordnet ist. An der Vorlaufleitung 104 ist
ein Schlauch 105 angebracht, der das Funktionsmodul 5 mit
der Anlage 90 verbindet. Das Ventil 37 hat hier
die Funktion eines einfachen Absperrventils. Wird das Ventil 37 geöffnet,
so kann das Fluid den Vorlaufhauptkanal 68 verlassen und über
den Schlauch 105 in die Anlage 90 gelangen. Anschließend
verlässt das Fluid die Anlage 90 über
einen Schlauch 106, der die Anlage 90 mit Funktionsmodul 5 verbindet. Über
eine in dem Funktionsmodul 5 angeordnete Leitung 107 gelangte Fluid
in den Rücklaufhauptkanal 69. Über diesen Rücklaufhauptkanal 69 kann
das Fluid das modulare Fluidverteilsystem 1 verlassen.
Zu erkennen ist auch ein Rückschlagventil 48,
das zwischen dem Schlauch 106 und der Leitung 107 angeordnet
ist.
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Vorteilhaft
bei diesem Fluidverteilsystem 1 ist, dass es an verschiedene
Anlagen 90, 103 angebracht werden kann, womit
es möglich ist, ein Fluid mit nur einem System für
verschiedene Anlagen bereitzustellen. Handelt es sich bei dem Fluid
beispielsweise um ein Kühlmittel, so ist es möglich,
in verschiedenen Anlagen verschiedene Prozesse zu kühlen.
Soll die Kühlung für einen Prozess unterbrochen werden,
so geschieht dies durch Umschalten der Ventile des Fluidverteilsystems 1.
Die Kühlung kann somit unterbrochen werden, ohne dass das
System komplett umgebaut werden muss. Dadurch kann das Fluidverteilsystem
flexibel eingesetzt werden, womit Zeit und Kosten eingespart werden
können. Wird ein Anschluss nicht mehr benötigt,
so können an die Ausgänge einfach Blindflansche,
wie dies z. B. in 6 bei dem Funktionsmodul 3 der
Fall ist, angeordnet werden. Dadurch kann ein Anschluss stillgelegt
werden. Vorteilhaft ist dabei, dass das Fluidverteilsystem 1 jederzeit
erweitert werden kann, indem weitere Funktionsmodule zwischen dem
Grundmodul 2 und dem Endmodul 6 angeordnet werden.
Dadurch, dass das Fluidverteilsystem 1 sehr kompakt ist,
erfolgt so gut wie kein Druckabfall innerhalb des Systems, womit
das Fluid gleichmäßig durch das Fluidverteilsystem 1 sowie
durch die an dem Fluidverteilsystem 1 angeschlossenen Anlagen
strömt.
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Das
Fluidverteilsystem 1 kann somit separat, das heißt
zentral, angeordnet sein oder aber ein Teil einer Anlage sein.
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Vorteilhaft
ist jedoch das Fluidverteilsystem 1 zentral angeordnet,
weil dadurch gleich mehrere Anlagen an dieses Fluidverteilsystem 1 angeschlossen werden
können. Mit diesem Fluidverteilsystem 1 kann aber
auch eine Vorwärmung des in der Anlage stattfindenden Prozesses
erfolgen, indem ein Fluid mit erhöhter Temperatur bereitgestellt
wird. Da das Fluidverteilsystem 1 aus Kunststoff und Stahl
besteht, kann es auch für Reinwasser (DI-Wasser) verwendet
werden, da diese Materialien chemisch recht resistent sind.
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Vorzugsweise
ist dieses Fluidverteilsystem 1 in einem Rahmen angeordnet
und ist bereits vor dem Anschließen an eine Anlage vormontiert
und bereits geprüft worden. Dies führt zu einer
erheblichen Reduzierung der Montagezeiten beim Einbau in Produktionsanlagen,
wie zum Beispiel in eine Sputteranlage. Durch den modularen Aufbau
gestaltet sich auch die Wartung einfach, wodurch nicht nur Zeit,
sondern auch Kosten gespart werden können. Wird das Fluidverteilsystem 1 mit
einer Anlage verbunden, so spielt es keine Rolle, wie das Fluidverteilsystem 1 ausgerichtet
ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10106531
A1 [0004]
- - EP 1158180 A1 [0005]
- - US 2006/0005891 A1 [0006]
- - DE 20304841 U1 [0007]
- - US 2006/0065317 A1 [0008]