DE3215054A1

DE3215054A1 - System zur verteilung von pneumatischen steuersignalen auf elektrischem weg

Info

Publication number: DE3215054A1
Application number: DE19823215054
Authority: DE
Inventors: Eric 27000 Evreux Petrimaux; Pierre 78100 Saint Germain en Laye Prudhomme
Original assignee: La Telemecanique Electrique SA
Current assignee: Telemecanique SA
Priority date: 1981-04-24
Filing date: 1982-04-22
Publication date: 1982-11-11
Also published as: IT8220877A0; JPS634067B2; IT1150871B; ES511652A0; CH652455A5; JPS57184781A; SE8202189L; US4469128A; GB2098665A; GB2098665B; BR8202307A; SE449903B; DE3215054C2; FR2504610A1; FR2504610B1; ES8304273A1

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Verteilung von pneumatischen Signalen auf elektrischem Weg, das einerseits aus einer Vielzahl von Sockeln besteht, die mit ihren einander entgegengesetzten und zueinander parallelen Seitenflächen längs einer Längsrichtung aneinandergekoppelt sind und deren jeder mindestens einen sich in Längsrichtung erstreckenden Kanalabschnitt zur Versorgung mit Druckfluid, der sich zwischen seitlichen Kopplungsflächen erstreckt und mit den entsprechenden Kanalabschnitten der benachbarten Sockeln verbunden ist, eine Verbindungsfläche, die mindestens zwei öffnungen aufweist, die mit dem Kanalabschnitt bzw. mit mindestens einem pneumatischen Ausgangsanschluß verbunden sind, der sich in einem Bereich des Sockels befindet und zur Speisung eines Verbrauchergeräts dient, und eine der Verbindungsfläche entgegengesetzte Befestigungsfläche besitzt, und andererseits aus einer Vielzahl von Magnetventilen, mit jeweils einem Steuerelektromagnet, der eine mit zwei elektrischen Anschlüssen versehene Spule, einen beweglichen Anker und ein Ventil besitzt, das durch den Anker betätigt wird, um eine Ausgangsöffnung entweder mit einer Drucköffnung oder mit einer Auslaßöffnung zu verbinden, wobei mindestens die Ausgangsöffnung und die Drucköffnung auf einer Anlagefläche des Magnetventils vorgesehen sind, während die Sockel durch Befestigungseinrichtungen an einem Träger befestigt sind und die Magnetventile jeweils mit den Sockeln durch Verbindungseinrichtungen so verbunden sind, daß die Öffnungen der Sockel und der Magnetventile zusammenwirken .

Es sind bereits Vorrichtungen zur Verteilung von Leistungsdruckluft bekannt, die diesen Aufbau haben. Diese Systeme werden im allgemeinen dazu benutzt, um mit Hilfe von pneumatischen Verteilern Verbrauchern, wie Kolben-Zylinder-Ein-

heiten, große Fluidmengen zu liefern. Bei diesen Systemen steuern Magnetventile direkt oder indirekt Verteilerschieber, die sich, in Bohrungen großer Abmessungen bewegen.

Ihre Abmessungen sind somit selbst sehr groß und ihr Einsatz erfordert außerdem, daß diese Systeme in unmittelbarer Nähe der Geräte angeordnet werden, die sie speisen sollen. Dies ist zur Verringerung der Druckverluste erforderlich.

Die elektrischen Organe des Magnetventils befinden sich also selten in einer Umgebung, die für sie wünschenswert wäre. Außerdem stellt der elektrische Kabelverlauf schwierige Probleme hinsichtlich der Verlegung, des Schutzes und der Identifizierung. Dies wird noch bei Reparatur- und Einstellungsarbeiten erschwert, die häufig Personal mit verschiedenen Qualifikationen erfordern.

Ferner ist es bei diesen bekannten Anlagen im allgemeinen nicht möglich, irgendeine elektrische Kombination der Steuersignale herzustellen. Schon der einfache Versuch, örtlich zwei Magnetventile parallelzuschalten, um eine gleichzeitige Steuerung durchzuführen, scheitert beispielsweise dadurch, daß die Spulenanschlüsse der Magnetventile durch elektrische Kabel gespeist werden, die Stopfbuchsen durchqueren, was jede Zusammenschaltung unmöglich macht.

Die Steuerung dieser Magnetventile im Rahmen einer logischen Steuergleichung erfordert also, daß entweder örtlich elektrische Anschlußkästen benutzt werden, wobei man den Nachteil der ungünstigen Umgebung hat, oder daß systematisch für jedes Magnetventil (und häufig sind pro Verteiler zwei Magnetventile vorgesehen) zwei Leiter benutzt werden, die bis zu dem Steuerschrank geführt werden müssen, in welchem die Steuerbefehle und -signale hergestellt und kombiniert werden.

Wenn die Grenzen in der Anwendung vollpneumatischer Automatiksysteme erreicht sind, wenn also beispielsweise äußerst umfangreiche oder komplexe Anlagen gesteuert werden sollen oder wenn es sich um Anlagen handelt, in denen die elektrischen oder elektronischen Fühler unersetzlich "sind, wenn die Komplexität der Steuerlogik den Einsatz der Elektronik erfordert, müssen "elektropneumatische"Mischsysteme zur automatischen Steuerung benutzt werden, da mit den bekannten und oben beschriebenen Systemen das gestellte Problem infolge der Unvereinbarkeit der von ihnen auszuführenden Funktionen nicht gelöst werden kann.

Außerdem sind bei einem Austausch eines ausgefallenen Magnetventils Ausbauarbeiten erforderlich und müssen elektrische Verbindungen gelöst werden, was einen beträchtlichen Zeitaufwand erfordert.

Es sind bereits elektropneumatisch^ Verteilungssysteme für die Verteilung von Signalen oder zur direkten Steuerung von kleinen Kolben-Zylinder-Einheiten bekannt, die eine Vielzahl von aneinanderbaubaren Sockeln besitzen, deren 3eder mit durchgehenden Kanalabschnitten und einem pneumatischen Steuerausgang versehen sind und die so ausgebildet sind, daß sie jeweils ein Magnetventil aufnehmen können, das lösbar an ihnen befestigt ist. Diese Magnetventile, die jeweils einen Elektromagnet und ein Ventil enthalten, besitzen im allgemeinen Anschlüsse, die einen abnehmbaren Verbinder aufnehmen können.

Bei diesem System ist zwar die für den Austausch eines ausgefallenen Magnetventils erforderliche Zeit beträchtlich verringert, aber die Unmöglichkeit von Zusammenschließungen bleibt bestehen. Außerdem sind der Zeitaufwand für die Verkabelung der Verbinder sowie ihre Kosten im Vergleich zu

den Kosten der übrigen Elemente des Systems übermäßig hoch, während die Betriebssicherheit durch Arbeiten beeinträchtigt werden kann, bei denen die zu den Verbindern führenden Leiter verlegt werden müssen.

Ziel der Erfindung ist es, automatische elektropneumatxsche Steuereinrichtungen zu schaffen, die in den obengenannten Fällen in einem Verteilungssystem benutzt werden können und die nicht nur einen homogenen Aufbau, durch den sie gegen die störenden Einflüsse durch die Umgebung geschützt sind, sondern auch geringe Abmessungen besitzen, so daß sie in Schränke eingebaut werden können, wie sie für elektrische und elektronische Einrichtungen üblich sind, wobei ihr elektrischer Anschluß sehr anpassungsfähig und betriebssicher ist und unter geringen Kosten hergestellt werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Verbindungsfläche einen ersten Bereich, der die Öffnungen enthält, und einen zweiten, den ersten benachbarten Bereich besitzt, der Anschlußorgane enthält, die direkt mit den Anschlüssen der Spule zusammenwirken können, wenn das Hagnetventil mit dem Sockel verbunden ist, und daß der Sockel in einer ersten Zone, die einer zweiten, die pneumatischen Anschlüsse aufnehmenden Zone entgegengesetzt ist, mindestens ein elektrisches Anschlußelement aufweist, das in einer bleibenden elektrischen Verbindung mit einem ersten Anschlußorgan ist und mindestens einen äußeren elektrischen Einzelleiter aufnehmen kann, an welchem elektrische Steuersignale auftreten, während das zweite Anschlußorgan elektrisch mit einem leitenden Teil verbunden ist, an welches eine ständige Spannung angelegt ist und das so ausgebildet ist, daß es direkt oder indirekt mit mindestens einem zweiten, entsprechend ausgebildeten leitenden Teil, das zu einem anderen Sockel gehört, ver-

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bunden werden kann, um diesem die ständige Spannung zuzuführen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, ■wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Eg zeigen:

Fig. 1a und Ib schematische Darstellungen von zwei bekannten elektropneumatischen Anlagen,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer elektropneumatischen Anlage mit dem erfindungsgemäßen System,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines elektropneumatischen Verteilungssystems, das aus mehreren, in einer Längsachse XX¹ zusammengefügten Moduln besteht, von denen die beiden ersten ohne Magnetventil dargestellt sind,

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Modulsockel in einer zur Achse XX¹ senkrechten Ebene HR¹,

Fig. 5 einen Schnitt durch ein Modul-Magnetventil in einer zur Achse XX¹ senkrechten Ebene SS¹,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Magnetventils, Fig. 7 eine Seitenansicht eines Sockels,

Fig. 8 eine Draufsicht auf den Sockel im Fall einer ersten elektrischen Anschlußart, wobei der Sockel in einer zur unteren Befestigungsfläche des Sockels parallelen Ebene TT¹ geschnitten ist,

Fig. 9 eine Seitenansicht und einen Schnitt durch den Sockel in der Ebene W von Fig. 8,

Fig. 10 eine Draufsicht auf ein System mit zusammengebauten Sockeln unter Verwendung einer zweiten elektrischen Anschlußart,

Fig. 11 und 12 Draufsichten auf ein System von zusammengebauten Sockeln unter Verwendung einer dritten elektrischen Anschlußart,

Fig. 13 eine perspektivische Darstellung eines einzelnen Sockels unter Verwendung einer dritten elektrischen Anschlußart und

Fig. 14a und 14b Ausführungsformen eines Magnetventils und eines Modulsockels, die die Abfuhr der in der Spule auftretenden Wärme begünstigt.

In Fig. 1a, die schematisch eine bekannte Einrichtung zeigt, werden in einem Steuerschrank 1 elektrische Steuersignale S. Sp, S, erzeugt, die an einer elektrischen Anschlußtafel bzw. -leiste 30 auftreten, die ebensoviel Anschlußpaare 2,3,4-... besitzt, wie Signale zu übermitteln sind.

Die pneumatische Leistungsanlage 5 besitzt eine Vielzahl von Verteilern 6,7,8,9···» die aneinandergefügt sind und mit einem durchgehenden Kanal zur Versorgung mit Leistungsfluid unter einem Druck P und im allgemeinen mit einem durchgehenden Sammel-Auslaßkanal E verbunden sind.

Jeder Verteiler besitzt einen Verteilersockel, auf welchem mindestens ein und im allgemeinen zwei Magnetventile 10,11 bzw. 12, 13 bzw. 14,15 usw. befestigt sind, denen Rohrstutzen 16,17,18,19 zugeordnet sind, die zu Kolben-Zylinder-Einheiten 22,23 usw. führen.

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Elektrische Kabel 25-26, 27-28, usw. mit jeweils zwei Leitern sind mit jedem Paar von Magnetventilen eines Sockels verbunden und führen diesen die entsprechenden elektrischen Signale zu.

Im rechten Bereich von Fig. 1a wird eine örtliche Anschlußdose 31 benutzt, um beispielsweise die gleichzeitige Erregung der beiden Hagnetventile 10 und 11 über ein Kabel 20 zu erreichen und um zu vermeiden, daß ihre Versorgungskabel 32, 33 bis zu dem Schrank 1 geführt werden müssen. Dies veranschaulicht deutlich die oben erwähnten Nachteile.

Fig. 1b zeigt ein zweites bekanntes System, bei dem Organe Kit vergleichbaren Funktionen dieselben, jedoch mit einen. Strich versehenen Bezugszahlen haben.

In einem Schrank 1¹, in dem elektrische Steuereinrichtungen zusammengefaßt sind, ist eine Anschlußtafel 30' mit Anschlußpaaren 2¹, 3¹, 4·' vorgesehen, die mit Leiterpaaren 25', 26', 27', 28' verbunden sind.

Diese Leiter speisen Magnetventile 10'·, 11', 12', 13', die auf miteinander verbindbaren Sockeln 34-* 35» 36, 37 befestigt sind. Jedes Magnetventil ist an die entsprechenden Leiter über Steckverbindungen 24· angeschlossen.

Ein Bündel 21 von Schläuchen 29 führt von den pneumatischen Steuerausgängen zu einer Anlage 5'» die Leistungsverteiler 6', 7¹, 8^f, 9' besitzt.

Diese Ausführungsform macht also die oben erwähnten Schwierigkeiten bei der Verkabelung deutlich.

In Fig. 2, die schematisch eine Industrieanlage mit dem erfindungsgemäßen System zur Verteilung von pneumatischen

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SteuerSignalen zeigt, werden in einem Steuerschrank 40 auf elektrischem oder elektronischem Weg (T,., T„, T,) elektrische Steuersignale t., t₂, t, hergestellt, die an die Eingangsanschlüsse 42 einer Einheit 41 von stabförmigen elektropneumatisehen Modulelementen 43 angelegt werden, die miteinander verbunden sind und ähnlich wie die Anschlüsse einer elektrischen Anschlußtafel bzw. Leiste auf einer genormten Profilschiene 50 befestigt sind. Ein äußeres Signal t^,, das beispielsweise von einem elektrischen Fühler oder Unterbrecher B geliefert wird, kann ebenfalls direkt an einen Eingangsanschluß 4? angelegt werden. Jedes stabförmige elektropneumatisehe Modulelement besitzt eine Stärke e, die in der Längsrichtung XX', in welcher die Modulelemente zusammengesetzt werden, gemessen wird. Diese Stärke e ist klein und erreicht beispielsweise eine Abmessung von etwa 17,5 mm, was einem in der Elektrotechnik häufig benutzten Maß entspricht.

Abgesehen von den Eingangsanschlüssen 42 besitzt jeder Modul noch einen pneumatischen Anschluß 44 mit relativ geringem Querschnitt, der mit einem Schlauch 45 verbunden ist, welcher aus dem Schrank herausgeführt ist und pneumatische Ausgangssignale einer pneumatischen Leistungsanlage 46 liefert, deren Verteiler pneumatisch gesteuert werden. Diese Verteiler sind monostabil oder bistabil.

Eine den Moduln gemeinsame Luftquelle unter dem Druck P sowie ein Auslaßkanal E führen über zu XX¹ parallele, durchgehende Kanäle zu jedem Modul und speisen dieses' mit Pluid bzw. entleeren den unaktiv gewordenen Modul. Eine innere Stromspeisung A mit zwei Polen oder Phasen a^, &2 speist einerseits direkt bei 49 die Einheit der Moduln und andererseits nach einer entsprechenden logischen Behandlung die Eingangsanschlüsse 42.

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Gegebenenfalls kann auch der äußere Fühler B durch diese Stromversorgung gespeist werden. Sämtliche Bauelemente des Systems, die elektrischer Natur sind und elektrische Funktionen haben, sind also im Inneren eines gemeinsamen Schrankes zusammengefaßt und nur pneumatische Ausgangssignale, die der Natur der pneumatischen Leistungsanlage, für die sie bestimmt sind, entsprechen und die somit nur ein Wartungspersonal mit einer einzigen Qualifikation erfordern, werden in einem Schlauchbündel 48 zu der pneumatischen Anlage 46 geführt.

Eine logische Gleichung, die die pneumatische Leistungsanlage erfüllen soll, kann also auf sehr einfache Weise im Inneren des Schrankes und mit üblichen elektrischen Verbin-Gungsmitteln hergestellt und geändert werden.

Jeder elektropneumatische Modul 43 besitzt, wie im Nachstehenden noch erläutert wird, einen feststehenden Sockel, auf dem der Eingangsanschluß 42 vorgesehen ist und ein abnehmbares Magnetventil 38, das Anschlüsse besitzt, mit denen es an dem Sockel so eingesteckt werden kann, daß es an ihm befestigt ist und mit ihm elektrisch verbunden ist.

Ein Element oder Modul 43 des Systems 41 zur Verteilung von pneumatischen Signalen mit der oben beschriebenen Punktion ist in Fig. 3 deutlicher dargestellt. Fig. 3 zeigt eine genormte Ketallprofilschiene 50, die in dem Schrank befestigt ist und zwei parallele Schenkel derselben Höhe besitzt, deren Ränder in einem Abstand von 35 Em voneinander angeordnet sind. Eine derartige Profilschiene ist in der Elektrotechnik gebräuchlich. Sie dient als Träger für eine "Vielzahl von elektropneumatischen 'Verteilermoduln 51» 51'» 51"···ι die aneinandergefügt sind.

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Jeder Modul besteht hauptsächlich, wie Fig. 4 bis 7 zeigen, aus einem Sockel 52 und einem Magnetventil 53- Dieses besitzt auf bekannte Weise einen Elektromagnet 5^- mit einer Spule 55» vorzugsweise einem Joch 56 für die Rückleitung des Flusses, einem beweglichen Anker oder Tauchkern 57 und einer Übertragungsstange 58, die die Bewegungen des Kerns auf ein Ventil 59 überträgt.

Dieses Ventil, das je nach den gewünschten Kenngrößen verschiedene Formen besitzen kann, ist als Beispiel in einer vereinfachten Form dargestellt, bei der es einen in einer Kammer 61 beweglichen Ventilkörper 60 besitzt, der unter der Einwirkung einer Rückholfeder 61' ein Ende 62 eines Druckkanals verschließt, der über eine an seinem anderen Ende vorgesehene Drucköffnung 63 ständig mit Druck gespeist ist.

Zwei weitere Kanäle 64- und 65 münden in diese Kammer und werden durch diese miteinander verbunden, wenn das Ventil in einem nicht erregten Zustand des Elektromagnets den Druckkanal 62 verschließt. Wenn das Ventil durch den Tauchkern nach links bewegt wird, ist der Druckkanal 62 durch die Kammer 61 mit dem Kanal 6A- verbunden, der den Ausgangskanal bildet, der auf der der Kammer entgegengesetzten Seite eine öffnung 66 besitzt. In diesem Arbeitszustand des Ventils, der einem erregten Zustand des Elektromagnets entspricht, ist der Kanal 65» der ein Auslaßkanal ist, durch den Ventilkörper geschlossen.

Die beiden Öffnungen 63 und 66 befinden sich notwendigerweise auf einer gemeinsamen ebenen Außenfläche 67 des Körpers 69 des Magnetventils, die eine mit einer anderen Fläche zusammenwirkende Fläche bildet, während die Öffnung 68, die sich an dem der Kammer 61 entgegengesetzten Ende des Auslaßkanals 65 befindet, entweder auch auf die-

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ser Fläche 67 oder auf einer anderen Außenfläche vorgesehen sein kann.

Ein schematisch dargestellter Druckstößel 70 kann in dem Körper 69 des Magnetventils vorgesehen sein und in die Kammer 61 so eintreten, daß eine Bewegung des Ventilkörpers unabhängig von dem Tauchkern bewirkt wird, wenn sein äußeres Ende 71 manuell in Richtung F betätigt wird. Die Fläche, auf welcher sich das Ende 71 befindet, ist vorzugsweise der Fläche 67 entgegengesetzt.

Diese Fläche 67 wird durch eine zweite Fläche 72 verlängert, die mindestens zwei elektrisch isolierte Anschlüsse 73 > 7^ besitzt, die mit den beiden Enden der Wicklung der Spule 55 verbunden sind. Diese beiden Anschlüsse können gegebenenfalls durch einen dritten Anschluß 75 ergänzt werden, der dann mit einem Metallteil des Magnetventils verbunden ist, das als Masse dient.

Dieses Magnetventil bildet eine abnehmbare Untereinheit mit einer geringen Breite d (vgl. Fig. 6) und kann mit einem oben beschriebenen Sockel beispielsweise durch eine Schraube 76 verbunden werden, die vorzugsweise in einem Eereich 77 des Körpers angeordnet ist, die den Ventilkörper, die Kammer und den Druckstößel enthält.

Diese abnehmbare Untereinheit 53 erfüllt die aktiven Funktionen des Moduls, während der Sockel 52 die passiven Funktionen des elektrischen Anschlusses und der pneumatischen Übertragung übernimmt.

Dieser Sockel 52 (vgl. Fig. 4, 7 und 8) besitzt zwei einander entgegengesetzte und zueinander parallele Seitenflächen, die KopplungsfIp"hen 80, 81 zur Koppelung mit den entsprechenden Flächen der benachbarten Sockel bilden

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deren gegenseitiger Abstand e gleich 17»5 mm beträgt

Eine untere Fläche oder Befestigungsfläche 82 besitzt Befestigungseinrichtungen, beispielsweise eine Einrastung 83 und einen elastischen Haken 84, der die Befestigung des Sockels an den parallelen und einander entgegengesetzten Abwinklungen 85, 86 der genormten Profilschiene 50 gestattet.

Kanalabschnitte 88 und 89, die von Speisefluid unter dem Druck P und von Auslaßfluid E durchflossen werden, durchqueren parallel zur Längsachse XX¹ den Körper 5 des Sockels vollständig und münden an ihren einander entgegengesetzten Enden 90, 91 und 92, 93 an den seitlichen Kopplungsflächen 80, 81 aus.

Eine ebene Verbindungsfläche 94, die der Befestigungsfläche 82 entgegengesetzt ist und zu dieser im wesentlichen parallel ist, besitzt einen ersten Bereich 95, der eine erste öffnung 96, die mit dem Kanalabschnitt 88 verbunden ist, und eine zweite öffnung 97 enthält, die über einen Kanal mit einem pneumatischen Anschluß 99 verbunden ist, der sich in einer getrennten Zone 100 des Sockels befindet, die nicht auf der Verbindungsfläche liegt. Beispielsweise ist der pneumatische Anschluß 99 an einem zur Fläche 94 senkrechten Ende 101 des Sockels vorgesehen.

Gegebenenfalls, d.h. wenn das Magnetventil eine Auslaßöffnung 68 auf seiner Fläche 67 besitzt, ist eine dritte mit 89 verbundene öffnung 98 auf der Verbindungsfläche 94 vorgesehen, und zwar in derselben Zone 95 wie die beiden anderen. In einer anderen Zone 103» die der dem Bereich 95 benachbarten Zone 100 entgegengesetzt ist, befindet sich mindestens ein elektrisches Anschlußelement 104. In einem zweiten Bereich 105 der Fläche 94 zwischen 95 und 103 sind

mindestens zwei Durchgänge 102 und 109 vorgesehen, die zwei Anschlußorgane 106, 107 zugänglich machen, die sich in Inneren des Körpers 87 des Sockels befinden und lösbar, d.h. durch Einstecken, durch Druck oder auf andere Weise mit den Anschlüssen 731 7^· des Magnetventils zusammenwirken können.

Bei dem in den Fig. 8 und 9 gezeigten Ausführungsbeispiel ist im Inneren des Körpers 87 des Sockels ein durchgehendes, elektrisch leitendes Teil 108 vorgesehen, das sich parallel zur Längsachse XX¹ zwischen den Seitenflächen erstreckt, an denen es in lösbaren elektrischen Kopplungseinrichtungen 110, 111 endet, die beispielsweise wie Steckstifte und Steckbuchsen ausgebildet sind oder dieselben Eigenschaften wie diese besitzen.

Die Anschlußorgane 106, 107 sind elektrisch einerseits mit dem elektrischen Anschlußelement 104 über 112 und andererseits mit dem durchgehenden Teil 108 verbunden (vgl. auch Fig. 4).

Wenn eine Vielzahl von Sockeln mit ihren seitlichen Kopplungsflächen miteinander gekoppelt sind, sind die Kanalabschnitte 88 und 89 pneumatisch dicht miteinander gekoppelt und die durchgehenden Teile 108 sind elektrisch miteinander verbunden und bilden eine allen Sockeln gemeinsame Stromversorgungseinrichtung.

Ein Eingangsanschlußblock 114 (Fig.3) besitzt Einrichtungen 115 zur Druckfluidversorgung und Abfuhreinrichtungen 116, die einen gemeinsamen Auslaßausgang bilden. Dieser Anschlußblock hat die Funktion des pneumatischen Anschlusses (mit Hilfe von nicht dargestellten inneren Kanälen, die pneumatisch mit den Kanalabschnitten des Sockels 52 gekoppelt sind) und trägt gegebenenfalls zum Halt der Sockel auf der

Frofilschiene bei, an der er seinerseits befestigt ist.

Dieser Anschlußblock besitzt ferner mindestens einen elektrischen Anschluß 117» der über innere Leiter (in der Figur nicht sichtbar) mit einer der elektrischen Koppl'ungseinrichtungen 111 verbunden ist, die sich an einem Ende des durchgehenden Teils 108 befinden, das in dem Körper des Sockels 52 angeordnet ist.

Ein Endanschlußblock 118 befindet sich an dem dem Eingangsblock entgegengesetzten Ende des Sockelstapels. Er dient zur Befestigung der Sockel, zum Schutz des letzten durchgehenden Teils der äußeren elektrischen Kontakte und zum Verschließen der Leitungen P und E.

Die in dem ersten Bereich 105 vorgesehenen Anschlußorgane 106 und 107 und die in dem zweiten Bereich 95 des Sockels 52 vorgesehenen Öffnungen 96, 97 und 98 sind auf der Verbindungsfläche 94- so verteilt, daß die Anschlüsse 73» 7^ und die Öffnungen 63, 66, 68 des Magnetventils 53 mit diesen Organen und Öffnungen zusammenwirken können, wenn die Anlagefläche 67 des Magnetventils mit der Verbindungsfläche 94 des Sockels verbunden ist und an dieser durch die Befestigungsschraube 76 festgehalten wird.

Wenn an dem Magnetventil ein Erdungsanschluß 75 vorgesehen ist, ist in dem Sockel ein entsprechendes Anschlußorgan 121 vorgesehen, mit dem ein zweites zu XX¹ paralleles, durchgehendes elektrisches Teil 122, das ähnlich wie das Teil 108, 110, 111 ausgebildet ist, verbunden ist, um mit den entsprechenden Teilen der anderen Sockeln einen gemeinsamen Erdungsleiter zu bilden (vgl. Fig. 8).

In diesem Fall besitzt der Anschlußblock 114 einen zusätzlichen elektrischen Anschluß 120 für die den Magnetventilen gemeinsame Haupterdung (vgl. Fig. 3).

Bei der in Fig. 10 gezeigten abgewandelten Ausführungsform, bei der Elemente mit gleichen Funktionen dieselben Bezugszahlen besitzen, enthält die Zone 103 des Sockels 152 ein zweites elektrisches AnSchlußelement 123, das mit dem Anschlußorgan 107 ständig elektrisch verbunden ist. Diese Verbindung wird durch ein inneres leitendes Teil 113 hergestellt, das mit dem Teil 112 vergleichbar ist. In diesem Fall kann ein Sockel und damit ein Magnetventil mit Hilfe von zwei festen Leitern, die zu den Anschlußelementen 104 und 123 führen, gespeist werden.

Dieses zweite Anschlußelement 123, das von dem ersten Anschlußelement 104 ausreichend weit entfernt und isoliert ict, kann mit den entsprechenden zweiten Elementen anderer Sockel beispielsweise durch Verbindungsleiter 125 (Fig. 10) verbunden werden. Dieser Verbindungsleiter besitzt metallische, zueinander parallele Zähne 126, 127, 128, 129, die in den Abstand e voneinander angeordnet sind und elektrisch

130,151,132 mit zweiten Anschluß element en /benachbarter Sockel 134-, 135, 136 elektrisch verbunden werden können.

Wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel besitzt dieser Verbindurjgsleiter 125 einen leitenden Teil 133, der sich parallel zur Längsachse XX' erstreckt, der aber mit einem Fhasenleiter oder einem Pol einer Versorgungsquelle durch ein besonderes Kabel 137 elektrisch verbunden ist, das beispielsweise an das zweite Anschlußelement I30 angeschlossen ist.

Die Verwendung mehrerer Verbindungsleiter 125 zur Speisung gewisser elektrischer Sockelgruppen gestattet die Abtrennung einer dieser Gruppen, ohne daß dies an den anderen Gruppen ebenso vorgenommen werden muß, wenn ein Leiter 137 das ständige Potential einer Phase einem der Elemente 123, 130, 131 oder 132 zuführt.

Wenn diese Maßnahmen für eine selektive Abtrennung mancher Sockel und Magnetventile jedoch nicht unbedingt erforderlich sind, kann auch, wie Fig. 11 und 12 zeigen, ein einziger elektrischer Leiter, der sich parallel zur Richtung XX¹ erstreckt, benutzt werden, und zwar beispielsweise ein einfacher Draht 138 mit kreisförmigem Querschnitt, der alle zweiten Anschlußelemente 123, 130, 131 > 132 mit einem der Pole oder einer der Phasen einer Stromquelle verbindet.

Die ersten Anschlußelemente 104, 139, 140, 141 bilden die Eingänge des Verteilungssystems, die über die Kabel 142, 143, 144, 145 entweder elektrische Steuersignale T., T₂» T^, T^, die in dem Schrank durch eine geeignete Einrichtung erzeugt werden, oder gegebenenfalls elektrische Signale empfangen, die von äußeren Fühlern oder Sonden geliefert werden, die direkt Signale elektrischer Natur liefern. Die Stromrückleitung erfolgt in dem Schrank über elektrische Verbindungen, die durch 138, 125 oder 113 zwischen den zweiten Anschlußelementen der Sockel oder zwischen den durchgehenden Leitern vorgesehen sind.

Wenn die ersten Anschlußelemente 104 Kontaktbereiche besitzen, die breit genug sind (vgl. Fig. 12), können mehrere Leiter 146, 147 mit ihnen verbunden werden, so daß die Parallelschaltung und die gleichzeitige Erregung von zwei Magnetventilen oder mehr, die den beiden Sockeln 152, 135 oder mehreren Sockeln zugeordnet sind, auf einfache Weise durch ein und dasselbe Signal T^ erreicht werden.

Wenn eine relativ große Anzahl von derartigen Moduln zusammengebaut sind, verursacht die Erwärmung der einzelnen Spulen vor allem angesichts des geringen Volumens,das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht werden kann,

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eine Erhöhung der Gesamttemperatur, die die Lebensdauer der Spulen beeinträchtigen kann.

Die Abfuhr der Värmeverluste der Magnetventile kann beträchtlich verbessert werden, wenn die feststehenden Metallteile des Elektromagnets, beispielsweise das Joch 56> in engen Kontakt mit einer Metallmasse 146 des Körpers 69 eines Magnetventils 148 gebracht wird, in der die Kanäle 62, 64, 65 und die Kammer 61 vorgesehen sind(vgl. Fig.14a). Eine noch wirksamere Wärmeabfuhr wird erreicht, wenn der zweite Bereich 95 eines Sockels 147, der sich in engem Eontakt mit der Fläche 6? befindet, ebenfalls von einem Ketallteil 149 getragen wird, das mit einem isolierenden Bereich 15O des Körpers 153 des Sockels fest verbunden ist und in direktem Kontakt mit der Metallprofilschiene 50 ist (Fig. 14b). Hierbei können diese Metallteile 146 und 149 gegebenenfalls auch zur Durchführung der Haupterdung der Magnetventile dienen.

Die Teile I50, 151 der Körper 87, 89 des Sockels 147 und des Magnetventils 148 bestehen stets aus isolierenden Stoffen, um die Befestigung und den Halt der einzelnen Anschlußorgane 106, 107, Anschlußelemente 104, 123 und Anschlüsse 73» 7^ ^zu gewährleisten.

Um eine gute Isolierung der Anschlußelemente 104, 123 z erreichen, können diese zweckmäßigerweise an dem Sockel in verschiedenen Höhen angeordnet werden (vgl. Fig. 13) und durch isolierende Wände 154, 155» 156 voneinander getrennt werden. In dem Isolierkörper des Sockels kann eine Nut 157 parallel zur Achse XX¹ vorgesehen werden, die einen gemeinsamen Leiter 138 schützt und ihn unter dem Kopf einer Klemmschraube 158 führt, die einen Teil des Anschlußelements 123 bildet.

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Den Zonen 1OJ und 100, die an den einander entgegengesetzten Enden 159 und 160 des Sockels vorgesehen sind, fallen unterschiedliche Funktionen des elektrischen und des pneumatischen Anschlusses zu, so daß die Durchführung der Verkabelung der Zwischenverbindung, des Anschlusses und der Überwachung sehr vereinfacht wird.

Die Zone 103 kann auch zur Aufnahme eines Identifizierungszeichens 161 und gegebenenfalls einer Kontrolleuchte 162 benutzt werden, die das Vorhandensein von Spannung oder Strom angibt und vorzugsweise eine Lumineszenzdiode enthält. Diese Kontrolleuchte ist in der zur Fläche 82 senkrechten Richtung G sichtbar (Fig. 13). Diese Lumineszenzdiode kann zweckmäßigerweise parallel zu einer Diodenserienschal tung geschaltet sein, um die Spannung an ihren Anschlüssen zu stabilisieren, wenn zur Speisung verschiedener Magnetventilspulen verschiedene Spannungen benutzt werden können.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

f 1 ·/ System zur Verteilung von pneumatischen Signalen auf elektrischem Weg, das einerseits aus einer Vielzahl von Sockeln besteht, die mit zueinander parallelen und einander entgegengesetzten Kopplungsflächen in einer Längsrichtung aneinandergekoppelt sind und deren jeder einen Kanalabschnitt zur Speisung mit in Längsrichtung fließendem Fluid, eine Verbindungsfläche mit mindestens zwei Öffnungen, die mit dem Kanalabschnitt bzw. mit einem pneumatischen Ausgangsanschluß zur Speisung eines Verbrauchergeräts verbunden sind, und eine der Verbindungsfläche entgegengesetzte Befestigungsfläche besitzt, und andererseits

aus einer Vielzahl von Magnetventilen mit jeweils einem Steuerelektromagnet, der eine mit zwei elektrischen Verbindungsanschlüssen versehene Spule, einen beweglichen Anker und ein Ventil besitzt , das durch den Anker betätigt wird, um eine Ausgangsöffnung entweder mit einer Drucköffnung oder mit einer Auslaßöffnung zu verbinden, wobei die Ausgangsöffnung und die Auslaßöffnung auf einer Anlagefläche vorgesehen sind, die mit der Verbindungsfläche gekoppelt und an dieser so befestigt ist, daß die Ausgangsöffnung und die Auslaßöffnung mit den Öffnungen in der Verbindungsfläche zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet , daß die öffnungen (96,97,98) sich in einem ersten Bereich (95) der Verbindungsfläche (9*0 des Sockels (52) befinden, daß ein zweiter Bereich (105) der Verbindungsfläche (94) Durchgänge (102, 109) besitzt, die Anschlußorgane (106, 107) zugänglich machen, die direkt mit den Anschlüssen (73, 74) der Spule (55) des Magnetventils (55) zusammenwirken können, wenn das Magnetventil mit dem Sockel gekoppelt ist, und daß der Sockel in einer ersten Zone (103), der einer zweiten, den Anschluß (99) aufnehmenden Zone (100) entgegengesetzt ist, mindestens ein elektrisches Anschlußelement (104) besitzt, das mit einem der Anschlußorgane (IO6) verbunden ist und mindestens einen elektrischen Leiter (142) aufnehmen kann, an welchem elektrische Steuersignale (t^j) auftreten, während ein zweites Anschlußorgan (107) elektrisch mit einem leitenden Teil (108 bzw. 123) verbunden ist, an welches eine ständige Spannung angelegt ist und das so ausgebildet ist, daß es direkt oder indirekt mit mindestens einem zweiten, entsprechend ausgebildeten leitenden Teil, das zu einem anderen Sockel gehört, verbunden werden kann, um diesem die ständige Spannung zuzuführen.

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2. Verteilungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das leitende Teil ein zweites Anschlußelement (123) ist, das ähnlich wie ein erstes Anschlußelement (104·) ausgebildet ist, das ein elektri sches Signal empfängt und sich in derselben Zone (103) befindet.
3. Verteilungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das leitende Teil (108) in dein Körper (87) des Sockels (52) parallel zur Längsachse (XX¹) angeordnet ist und an den Seitenflächen (80,81) einander entgegengesetzte Enden (110, 111) besitzt, die mit den benachbarten Enden von ähnlich ausgebildeten leitenden Teilen, die zu benachbarten Sockeln gehören, zusammenwirken können.
4. Verteilungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Sockel (102) Einrichtungen, beispielsweise eine Hut (157) besitzt, die einen einzigen Längsleiter (138) unter einer Klemmeinrichtung (158) führen kann, die zu dem zweiten Anschlußelement (123) gehört.
5· Verteilungssystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein elektrisches Verbindungselement (125), das einen zur Längsachse parallelen, leitenden Teil (133) und zueinander parallele Zähne (126 ... 129) aufweist, die mit Anschlußelementen (123 ··· 132) zusammenwirken können, und das an die Anschlußelemente ein gemeinsames Potential anlegt.
6. Verteilungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Ventil (59) des Magnetventils (148) in einem metallischen Teil (146) des Körpers (69) des Magnetventils

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angeordnet ist, das sich in einem guten thermischen Kontakt mit einem metallischen Teil (56) des Elektromagnets (54) befindet und die Anlagefläche (67) trägt.
7· Verteilungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (147) eine Metallmasse besitzt, die die Verbindungsfläche (94·) aufweist.
8. Verteilungssystem nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Metallmasse (149) mit einer aus Metall bestehenden Befestigungsprofilschiene (50)

in Kontakt kommt.
9. Verteilungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Anschlußorgane (106, 107) zwischen dem ersten Bereich (95) und der ersten Zone (103) angeordnet sind, wobei die erste Zone (103) abgesehen von den elektrischen Anschlußelementen (104, 123) ein Identifizierungsetikett (Ιοί) und eine Kontrolleuchte (162) aufweist.